教室自動(dòng)感應(yīng)照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案(編輯修改稿)
2025-05-31 04:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 紅外傳感模塊提供穩(wěn)定的5V工作電壓。元器件選擇ICl選用HN911熱釋電紅外控制模塊；IC2選用LM7805三端穩(wěn)壓集成電路；IC3選用NE555時(shí)基集成電路。RL應(yīng)選擇MG45型光敏電阻器，要求亮阻小于5kn，暗阻大于 IMn，如MG440MG4513等型號(hào)。其他元器件無特殊要求．可按圖31所標(biāo)型號(hào)及參數(shù)選用。四、部分元器件介紹555定時(shí)器圖26定時(shí)器的引腳圖555定時(shí)器的組成和功能。圖42是555定時(shí)器內(nèi)部組成框圖。它主要由兩個(gè)高精度電壓比較器AA2，一個(gè)RS觸發(fā)器，一個(gè)放電三極管和三個(gè)5KΩ電阻的分壓器而構(gòu)成。圖27 555定時(shí)器組成框圖它的各個(gè)引腳功能如下：1腳：外接電源負(fù)端VSS或接地，一般情況下接地。8腳：外接電源VCC， ~ 16V，CMOS型時(shí)基電路VCC的范圍為3 ~ 18V。一般用5V。3腳：輸出端Vo2腳：低觸發(fā)端6腳：TH高觸發(fā)端4腳：是直接清零端。當(dāng)端接低電平，則時(shí)基電路不工作，此時(shí)不論、TH處于何電平，時(shí)基電路輸出為“0”，該端不用時(shí)應(yīng)接高電平。5腳：VC為控制電壓端。若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部?jī)蓚€(gè)比較器的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)該端不用時(shí)，以防引入干擾。7腳：放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時(shí)器時(shí)電容的放電。在1腳接地，5腳未外接電壓，兩個(gè)比較器AA2基準(zhǔn)電壓分別為的情況下，555時(shí)基電路的功能表如表1示。表1 555定時(shí)器的功能表清零端高觸發(fā)端TH低觸發(fā)端Qn+1放電管T功能00導(dǎo)通直接清零10導(dǎo)通置011截止置11Qn不變保持單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特點(diǎn)是電路有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)。在觸發(fā)信號(hào)作用下，電路將由穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到 暫穩(wěn)態(tài)，暫穩(wěn)態(tài)是一個(gè)不能長(zhǎng)久保持的狀態(tài)，由于電路中RC延時(shí)環(huán)節(jié)的作用，經(jīng)過一段時(shí)間后，電路會(huì)自 動(dòng)返回到穩(wěn)態(tài)，并在輸出端獲得一個(gè)脈沖寬度為tw的矩形波。在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中，輸出的脈沖寬度tw，就 是暫穩(wěn)態(tài)的維持時(shí)間，其長(zhǎng)短取決于電路的參數(shù)值。穩(wěn)態(tài)時(shí)，輸出uo為低電平，即無觸發(fā)器信號(hào)ui為高電平）時(shí)，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)——輸出低電平。在 ui負(fù)脈沖作用下，低電平觸發(fā)端得到低于1/3）Vcc，觸發(fā)信號(hào)，輸出uo為高電平，放電管VT截止，電 路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)，定時(shí)開始。在暫穩(wěn)態(tài)期間，電源＋Vcc→R→C→地，對(duì)電容充電，充電時(shí)間常數(shù)T＝RC，uc按指數(shù)規(guī)律上升。當(dāng)電容 兩端電壓uc上升到2/3）Vcc后，6端為高電平，輸出uo變?yōu)榈碗娖?，放電管VT導(dǎo)通，定時(shí)電容C充電結(jié)束 ，即暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束。