【文章內(nèi)容簡介】 替變化，因此初級繞組的線圈所產(chǎn)生的磁力線數(shù)目也不停改變。由于磁場強度的不斷變化，出現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象，促使纏繞在同一鐵芯上的另一端線圈產(chǎn)生感應電動勢U2 .變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當初級線圈中通有交流電流時，鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級線圈中感應出電壓（或電流）。變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個或兩個以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級線圈，其余的繞組叫次級線圈。計算公式：根據(jù)P（入）=P（出）可得U1/U2=N1/N2 ，即對同一變壓器的任意兩個線圈，都有電壓和匝數(shù)成正比。 （2）整流橋堆：整流橋堆是由四只整流二極管作橋式連接，外用絕緣朔料封裝而成，大功率整流橋在絕緣層外添加鋅金屬殼包封，增強散熱。整流橋品種多：有扁形、圓形、方形、板凳形等。主要功能是將次級的交流電壓變換成單向脈動的直流電壓。因為流過橋式電路中每只整流二極管的電流為 ID=1∕2Imax=1/2IOmax=1/2=(A)每只整流二極管承受的最大反向電壓為選用三極管IN4001，其參數(shù)為：ID=1A，URM=100V?？梢娔軡M足要求。（3）濾波電容的選擇：濾波電路將脈動的直流電壓變換成平滑的直流電壓。在穩(wěn)壓芯片前面接入C19 C20 C21 C22，可以防止由輸入引線過長所帶來的電磁感應而產(chǎn)生的自激振蕩。在穩(wěn)壓芯片后面接入C28 C23容量較大的電解電容，是用來進一步減少輸出紋波和低頻干擾。C27 C29是用來減小由于負載電流瞬間變化而引起的高頻干擾。一般濾波電容的設計原則是，取其放電時間常數(shù)RLC是其充電周期的確2～5倍。對于橋式整流電路，濾波電容C的充電周期等于交流周期的一半，即RLC≥（2～5）T/2=2～5/2f,由于ω＝2πf,故ωRLC≥(2～5)π,取ωRLC＝3π則C=3π/ωRL。其中RL=UI/II，所以濾波電容容量為C＝3πII/2πfUI＝(3π)/ 2π5022＝103(μF)。取C=1000181。F。電容耐壓值應考慮電網(wǎng)電壓最高、負載電流最小時的情況。UCmax=U2max=20≈(V)綜合考慮波電容可選擇C=1000181。F，50V的電解電容。（4）集成三端穩(wěn)壓芯片：因為三端固定集成穩(wěn)壓電路的使用方便，電子制作中經(jīng)常采用，可用來改裝分立元件的穩(wěn)壓電源，也可用作電子設備的工作電源。通過7817805與合適濾波電容組成穩(wěn)壓電路，使直流輸出的電壓為穩(wěn)定。輸出值為15V、5V電壓，以滿足系統(tǒng)各個模塊的電壓輸入需要。注意：三端集成穩(wěn)壓電路的輸入、輸出和接地端絕不能接錯，不然容易燒壞。一般三端集成穩(wěn)壓電路的最小輸入、輸出電壓差約為2V，否則不能輸出穩(wěn)定的電壓，一般應使電壓差保持在45V，即經(jīng)變壓器變壓，二極管整流，電容器濾波后的電壓應比穩(wěn)壓值高一些。，通常采用幾塊三端穩(wěn)壓電路并聯(lián)起來，使其最大輸出電流為N個1．5A。但應用時需注意：并聯(lián)使用的集成穩(wěn)壓電路應采用同一廠家、同一批號的產(chǎn)品，以保證參數(shù)的一致；另外在輸出電流上留有一定的余量，以避免個別集成穩(wěn)壓電路失效時導致其他電路的連鎖燒毀。在實際應用中， 應在三端集成穩(wěn)壓電路上安裝足夠大的散熱器 （當然小功率的條件下不用）。當穩(wěn)壓管溫度過高時，穩(wěn)壓性能將變差，甚至損壞。 油煙檢測模塊油煙檢測模塊主要功能是用于油煙濃度的檢測。主要特點：擁有信號輸出指示和模擬量輸出、TTL電平雙路輸出；模擬量輸出的范圍05伏，濃度越高輸出的電壓越高，TTL輸出的有效信號是低電平；對煙霧的靈敏度高，壽命長，穩(wěn)定性好，還有快速的響應恢復特性。電路如圖33所示：圖33 油煙檢測模塊的原理圖工作原理如下:當傳感器QMN10檢測到油煙時，比較器LM393管腳2點的電壓值，跟傳感器檢測到氣體的濃度成正比，當濃度值超過電位器RP設定的閥值時，比較器2腳的點位高于3腳的電位，比較器1腳輸出低電平，LED燈亮，R3為LED燈限流電阻，C1為濾波電容。即傳感器輸出低電平，有模擬信號；當沒有信號的時候，傳感器輸出高電平，等于電源電壓。改變電位器RP的值，調(diào)節(jié)傳感器的靈敏度。如果選擇AOUT，模擬量輸出，與電位器值無關，直接將AOUT腳與帶有AD功能的單片機連接即可。