【文章內容簡介】 是 用于 定時 的 MC14528，我們將控制該部分功能的芯片叫做ICA。 圖 控制 定時 部分的 MC14528電路 將超聲波處理過后得到的信號輸入 LM358 的同相輸入端 ， 運放 LM358 和 RPR10組成一個電壓比較器電路，比較器的 閾 值電壓 由 RP3設定，當 LM358 的同相輸入端的電位高于其反相輸入端電位時， LM358 輸出高電平，由 ICA 組成的單穩(wěn)態(tài)CX RXQCLT R T R +1 26453I C AR 15 C 10 F R P 5 50 0K+ 6VC 11 FR 14 10 KL M 35 8R P 3 1KR 10 K+ 6V接光敏部分接超聲波輸入信號接繼電器 7 西華大學課程設計報告 定時電路開始 工作 ，定時時間 (暫穩(wěn)態(tài)時間 )由 RP5調節(jié)，調整范圍為 7— 345s，ICA 的 3 腳，也就是清零端接光敏電阻組成的電路 ， Q 端接繼電器電路，在白天的時候，光敏電路要輸入一個低電平信號，當清零端接收到一個低電平時， ICA被清零， Q 端輸出低電平，繼電器將處于關斷狀態(tài)，燈泡不亮，反之，到了晚上，就要輸入相反的信號，使得燈泡亮，這就是整個電路的基本工作原理， 具體的 介紹和 各個器件的 計算將在后面分別列出 。 如圖 是 控制調光部分的 MC14528 電路圖 。 圖 控制調光部分的 MC14528電路 我們將該部分的 MC14528 芯片叫做 ICB,它的 Q端依然是接在繼電器電路上。通過電橋 將交流電壓整流后變?yōu)槊}動直流電壓，這一脈動直流電壓作為 固態(tài)繼電器內部光控可控硅觸發(fā)脈沖的同步信號經 DN10 和 DN11 整形放大后送至 ICB 的12腳 TR 十 端。 ICB、 RP6和 C14組成一個單穩(wěn) 態(tài) 電路，當同步信號的上升沿到來時，由 ICB 組成的單穩(wěn)態(tài)電路進入暫穩(wěn)態(tài)，其 Q 端 9腳輸出低電平，低電平輸出的持續(xù)時間可由 RP6在 2— 10ms 之間調節(jié)。當 ICB 的 9 腳輸出高電平時 ,通過繼電器電路處理， 固態(tài)繼電器得電導通，燈泡點亮。由于 ICB輸出的是脈沖信號，并且脈沖寬度可由 RP6進行調整，控制了固態(tài)繼電器的觸發(fā)角，從而實現了燈泡亮度的調節(jié)。如果有人一直在超聲波覆蓋范圍內活動，則 ICA重復觸發(fā)，燈泡持續(xù)點亮，直到人體離開這一區(qū)域后，經過延時燈泡熄滅。 ICA 的定時時間一到 (暫穩(wěn)態(tài)結束 )，其 6 腳恢復低電平輸內，固態(tài)繼電器關斷，燈泡熄滅。 12341234V i n1GND2V ou t378 06C 12 u F C 1347 0u FR 211KVS6VR 1910KR 20 7 KR 18100KD N 1 0D N 1 1T R 11CL13CX15RX14Q9T R +12I C BC 14 u FR P 6 1K+ 6V懸空9V220V接繼電器電路 8 西華大學課程設計報告 光敏 控制 電路 設計 如圖 ，是光敏控制電路的電路，它主要是用來選擇整個電路工作的時間。 圖 光敏控制電路 當白天的時候，光敏電阻 RG的電阻很小，經過和 R11分壓后使得 LM358 的同相輸入端電位低于反相輸入端的電位， LM358 輸 出 低電平，從前面的敘述中我們可以知道，當輸入低電平的時候， ICA的 CL 端被清零， Q端輸出低電平，繼電器不 工作，燈不亮，當到了晚上的時候， RG 的電阻變大， 經過和 R11分壓后使得 LM358的同相輸入端電位高于反相輸入端的電位， LM358 輸出高電平，清零端不再起作用，在有人通過的時候， Q端能輸出高電平，從而整個繼電器工作，燈泡亮。 RP2,R11,RG 組成一個橋式電路，用于檢測 RG 阻值的變化，由 RP2提供比較器的基準電壓， RP2選用 10K 的可變電阻，用于在調試時的設定。由光敏電阻的參數可知在白天時，光敏電阻的阻值比較小 ,小于 2K，而在晚上時，其阻值又比較大 ,大于 1M，由于光敏電阻的變化范圍比較大，因此可以用一個電阻 R11 跟光敏電阻串聯，就可以取出當前光敏電阻的阻值，從而得到光強，判斷是否是白天或黑夜。