【文章內(nèi)容簡介】 盤中斷后，執(zhí)行鍵盤中斷程序，判別鍵盤按下鍵的鍵號，并做相應(yīng)處理。本設(shè)計中按鍵采用中斷掃描方式，即當(dāng)有按鍵按下時，振鈴?fù)Ｖ?，同時啟動分電路工作。圖39 主控電路原理圖 報警電路的設(shè)計報警電路完成的是向小區(qū)保安報警的電路，其設(shè)計是采用壓電式蜂鳴器進(jìn)行報警，而蜂鳴器是采用7407芯片進(jìn)行驅(qū)動，使其能夠工作。 7407的功能特點圖310 7407引腳圖其中1A~6A為輸入引腳，1Y~6Y為輸出引腳。7407為集電極開路輸出的六組同相驅(qū)動器，其外部引腳圖及內(nèi)部框圖分別如310和311所示。圖311 7407內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖7407工作時的極限值：l 電源電壓：7Vl 輸入電壓：l 輸出截止態(tài)電壓：30Vl 工作環(huán)境：0~70℃l 貯存環(huán)境：65~150℃表3336分別介紹了7407的工作條件、靜態(tài)特性和動態(tài)特性。表34 7407的工作條件最小額定最大單位電源電壓Vcc5V輸入高電平電壓Vh2V輸入低電平電壓VlV輸出截止態(tài)電壓Vo30V輸出低電平電流Ⅰol40mA表35 7407的靜態(tài)特性參數(shù)測試條件最大單位Vik輸入鉗位電壓VCC=最?。籌ik12mAVIo輸出截止態(tài)電流Vcc=最?。籚il=；Vo=30V250uAVol輸出低電平電壓Vcc=最?。籚ih=2V；Iol=16mAVIi最大輸入電壓時電流Vcc=最大；Vi=1mAIih輸入高電平電流Vcc=最大；Vih=40uAIil輸入低電平電流Vcc=最大；Vil=mAIcch輸出高電平時電源電流Vcc=最大41mAIccl輸出低電平時電源電流Vcc=最大30mA表36 7407動態(tài)特性參數(shù)測試條件最大單位輸出由低電平到高電平傳輸延遲時間Vcc=5VCl=15pfRl=11010nS輸出由高電平到低電平傳輸延遲時間30nS 報警電路的設(shè)計 本電路所設(shè)計的報警電路是單頻音報警電路，其電路設(shè)計相對比較簡單，其發(fā)音元件通?？梢圆捎脡弘姺澍Q器，這種蜂鳴器只需在其兩引線上加3V~15V的直流電壓，就可以產(chǎn)生3kHz左右的蜂鳴震蕩音響，比電研式蜂鳴器結(jié)構(gòu)簡單，耗電少，更適合在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用。壓電式蜂鳴器約需10mA的驅(qū)動電流。因此，可以使用TTL系列集成電路7407低電壓驅(qū)動，也可以使用一個晶體三極管驅(qū)動，在本設(shè)計中采用7407低電壓驅(qū)動。其電路原理圖如圖312所示。圖312 報警電路原理圖圖中，驅(qū)動器的輸入端接單片機(jī)，當(dāng)單片機(jī)的輸出口輸出低電平時，7407的輸出為低電平，是壓電式蜂鳴器引線獲得將近5V的直流電壓，而產(chǎn)生蜂鳴音響，當(dāng)單片機(jī)的輸出口輸出為高電平時，7407的輸出端升高到+5V，壓電式蜂鳴器的兩引線之間的直流電壓降至接近0V，發(fā)音停止。 開鎖電路的設(shè)計開鎖電路完成遙控開啟門鎖的功能，采用繼電器實現(xiàn)。繼電器有多種分類，下面先介紹一些常用的繼電器。 繼電器的工作原理繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。 一．常見幾種繼電器1．電磁繼電器 電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。 2．熱敏干簧繼電器 熱敏干簧繼電器是一種利用熱敏磁性材料檢測和控制溫度的新型熱敏開關(guān)。它由感溫磁環(huán)、恒磁環(huán)、干簧管、導(dǎo)熱安裝片、塑料襯底及其他一些附件組成。熱敏干簧繼電器不用線圈勵磁，而由恒磁環(huán)產(chǎn)生的磁力驅(qū)動開關(guān)動作。