智能飲水機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案(編輯修改稿)
2025-05-24 12:22 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 U，以防電路短路損壞變壓器或其它器件。整個(gè)電源電路結(jié)構(gòu)形式為220V交流電壓經(jīng)過9V的變壓器輸入到橋式整流電路中，使得我們的交流電變成了脈動(dòng)直流電，后經(jīng)電源濾波電容濾波成紋波系數(shù)較小恒定直流電，在接入到三端穩(wěn)壓器LM7805①腳輸入端，穩(wěn)壓器內(nèi)部含有過流、過熱保護(hù)電路。并且LM7805③腳輸出固定的+5V直流電壓供后面的負(fù)載使用。其原理流程框圖如圖32所示：變壓整流濾波穩(wěn)壓圖32 直流穩(wěn)壓電源流程圖 相關(guān)元器件選擇及數(shù)量如表31所示：表31 直流穩(wěn)壓電源元件清單編號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量LM7805穩(wěn)壓器1DDDD4二極管1A（Iomax）4CC2電解電容220Uf/16V2CC4獨(dú)石電容2FU保險(xiǎn)絲1A（Iomax）1T1變壓器9V/AC1 水杯識(shí)別及信號(hào)處理電路設(shè)計(jì) TCRT5000模塊介紹TCRT5000光電傳感器模塊是基于TCRT5000紅外光電傳感器設(shè)計(jì)的一款紅外反射式光電開關(guān)。傳感器采用高發(fā)射功率紅外光電二極管和高敏度光電晶體管組成，輸出信號(hào)經(jīng)施密特電路整形，穩(wěn)定可靠。其模塊電路原理如圖33所示：圖33 TCRT5000傳感器模塊電路原理圖傳感器的紅外發(fā)射二極管不斷發(fā)射紅外線，當(dāng)發(fā)射出來(lái)的紅外線沒有被反射回來(lái)或被反射回來(lái)但強(qiáng)度不夠大時(shí)，光敏三極管一直處于關(guān)斷狀態(tài)，此時(shí)模塊的輸出端為低電平，指示二極管一直處于熄滅狀態(tài)；被檢測(cè)物體出現(xiàn)在被檢測(cè)范圍內(nèi)時(shí)，紅外線被反射回來(lái)且強(qiáng)度足夠大，光敏三極管飽和，此時(shí)模塊的輸出端為高電平，指示二級(jí)管被點(diǎn)亮。 水杯識(shí)別及信號(hào)處理電路設(shè)計(jì)當(dāng)水杯放到紅外傳感器后會(huì)傳感器的輸出端為高電平，但555組成的單穩(wěn)態(tài)電路需要一下降沿脈沖來(lái)觸發(fā)，故在555的輸入端接入微分和反向電路，其原理如圖34所示：U0圖34 水杯識(shí)別及處理電路由于555定時(shí)器的觸發(fā)只需一下降沿脈沖信號(hào)，故在輸入端加入微分電路其原理如圖35所示，電路的輸入信號(hào)是圖35（a）所示的矩形波，那么，在t 1時(shí)刻電容C因電壓不能突變而使Uc=0，所以，此時(shí)刻R上的輸出電壓U 0等于5V。此后Uc按指數(shù)規(guī)律上升到5V，相應(yīng)地，U 0由5V下降至零。在t 2時(shí)刻，外加信號(hào)為零Uc仍為5V，致使輸出電壓跳變到 5，隨著電容放電，Uc逐漸上升到零。待下一個(gè)矩形脈沖來(lái)到后，再重復(fù)以上過程。Uc、U 0的波形分別如圖35（b）（c）所示：微分電路提供的是瞬間的高電平，故加入反相電路來(lái)給555定時(shí)器的輸入提供下降沿脈沖信號(hào)。當(dāng)高電平信號(hào)到來(lái)時(shí)，三極管VT1飽和，輸出為低電平（）；輸入信號(hào)為低電平時(shí)，三極管VT1截止，輸出為高電平（約為+VCC）,電路就可以實(shí)現(xiàn)反相器的邏輯功能。從而為555定時(shí)器提供一下降沿脈沖。相關(guān)主要元器件選擇及數(shù)量如表32所示：Uit1t2t （a）Uct （b）U0t （c）圖35 微分原理圖表32 水杯識(shí)別電路元件清單編號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量R1電阻1R2電阻1R3電阻430Ω1C5獨(dú)石電容100nF/16V1VT1三極管NPN1 定時(shí)電路設(shè)計(jì) 555集成芯片介紹此模塊為本設(shè)計(jì)的核心電路，采用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來(lái)定時(shí)，控制后邊的繼電器工作時(shí)間，555集成芯片工作內(nèi)部原理如圖36所示：定時(shí)器的主要功能取決于比較器，比較器的輸出控制RS觸發(fā)器和放電管T的狀態(tài)。圖中RD為復(fù)位輸入端，當(dāng)RD為低電平時(shí)，不管其他輸入端的狀態(tài)如何，輸出Vo為低電平。因此在正常工作時(shí)，應(yīng)將其接高電平。由圖可知，當(dāng)5腳懸空時(shí)，比較器C1和C2比較電
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