小區(qū)樓道燈設(shè)計(jì)本科畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-10-03 16:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 間抽頭輸出為低電平。 而當(dāng)有光照時(shí)，光敏電阻阻值下降，阻值相當(dāng)小，此時(shí)電位器 R1 的中間抽頭輸出為高電位。 LM393 和電位器 R8 組成一電壓比較器，當(dāng)同相輸入端電位高于反相輸入端時(shí)， LM393 輸出一高電平，反之，當(dāng)反相輸入端電位高于同相輸入端時(shí)， LM393 輸出一低電平，輸出信號(hào)經(jīng)過具有施密特功能的反相器 74LS14，送到單片機(jī)，由單片機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，判斷是否有光照。 過零啟動(dòng)保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 普通的白熾燈正常發(fā)光時(shí)的燈絲與不發(fā)光時(shí)燈絲電阻值相差甚遠(yuǎn)，從而使得其在啟動(dòng)瞬間的沖擊電流非常大，例如一只 60W 的燈泡，在正常發(fā)光時(shí)，電阻約為 800 歐，工作在標(biāo)準(zhǔn)市電 220V 時(shí)，工作電流不到 。然而在不放光時(shí)，燈絲的電阻阻值約為 6 歐，當(dāng)啟動(dòng)時(shí)，電流會(huì)很大，約有 左右。這種大電流的沖擊，很容易損壞可控硅。如圖 4 為白熾燈啟動(dòng)時(shí)的電流波形圖。 圖 5 白熾燈啟動(dòng)電流波形圖 市電電壓是交流 220V，交流電始終是從零值到峰值的變化，只要使白熾燈在零值或零值附近啟動(dòng)，就可以避免大電流的沖擊。如圖 5 為過零啟動(dòng)保護(hù)電路。D2 為整流橋， SCR 為 可控硅，過零啟動(dòng)主要是由電阻 Rx1～ Rx5， 二極管 D3 和二極管 O6 組成。 Rx2～ Rx3 是采樣電阻，當(dāng)整流橋 2 號(hào)端子的電壓處于低電壓時(shí)，Rx2 和 Rx3 之間的電壓也很低， Q6 處于截止工作狀態(tài)， protect 端輸出高電平。當(dāng)整流橋的 2 號(hào)端口為高電壓時(shí)， Rx2 和 Rx3 之間的電壓亦很高，使 Q6 工作在導(dǎo)通狀態(tài)， protect 端輸出低電平。把 protect 的 低 電平信號(hào)送到單片機(jī)的 I/O 上進(jìn)行檢測(cè)，由單片機(jī)作出判斷，再?zèng)Q定 SCR 端得電壓值，當(dāng) protect 為高，此時(shí)的電壓為低，可以驅(qū)動(dòng) SCR 導(dǎo)通，點(diǎn)亮白熾燈，當(dāng) protect 為低，此時(shí)的電壓為高，使 SCR關(guān)閉，暫時(shí)不點(diǎn)亮白熾燈，等到過零點(diǎn)電位時(shí)才運(yùn)作。因此，無論什么時(shí)候有聲音信號(hào) 來，只有在低電位時(shí)，才驅(qū)動(dòng) SCR 可控硅打開，聲控信號(hào)才起作用，實(shí)現(xiàn)零 壓?jiǎn)?dòng)。 圖 5 過零啟動(dòng)保護(hù)電路 白熾燈點(diǎn)亮以后，可控硅 SCR 導(dǎo)通，二極管 D3 的陽極電位就會(huì)下降，此時(shí)二極管 D3 就起到了過零電壓?jiǎn)?dòng)取消的作用。當(dāng)有高電壓來時(shí)， Rx1 與 Rx2 之間的電位就會(huì)高于 D3 的陽極電位，二極管導(dǎo)通，從而使 Q6 的基極輸入電位下降，有效地避免了燈泡的閃爍現(xiàn)象。 定時(shí)電路的設(shè)計(jì) 聲控開關(guān)在打開后，需要定時(shí)一定的時(shí)間，一般為幾十秒，設(shè)計(jì)時(shí)可以借助時(shí)鐘芯片，這里選用一款美國(guó) DALLAS 公司生產(chǎn)的高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 DS1302. DS1302 與 CPU通過三線接口同步通信，其接口電路如圖 6 所求。 圖 6 定時(shí)電路 驅(qū)動(dòng)輸出電路的設(shè)計(jì) 前面提到，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到聲光信號(hào)后，要控制圖 6 中的 SCR 可控硅導(dǎo)通 ，才能點(diǎn)亮燈泡，因此要設(shè)計(jì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)輸出電路。 