【正文】 5．利用 MC33886設(shè)計(jì)一個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，能控制電機(jī)正、反轉(zhuǎn)。 3．請(qǐng)說出制作測速傳感器的幾種方案，并對(duì)各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 思考題 1．請(qǐng)簡述光電式傳感器的基本原理。 器件的選擇，要兼顧成本和技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行綜合考慮。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 傳感器接口電路 （ 3）模擬信號(hào)比較復(fù)雜，由于模擬信號(hào)不能直接與控制器相連接，所以首先要通過適當(dāng)?shù)?A/D轉(zhuǎn)換器變?yōu)楹线m的輸入電壓，必要時(shí)還要在 A/D前面對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、分壓等，一般稱為信號(hào)的預(yù)處理。 （ 2）數(shù)字脈沖電路用計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)后送入計(jì)算機(jī)，通過對(duì)脈沖的計(jì)數(shù)來達(dá)到對(duì)信息的采集。 （ 1）數(shù)字開關(guān)量信號(hào)分為電壓輸出型和觸點(diǎn)型。接口電路的設(shè)計(jì)需要考慮兩個(gè)問題：一個(gè)是傳感器的輸出與計(jì)算機(jī)的輸入匹配問題；另一個(gè)是選擇器件的問題。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 傳感器接口電路 除了要正確選擇傳感器的類型外，還要設(shè)計(jì)最佳的接口電路。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 當(dāng) I/O1和 I/O2懸空時(shí)， +5 V經(jīng) R1, TLP521的內(nèi)部發(fā)光二極管、 LED1, R4, VT3形成零點(diǎn)幾毫安的電流，使VT3一定程度地導(dǎo)通，該電流使光耦 TLP521輸出端微弱導(dǎo)通，從而拉低 VT1基極點(diǎn)的電位，使 VT1一定程度地導(dǎo)通；同理， VT2和 VT4也一定程度地導(dǎo)通，從而 +V電源經(jīng)過 VT1, VT3和 VT2, VT4短路到地，會(huì)損壞功率管，故 I/O1和 I/O2不允許懸空。這兩種情況流經(jīng)電機(jī)上的電流方向互為相反，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向也相反。當(dāng) I/O1和 I/O2為 00時(shí)， VT1，VT2導(dǎo)通， VT3, VT4截止，加在電機(jī)兩端上的電壓差為 0 V，電機(jī)不轉(zhuǎn)。下面將介紹用功率管驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)正、反轉(zhuǎn)的常用兩種方法。 PWM信號(hào)的占空比決定電機(jī)的轉(zhuǎn)速，故電機(jī)的調(diào)速可通過改變 PWM信號(hào)的占空比實(shí)現(xiàn) 。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 電源系統(tǒng) 圖 78系列三端穩(wěn)壓器基本應(yīng)用電路 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 在智能車競賽中，智能車的速度較快，通常達(dá)到 2 m/s以上，因此對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流的要求較高，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路必不可少。用于抑制芯片自激振蕩，用于壓窄芯片的高頻帶寬，減小高頻噪聲。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 電源系統(tǒng) 78系列三端固定式穩(wěn)壓器的基本應(yīng)用電路如圖 示，只要把正輸入電壓加到 MC7805的輸入端， MC7805的公共端接地，其輸出端便能輸出芯片標(biāo)稱正電壓。此外， 78(L, M)XX的后面往往還附有表示輸出電壓容差和封裝外殼類型的字母。其中 78后面的數(shù)字代表穩(wěn)壓器輸出的正電壓數(shù)值（一般有 5 V, 6 V, 8 V, 9 V, 10 V, 12 V, 15 V, 18 V和 24 V共 9種輸出電壓），各廠家用 78和電壓數(shù)字之間的字母來表示。常見的穩(wěn)壓電路有三端穩(wěn)壓器、串聯(lián)式穩(wěn)壓電路等。 ～ i1U n U?2 (1 .1U ? 11 .2 )U武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 電源系統(tǒng) 每只二極管或橋堆所承受的最大反向電壓為 () 對(duì)于橋式整流電路，每只二極管的平均電流為 () 濾波電路中，的選擇應(yīng)適應(yīng)下式，即放電時(shí)間常數(shù)應(yīng)滿足 () 式中，為輸入交流信號(hào)的周期；為整流濾波電路的等效負(fù)載電阻。濾波電路的作用是將脈動(dòng)直流中的紋波濾除獲得紋波小的直流，常見的有濾波、濾波、 Π 型濾波等電路，常選用的是濾波電路。整流電路的作用是將交流電壓變換成脈動(dòng)的直流電壓，它主要有半波整流和全波整流等方式，通常由整流二極管構(gòu)成的整流橋堆來執(zhí)行。 1．直流穩(wěn)壓電源的基本原理 直流穩(wěn)壓電源電路一般由電源變壓器、整流濾波器電路及穩(wěn)壓電路組成，如圖 。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 電路設(shè)計(jì) 1 電源系統(tǒng) 2 電機(jī)驅(qū)動(dòng) 電路 3 傳感器接口 電路 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 電源系統(tǒng) 在智能車設(shè)計(jì)中，電源關(guān)系到整個(gè)電路設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和可靠性，是電路設(shè)計(jì)中非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。其優(yōu)點(diǎn)是坐標(biāo)固定，與測量以前狀態(tài)無關(guān)，抗干擾能力強(qiáng)，無累積誤差，具有斷電位置保持，不讀數(shù)時(shí)移動(dòng)速度可超越極限相應(yīng)速度，不需方向判別和可逆計(jì)數(shù)，信號(hào)并行傳送等；其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格高。該方案的優(yōu)點(diǎn)是其零點(diǎn)可任意預(yù)置，且測量速度僅受計(jì)數(shù)器容量限制。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 測速傳感器 增量式編碼器碼盤圖案和光脈沖信號(hào)均勻，可將任意位置為基準(zhǔn)點(diǎn)，從該點(diǎn)開始按一定量化單位檢測。如進(jìn)一步采用光學(xué)分解技術(shù)，可獲得更多位的光電編碼器。 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 測速傳感器 圖 光電式脈沖編碼器結(jié)構(gòu) 武漢科技大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 測速傳感器 光電編碼器的精度和分辨率取決于光電碼盤的精度和分辨率，取決于刻線數(shù)。光電編碼器的最大特點(diǎn)是非接觸式，此外還具有精度高、響應(yīng)快、可靠性高等特點(diǎn)。根據(jù)磁性轉(zhuǎn)盤上小磁鐵數(shù)目多少，就可以確定