設定傳感器輸出電壓值為參考電壓，AOUT端的電壓在1V左右，實際被測氣體的濃度增200ppm。這樣就可以把測得電壓與濃度形成一個對應的關系，通過單片機來調(diào)節(jié)實現(xiàn)測量。注意：傳感器通電后，需要預熱20S左右，測量的數(shù)據(jù)才能穩(wěn)定。傳感器發(fā)熱屬于正常現(xiàn)象，因為內(nèi)部有電熱絲，但不能燙手。 人體傳感模塊熱釋電紅外傳感器是一種能檢測動物或動物發(fā)射的紅外線而輸出電信好的傳感器。熱釋電紅外傳感器在生活中廣泛的應用于樓道的自動開關、防盜報警器、監(jiān)視器、自動門鈴等智能化控制，具有很廣闊的發(fā)展情景。 圖34 熱釋電紅外傳感器原理圖工作原理如下：當傳感器檢測到人體時，由于熱釋電效應會產(chǎn)生一個很微弱的電壓，通過放大器9014進行功率放大，經(jīng)過C7濾波，U5限幅，輸入到比較器LMV321管腳3，當電壓值超過電位器RP設定的閥值時，比較器3腳的點位高于1腳的電位，比較器1腳輸出低電平，LED燈亮，R13為LED燈限流電阻，C8為濾波電容。即傳感器輸出低電平，有模擬信號；當沒有信號的時候，傳感器輸出高電平，等于電源電壓。改變電位器R16的電阻值，可以調(diào)節(jié)傳感器的靈敏度。熱釋電紅外傳感器的基本原理是熱釋電效應，是指由于溫度的變化而引起晶體表面荷電的現(xiàn)象。熱釋電傳感器是對溫度敏感的傳感器。它由陶瓷氧化物或壓電晶體元件組成，在元件兩個表面做成電極，在傳感器監(jiān)測范圍內(nèi)溫度有ΔT的變化時，熱釋電效應會在兩個電極上會產(chǎn)生電荷ΔT的變化時，熱釋電效應會在兩個電極上會產(chǎn)生電荷ΔQ，即在兩電極之間產(chǎn)生一微弱的電壓ΔV。由于它的輸出阻抗極高，在傳感器中有一個場效應管進行阻抗變換。熱釋電效應所產(chǎn)生的電荷ΔQ會被空氣中的離子所結合而消失，即當環(huán)境溫度穩(wěn)定不變時，ΔT=0，則傳感器無輸出。當人體進入檢測區(qū)，因人體溫度與環(huán)境溫度有差別，產(chǎn)生ΔT，則有ΔT輸出；若人體進入檢測區(qū)后不動，則溫度沒有變化，傳感器也沒有輸出。所以這種傳感器檢測人體或者動物的活動傳感。為了提高探測器的探測靈敏度以增大探測距離，一般在探測器的前方裝設一個菲 爾透鏡，透鏡是用透明塑料制成，將透鏡的上、下兩部分各分成若干等份，制成一種具有特殊光學系統(tǒng)的透鏡，在探測器前方產(chǎn)生一個交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”，以提高它的探測接收靈敏度。當有人從透鏡前走過時，人體發(fā)出的紅外線就不斷地交替從“盲區(qū)”進入“高靈敏區(qū)”，這樣就使接收到的紅外信號以忽強忽弱的脈沖形式輸入，從而強其能量幅度，和放大電路相配合，可將信號放大70分貝以上，測出1020米范圍內(nèi)人的行動。因為人體輻射紅外線中心波長為910um，因此在傳感器頂端開設了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長范圍為710um，能進行人體紅外輻射的探測，而其他的紅外線被濾光片吸收，就能制成一種專門用作探測人體輻射的紅外線傳感器。使用熱釋電傳感器時的注意之點：（1）直流工作電壓必須符合要求的數(shù)值，過高和過低都會影響模塊性能，而且要求電源必須經(jīng)過良好的穩(wěn)壓濾波。（2）調(diào)試時人體盡量遠離感應區(qū)域，避免人體離模塊太近模而感應，造成一直有輸出；調(diào)試時人體不要觸摸電路部分避免影響模塊工作。（3）模塊不接負載時能正常工作，接上負載后工作紊亂。一種原因是因為電源容量很小負載比較耗電，負載工作時引起的電壓波動導致模塊誤動作；另一種原因是負載得電工作時會產(chǎn)生干擾。如繼電器或者電磁鐵等感性負載會產(chǎn)生反向電動勢，315M發(fā)射板工作時電磁輻射等都會影響模塊。解決辦法如下：A、電源部分加電感濾波。B、采用負載和模塊使用不同的電壓的方法。例如：負載使用24V工作電壓，模塊使用12V工作電壓，其間用三端穩(wěn)壓器隔離。C: 使用更大容量的電源。（4）人體感應模塊只能工作在室內(nèi)并且工作環(huán)境應該避免陽光、強烈燈光直接照射，如果工作環(huán)境有強大的射頻干擾，可以采用屏蔽措施。若遇有強烈氣流干擾，關閉門窗或阻止對流。感應區(qū)盡量避免正對著發(fā)熱電器和物體以及容易被風吹動的雜物和衣物。（5）人體感應模塊建議安裝在密封的盒里，否則可能一直會有輸出信號。（6）如果要求人體感應模塊的探測角度小于90度時，可以用不透明膠紙遮擋鏡片或裁剪縮小鏡片來實現(xiàn)。（7）人體感應模塊采用雙元探頭，人體的手腳和頭部運動方向與感應靈敏度有著密切的聯(lián)系，而且紅外模塊的特性決定了無法精確控制感應距離。