圖 7 驅(qū)動(dòng)輸出電路 如圖 7 所示，用一個(gè)反向器與一個(gè) NPN 型的三極管，一般的 8050 或 9013 都可以，再加一個(gè)上位電阻，此處用一個(gè) 10K 的電位器，方便可調(diào)。單片機(jī)的一個(gè)I/O 端口控制 74LS14，使三極管關(guān)斷截止或?qū)ㄩ]合。 當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到有聲光 信號(hào)時(shí)需要驅(qū)動(dòng)可控硅導(dǎo)通，則單片機(jī)給一個(gè)高電平信號(hào)，經(jīng)反向器反為低電平，三極管截止， SCR 輸出端為高，打開可控硅，點(diǎn)亮燈泡。反之，單片機(jī)給一個(gè)低電平，使三極管導(dǎo)通， SCR 端輸出為低，可控硅截止，燈泡不亮。 電源設(shè)計(jì) 燈泡的工作電壓為 220V，但控制器的工作電壓為 5V，所以必須設(shè)計(jì)一個(gè)電源電路，取得 5V的低電壓。 如圖 7 所示， ZI 為 9V穩(wěn)壓管， C7～ C10 為濾波電容， D D5 為保護(hù)二極管，7805 為三端穩(wěn)壓管。 220V 經(jīng)過整流后，經(jīng)過 Z1 穩(wěn)壓輸出 9V，再經(jīng) C9 和 C7 濾波輸出直流電壓，從 7805 的 1 腳 輸出 +5V。 圖 8 電源設(shè)計(jì) 看門狗電路的設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)介看門狗電路及其作用 在由單片機(jī)構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中 ,由于單片機(jī)的工作常常會(huì)受到來自外界電磁場(chǎng)的干擾 ,造成程序的跑飛 ,而陷入死循環(huán) ,程序的正常運(yùn)行被打斷 ,由單片機(jī)控制的系統(tǒng)無法繼續(xù)工作 ,會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的陷入停滯狀態(tài) ,發(fā)生不可預(yù)料 的后果 ,所以出于對(duì)單片機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的考慮 ,便產(chǎn)生了一種專門用于監(jiān)測(cè)單片機(jī)程序運(yùn)行 狀態(tài)的芯片俗稱“看門狗”（ Watchdog）。 聲控開關(guān)控制器長(zhǎng)時(shí)間工作，電路中即有 220V的強(qiáng)電，又有 +5V的低工作電壓，現(xiàn)場(chǎng)的抗干擾在所難免，為避免單片機(jī)的程序跑飛，這里加入了看門狗電路，起到抗干擾的作用。 X5045 將 EEPROM、看門狗定時(shí)器、電壓監(jiān)控三種功能組合在單個(gè)芯片之內(nèi)，大大簡(jiǎn)化了硬件設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)的可靠性，減少了對(duì)印制電路板的空間要求，降低了成本和系統(tǒng)功耗，是一種理想的單片機(jī)外圍芯片。 X5045 引腳如圖 9 所示。 圖 9 X5045引腳圖 其引腳功能如下： CS：芯片選擇輸入： 當(dāng) CS 是高電平時(shí)，芯片未選中，并將 SO 置為高阻態(tài)。器件處于標(biāo)準(zhǔn)的功耗模式，除非一個(gè)向非易失單元寫的周期開始。在 CS 是高 電平時(shí)，將 CS 拉低將使器件處于選擇狀態(tài)，器件將工作于工作功耗狀態(tài)。在上電后任何操作之前， CS 必須要有一個(gè)高變低的過程； SO： 串行輸 出： SO 是一個(gè)推 /拉串行數(shù)據(jù)輸出引腳， 在讀數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)在 SCK脈沖的下降沿由這個(gè)引腳送出； SI： 串行輸入： SI是串行數(shù)據(jù)輸入器，指令碼、地址、數(shù)據(jù)都通過這個(gè)引腳進(jìn)行輸入。在 SCK 的上升沿進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入，并且高位（ MSB）在前； SCK： 串行時(shí)
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