恒磁環(huán)能否向干簧管提供磁力是由感溫磁環(huán)的溫控特性決定的。 3．固態(tài)繼電器（SSR） 固態(tài)繼電器是一種兩個接線端為輸入端，另兩個接線端為輸出端的四端器件，中間采用隔離器件實現(xiàn)輸入輸出的電隔離。 固態(tài)繼電器按負(fù)載電源類型可分為交流型和直流型。按開關(guān)型式可分為常開型和常閉型。按隔離型式可分為混合型、變壓器隔離型和光電隔離型，以光電隔離型為最多。 SSR成功地實現(xiàn)了弱信號（Vsr）對強(qiáng)電（輸出端負(fù)載電壓）的控制。由于光耦合器的應(yīng)用，使控制信號所需的功率極低（約十余毫瓦就）正常工作，而且Vsr所需的工作電平與TTL、HTL、CMOS等常用集成電路兼容，可以實現(xiàn)直接聯(lián)接。這使SSR在數(shù)控和自控設(shè)備等方面得到廣泛應(yīng)用。在相當(dāng)程度上可取代傳統(tǒng)的“線圈—簧片觸點式”繼電器（簡稱“MER” ）。SSR由于是全固態(tài)電子元件組成，與MER相比，它沒有任何可動的機(jī)械部件，工作中也沒有任何機(jī)械動作；SSR由電路的工作狀態(tài)變換實現(xiàn)“通”和“斷”的開關(guān)功能，沒有電接觸點，所以它有一系列MER不具備的優(yōu)點，即工作高可靠、長壽命（有資料表明SSR的開關(guān)次數(shù)可達(dá)108~109次，比一般MER的106高幾百倍）；無動作噪聲；耐振耐機(jī)械沖擊；安裝位置無限制；很容易用絕緣防水材料灌封做成全密封形式，而且具有良好的防潮防霉防腐性能；在防爆和防止臭氧污染方面的性能也極佳。這些特點使SSR可在軍事（如飛行器、火炮、艦船、車載武器系統(tǒng)）、化工、井下采煤和各種工業(yè)民用電控設(shè)備的應(yīng)用中大顯身手，具有超越MER的技術(shù)優(yōu)勢。交流型SSR由于采用過零觸發(fā)技術(shù)，因而可以使SSR安全地用在計算機(jī)輸出接口上，不必為在接口上采用MER而產(chǎn)生的一系列對計算機(jī)的干擾而煩惱。此外，SSR還有能承受在數(shù)值上可達(dá)額定電流十倍左右的浪涌電流的特點。二．主要參數(shù)與選用功率固態(tài)繼電器的特性參數(shù)包括輸入和輸出參數(shù)，下面以北京科通繼電器總廠生產(chǎn)的GX10F繼電器為例，列出輸入、輸出參數(shù)，詳見表37，根據(jù)輸入電壓參數(shù)值大小，可確定工作電壓大小。如采用TTL或CMOS等邏輯電平控制時，最好采用有足夠帶載能力的低電平驅(qū)動，并盡可能使“0” V。如在噪聲很強(qiáng)的環(huán)境下工作，不能選用通、斷電壓值相差小的產(chǎn)品，必需選用通、斷電壓值相差大的產(chǎn)品，（如選接通電壓為8 V或12 V的產(chǎn)品)這樣不會因噪聲干擾而造成控制失靈。輸出參數(shù)的項目較多，現(xiàn)對主要幾個參數(shù)說明如下：表37 繼電器輸入、輸出參數(shù)參數(shù)名稱（單位）參數(shù)值最小典型最大輸入端直流控制電壓（V）14輸入電流（mA）20接通電壓（V）關(guān)斷電壓（V）反極向保護(hù)電壓（V）15絕緣電阻（Ω）109介質(zhì)耐壓（V）1500輸出端額定輸出電壓（V）25250額定輸出電流（A）10浪涌電流（A）100過零電壓（V）177。15輸出壓降（V）輸出漏電流（mV）10接通電間（ms）10關(guān)斷時間（ms）10工作頻率（Hz）70功率損耗（W）關(guān)斷dV/dT（V/uS）200晶閘管結(jié)溫（℃）110工作溫度（℃）20+801．額定輸入電壓它是指定條件下能承受的穩(wěn)態(tài)阻性負(fù)載的最大允許電壓有效值。如果受控負(fù)載是非穩(wěn)態(tài)或非阻性的，必需考慮所選產(chǎn)品是否能承受工作狀態(tài)或條件變化時（冷熱轉(zhuǎn)換、靜動轉(zhuǎn)換、感應(yīng)電勢、瞬態(tài)峰值電壓、變化周期等) 所產(chǎn)生的最大合成電壓。