（8）模塊中的探頭（PIR）可以裝焊在電路板的另一面。也可將探頭用雙芯屏蔽線延長，長度應在20厘米以內(nèi)為好。 電機控制模塊電機控制模塊主要由光電耦合器、繼電器、電機、電阻組成。電路如圖35所示：圖35 電機控制模塊工作原理如下：當PP2P2P23為高電平時，光耦合器里面的發(fā)光二極管不導通，不能通過光電耦合使集電極與發(fā)射極之間導通，進而繼電器也不能導通，不能控制電機；當為低電平時，發(fā)光二極管導通，通過光電耦合使集電極與發(fā)射極之間導通。當導通時，繼電器處于高電平，導通，進而能控制電機。由于有四路，通過單片機控制PP2P2P23的高或低電平的控制，使電路并于的電阻值不同，使電路的電流不同，即能控制電機的轉速。 顯示模塊顯示模塊采用LCD1602液晶顯示，通過單片機的控制，對濃煙的濃度、電機的檔位、電機的狀態(tài)、定時的時間等進行顯示，直觀。 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模塊。（1）LCD1602的基本參數(shù)LCD1602分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應用中并無差別。LCD1602主要技術參數(shù)如下：顯示容量:162個字符芯片工作電壓:—工作電流:()模塊最佳工作電壓:字符尺寸:(WH)mm（2）引腳功能說明1602LCD采用標準的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口。表32 各引腳接口說明編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負極（3） 1602LCD的指令說明及時序1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令。表33 控制命令表序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關控制0000001DCB5光標或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標志或地址01BF計數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。（說明：1為高電平、0為低電平）指令1：清顯示，指令碼01H,光標復位到地址00H位置。指令2：光標復位，光標返回到地址00H。指令3：光標和顯示模式設置 I/D：光標移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效。指令4：顯示開關控制。 D：控制整體顯示的開與關，高電平表示開顯示，低電平表示關顯示 C：控制光標的開與關，高電平表示有光標，低電平表示無光標 B：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5：光標或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標。指令6：功能設置命令 DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示5x7的點陣字符，高電平時顯示5x10的點陣字符。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設置。指令8：DDRAM地址設置。指令9：讀忙信號和光標地址 BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。指令10：寫數(shù)據(jù)。指令11：讀數(shù)據(jù)。與HD44780相兼容的芯片時序表如下：表34 時序表讀狀態(tài)輸入RS=L，R/W=H，E=H輸出D0—D7=狀態(tài)字寫指令輸入RS=L，R/W=L，D0—D7=指令碼，E=高脈沖輸出無讀數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=H，E=H輸出D0—D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=L，D0—D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖輸出無圖36 LCD1602原理圖因為LCD1602是16個管腳。采用16個連接的插針封裝，方便液晶顯示的裝卸。第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，因此可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳：R/W為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