通過比較器的比較就得到了所需的電平。 通過合理調整 RP2 的值就可以使光敏控制器在白天時輸出低電平，在夜晚時輸出高電平，用其電平去控制 MC14528 的 清零端 。 L M 3 58R 13RGRP2 10K+ 6VR 11R 12接 M C 14 52 8 9 西華大學課程設計報告 繼電器電路 的 設計 如圖 ，它通過對接收到 ICA 和 ICB 的信號進行處理，在電路中我們使用了一個固態(tài)繼電器來控制燈泡的工作 ，燈泡是直接接在 220V 的交流電壓上的。 圖 繼電器電路 在夜晚， 當有人通過的時候，經過 前面的一系列處理電路， ICA 會輸入一個高電平信號， 經過電路處理 VT1 就能導通，固態(tài)繼電器就能導通，燈泡亮，當ICB輸出一個高電平的時候， VT2就能導通，實際上，當電路一接通電源的時候，ICB就開始輸出脈沖信號，在有人通過的時候，燈會亮；此時，由于 ICB 輸出的是脈沖信號，并且脈沖寬度可以由 RP6進行調節(jié)，使 VT2 時而導通，時而截止，所以 VT1 也能時而導通時而截止，這樣就控制了固態(tài)繼電器的觸發(fā)角，從而在燈泡亮著的情況下 實現了亮度調節(jié)。當有人在超聲波覆蓋的有效區(qū)域里面一直通過時， ICA就能被重復的觸發(fā)，燈泡持續(xù)點亮，直到人離開這個區(qū)域，經過延時一度時間后，燈泡熄滅。當 ICA 的定時時間一到，也就是暫穩(wěn)態(tài)結束的時候， ICA的 Q 端會恢復低電平輸出， VT1 截止，固態(tài)繼電器關斷，燈泡熄滅，這就是這部分電路的工作過程。 電路參數的計算及元器件的選擇 超聲波發(fā)射部分的參數計算和器件 選擇 如圖 ， 我們再這里主要是對整個電路的 振蕩周期 進行 計算 。 在振蕩過程中，電路狀態(tài)的轉換主要取決于電容的充、放電，而轉換時刻則取決于 輸 入DN1的 電壓，我們把它叫做 Vin,輸出電壓叫做 Vout1，輸入 DN5 和 DN6 的電壓叫做C 15R 16R 1410KV T 22S C 1815V T 12S C 1815VD5Z1R9300+ 6VR 15 4. 7KI C AI C B220V 10 西華大學課程設計報告 Vout2。根據以上分析所得電路在狀態(tài)轉換時 Vin的幾個特征值，可以計算出圖 中的 t t2的值。 圖 (1)T1的計算 對應于第一暫穩(wěn)態(tài)，將圖中 t t2作為時間起點， 則 1 21 () 0 V , ( ) , 0 in D Din RCV V V VttT ?? ? ? ? ??? ? ? ?? 根據 RC電路瞬態(tài)響應的分析，有 1 ln DDD D thVRCT VV? ? (2)T2的計算 對 應于圖 ，在第二暫穩(wěn)態(tài)，將 t2作為時間起點，則有 : 11 , 0 ,()0 DDDD RCVV V V V ??? ? ? ? ? ?? ? 由此可求出2 ln DDthVRCT V?所以 212 ln ()DDD D t h t hVRCT T T V V V? ? ? ?? 將 2DDth VV ?代入，上式變?yōu)?ln 4 1 .4R C R CT ? ? 。 當 C 遠大于電路分布電容的情況。當電源電壓波動時，會使振蕩頻率不穩(wěn)定，在 2DDth VV ?時，影響尤為嚴重。一 般增加一個補償電阻 可以適當的得到改善， v O1 V DD 0 t T T 1 T 2 t 1 t 2 v I V DD V T+ 0 t V DD + 0 . 6 V – 0 . 6 V v O t Vout2 Vin Vout1 11 西華大學課程設計報告 如原理圖中的 R1， R1可減小電源電壓變化對振蕩頻率影響。當 2DDth VV ?時，取RSR(一般取 RS=10R )。 設計參數時，先令 FC ?? ,而 Kf 40? ,所以 KfcCTR 63 ???????? ? 取 R2= 的標稱值， RP1 取 510 和 R2 串聯 ,R1=10R，取 R1=18K，為了提高振蕩頻率，電阻都用精度為 1%的金屬膜電阻。 發(fā)射頭發(fā)射 的能量與超聲波傳送的距離有關，因此需要保證有足夠的驅動能力。由于多諧