例如負(fù)載為感性時，所選額定輸出電壓必須大于兩倍電源電壓值，而且所選產(chǎn)品的阻斷（擊穿)電壓應(yīng)高于負(fù)載電源電壓峰值的兩倍。如在電源電壓為交流220V、一般的小功率非阻性負(fù)載的情況下，建議選用額定電壓為400V~600V的SSR產(chǎn)品；但對于頻繁啟動的單相或三相電機(jī)負(fù)載，建議選用額定電壓為660V~800V的SSR產(chǎn)品。2．額定輸出電流和浪涌電流額定輸出電流是指在給定條件下（環(huán)境溫度、額定電壓、功率因素、有無散熱器等)所能承受的電流最大的有效值。一般生產(chǎn)廠家都提供熱降額曲線。如周圍溫度上升，應(yīng)按曲線作降額使用。浪涌電流是指在給定條件下（室溫、額定電壓、額定電流和持續(xù)的時間等)不會造成永久性損壞所允許的最大非重復(fù)性峰值電流。交流繼電器的浪涌電流為額定電流的5~10倍（一個周期)，~5倍(一秒)。在選用時，如負(fù)載為穩(wěn)態(tài)阻性，SSR可全額或降額10%使用。對于電加熱器、接觸器等，初始接通瞬間出現(xiàn)的浪涌電流可達(dá)3倍的穩(wěn)態(tài)電流，因此，SSR降額20%~30%使用。對于白織燈類負(fù)載，SSR應(yīng)按降額50%使用，并且還應(yīng)加上適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)電路。對于變壓器負(fù)載，所選產(chǎn)品的額定電流必須高于負(fù)載工作電流的兩倍。對于負(fù)載為感應(yīng)電機(jī)，所選SSR的額定電流值應(yīng)為電機(jī)運轉(zhuǎn)電流的2~4倍，SSR的浪涌電流值應(yīng)為額定電流的10倍。固態(tài)繼電器對溫度的敏感性很強(qiáng)，工作溫度超過標(biāo)稱值后，必須降熱或外加散熱器，例如額定電流為10A的JGX10F產(chǎn)品，不加散熱器時的允許工作電流只有10A。3．繼電器主要產(chǎn)品技術(shù)參數(shù) 額定工作電壓 是指繼電器正常工作時線圈所需要的電壓。根據(jù)繼電器的型號不同，可以是交流電壓，也可以是直流電壓。 直流電阻是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過萬能表測量。 吸合電流是指繼電器能夠產(chǎn)生吸合動作的最小電流。在正常使用時，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。而對于線圈所加的工作電壓，否則會產(chǎn)生較大的電流而把線圈燒毀。 釋放電流是指繼電器產(chǎn)生釋放動作的最大電流。當(dāng)繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一定程度時，繼電器就會恢復(fù)到未通電的釋放狀態(tài)。這時的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸合電流。 觸點切換電壓和電流是指繼電器允許加載的電壓和電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小，使用時不能超過此值，否則很容易損壞繼電器的觸點。 4．繼電器測試 （1）測觸點電阻 用萬能表的電阻檔，測量常閉觸點與動點電阻，其阻值應(yīng)為0；而常開觸點與動點的阻值就為無窮大。由此可以區(qū)別出那個是常閉觸點，那個是常開觸點。 （2）測線圈電阻 可用萬能表R10Ω檔測量繼電器線圈的阻值，從而判斷該線圈是否存在著開路現(xiàn)象。 （3）測量吸合電壓和吸合電流 找來可調(diào)穩(wěn)壓電源和電流表， 給繼電器輸入一組電壓，且在供電回路中串入電流表進(jìn)行監(jiān)測。慢慢調(diào)高電源電壓，聽到繼電器吸合聲時，記下該吸合電壓和吸合電流。為求準(zhǔn)確，可以試多幾次而求平均值。（4）測量釋放電壓和釋放電流 也是像上述那樣連接測試，當(dāng)繼電器發(fā)生吸合后，再逐漸降低供電電壓，當(dāng)