電路恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)uo為低電平的狀態(tài)。當(dāng)?shù)诙€(gè)觸發(fā)脈沖到來時(shí)，又重復(fù)上述過程。雙向晶閘管2．1雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)雙向晶閘管是由NPNPN五層半導(dǎo)體材料制成的，對(duì)外也引出三個(gè)電極，其結(jié)構(gòu)如圖所示。雙向晶閘管相當(dāng)于兩個(gè)單向晶閘管的反向并聯(lián)，但只有一個(gè)控制極。雙向晶閘管與單向晶閘管一樣，也具有觸發(fā)控制特性。不過，它的觸發(fā)控制特性與單向晶閘管有很大的不同，這就是無論在陽極和陰極間接人何種極性的電壓，只要在它的控制極上加上一個(gè)觸發(fā)脈沖，也不管這個(gè)脈沖是什么極性的,都可以便雙向晶閘管導(dǎo)通。2．2雙向晶閘管的工作原理由于雙向晶閘管在陽、陰極間接任何極性的工作電壓都可以實(shí)現(xiàn)觸發(fā)控制，因此雙向晶閘管的主電極也就沒有陽極、陰極之分，通常把這兩個(gè)主電極稱為T1電極和T2電極，將接在P型半導(dǎo)體材料上的主電極稱為T1電極，將接在N型半導(dǎo)體材料上的電極稱為T2電極。由于雙向晶閘管正、反特性具有對(duì)稱性，所以它可在任何一個(gè)方向?qū)āＳ捎陔p向晶閘管的兩個(gè)主電極沒有正負(fù)之分，所以它的參數(shù)中也就沒有正向峰值電壓與反同峰值電壓之分，而只用一個(gè)最大峰值電壓，雙向晶閘管的其他參數(shù)則和單向晶閘管相同。如圖所示雙向晶閘管的伏安特性曲線具有對(duì)稱性，如圖所示雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)及電路。穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓二極管(又叫齊納二極管它的電路符號(hào)是：,反向電阻降低到一個(gè)很少的數(shù)值,在這個(gè)低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定,穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分檔的,因?yàn)檫@種特性,通過串聯(lián)就可獲得更多的穩(wěn)定電壓。穩(wěn)壓二極管是一個(gè)特殊的面接觸型的半導(dǎo)體硅二極管，其VA特性曲線與普通二極管相似，但反向擊穿曲線比較陡~穩(wěn)壓二極管工作于反向擊穿區(qū)，由于它在電路中與適當(dāng)電陰配合后能起到穩(wěn)定電壓的作用，故稱為穩(wěn)壓管。穩(wěn)壓管反向電壓在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，反向電流很小，當(dāng)反向電壓增高到擊穿電壓時(shí)，反向電流突然猛增，穩(wěn)壓管從而反向擊穿，此后，電流雖然在很大范圍內(nèi)變化，但穩(wěn)壓管兩端的電壓的變化卻相當(dāng)小，利于這一特性，穩(wěn)壓管訪問就在電路到起到穩(wěn)壓的作用了。而且，穩(wěn)壓管與其它普能二極管不同之反向擊穿是可逆性的，當(dāng)去掉反向電壓穩(wěn)壓管又恢復(fù)正常，但如果反向電流超過允許范圍，二極管將會(huì)發(fā)熱擊穿，所以，與其配合的電阻往往起到限流的作用。穩(wěn)壓管在準(zhǔn)確的電壓下?lián)舸?這就使得它可作為限制或保護(hù)之元件來使用,因?yàn)楦鞣N電壓的穩(wěn)壓二極管都可以得到,故對(duì)于這種應(yīng)用特別適宜。,使繼電器J吸合負(fù)載RL就與電源分開。3．2．2電視機(jī)里的過壓保護(hù)電路EC是電視機(jī)主供電壓,當(dāng)EC電壓過高時(shí),D導(dǎo)通,三極管BG導(dǎo)通,其集電極電位將由原來的高電平(5V變?yōu)榈碗娖?通過待機(jī)控制線的控制使電視機(jī)進(jìn)入待機(jī)保護(hù)狀態(tài)。3．2．3電弧抑制電路在電感線圈上并聯(lián)接入一只合適的穩(wěn)壓二極管(也可接入一只普通二極管原理一樣的話,當(dāng)線圈在導(dǎo)通狀態(tài)切斷時(shí),由于其電磁能釋放所產(chǎn)生的高壓就被二極管所吸收,所以當(dāng)開關(guān)斷
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