【正文】 K 并從DATA OUT 接收前次轉(zhuǎn)換結(jié)果。 30mA 工作溫度范圍（自然通風(fēng)）： TLC1549C 0～ 70℃ TLC1549I 40～ 80℃ TLC1549M 65～ 125℃ ：工作原理 在芯片選擇（ CS）無(wú)效情況下， I/O CLOCK 最初被禁止且 DATA OUT 處于高阻狀態(tài)。 的工作溫度范圍內(nèi)（自然通風(fēng)）極限參數(shù)如下： 電源電壓范圍： ～ 輸入電壓范圍： ～ VCC+ 輸出電壓范圍： ～ VCC+ 正基準(zhǔn)電壓： VCC+ 負(fù)基準(zhǔn)電壓： 峰值輸入電流（任何輸入端）： 177。它采用 CMOS 工藝，具有內(nèi)在的采樣和保持， 采用差分基準(zhǔn)電壓高阻輸入，抗干擾，可按比例量程校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換范圍，總不可調(diào)整誤差達(dá)到177。 由于 TL431非常易于實(shí)現(xiàn)恒壓或恒流，而且有很好的溫度穩(wěn)定性，因此很適合于儀表電路、傳感器電路等設(shè)計(jì)應(yīng)用。 Vref/R2的值應(yīng)設(shè)為電橋工作所必要的恒定電流，該電流值通常會(huì)由傳感器制造商提供。但值注意的是， TL431的溫度系數(shù)為 30pm/℃ ，所以輸出恒流的溫度特性要比普通鏡像恒流源或恒流二極管好得多，因而在應(yīng)用中無(wú)需附加溫度補(bǔ)償電路。 是一個(gè)實(shí)用的精密恒流源電路。 由前面的例子我們可以看到，器件作為分流反饋后， REF端的電壓始終穩(wěn)定在 ，那么接在 REF端和地間電阻中流過(guò)的電流就應(yīng)是恒定的。按圖中所示參數(shù)時(shí)，電路可在 90VAC～ 264VAC（ 50/60Hz）輸入范圍內(nèi)，輸出 +5V，精度優(yōu)于 177。事實(shí)上，上面講述的過(guò)程在極短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)達(dá)到平衡，平衡時(shí) Vref=，又有 R2=R3，所以輸出為穩(wěn)定的 5V。這個(gè)電流又是直接驅(qū)動(dòng)光耦 U2的發(fā)光部分的。 D C3 是次極整流濾波電路， L2 和 C4 組成低通濾波以降低輸出紋波電壓。該電路采用了此種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并同時(shí)使用了 TOPSwitch 技術(shù)。此類結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)電源有以下特點(diǎn)：輸出經(jīng)過(guò) TL431(可控分流基準(zhǔn) )反饋并將誤差放大， TL431 的沉流端驅(qū)動(dòng)一個(gè)光耦的發(fā)光部分，而處在電源高壓主邊的光耦感光部分得到的反饋電壓，用來(lái)調(diào)整一個(gè)電流模式的 PWM 控制器的開(kāi)關(guān)時(shí)間，從而得到一個(gè)穩(wěn)定的直流電壓輸出。 在過(guò)去的普通開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)中，通常采用將輸出電壓經(jīng)過(guò)誤差放大后直接反饋到輸入端的 模式。 圖圖 15 TL431 應(yīng)用三 圖 16 TL431 應(yīng)用一 在圖 14 的電路中，可以得到精密的 5V 電壓，它可以作為我們的參考基準(zhǔn)電壓。選擇不同的 R1和 R2的值可以得到從 36V范圍內(nèi)的任意電壓輸出，特別地，當(dāng) R1=R2時(shí)， Vo=5V。如圖 15所示的電路，當(dāng) R1和 R2的阻值確定時(shí)，兩者對(duì) Vo的分壓引入反饋，若 V o增大，反饋量增大， TL431的分流也就增加，從而又導(dǎo)致 Vo下 降。但如果在設(shè)計(jì)、分析應(yīng)用 TL431的電路時(shí)，這個(gè)模塊圖對(duì)開(kāi)啟思路，理解電路都是很有幫助的，本文的一些分析也將基于此模塊而展開(kāi)。由運(yùn)放的特性可知，只有當(dāng) REF 端（同相端）的電壓非R E 120KR E 220KRB2kV C C + 1 2 VR E F +C T L 2 30PC T L 1 0 .1 UAACCRRT L 4 3 1BBCCEEQ29 0 1 5迷宮機(jī)器人設(shè)計(jì) 7 7 常接近 VI（ ）時(shí)，三極管中才會(huì)有一個(gè)穩(wěn)定的非飽和電流通過(guò)，而 隨著 REF 端電壓的微小變化，通過(guò)三極管 圖 13 的電流將從 1 到 100mA 變化。 TL431 的具 體功能 可以用如圖 13 的功能模塊示意。 右 圖是該器件的符號(hào) 。它的輸出電壓用兩個(gè)電阻就可以任意地設(shè)置到從 Vref（ ）到 36V范圍內(nèi)的任何值（如圖 12）。圖 11 為它的分裝管腳圖； 引腳說(shuō)明： 1：為空端 2：反向輸入端 3：正向輸入端 5：正向輸入端 6：反向輸入端 123 456 78J P 1TL 0 8 2 V C C + 1 2 vV C C 1 2 vLE 1 輸出端信號(hào)輸入圖 9 TL082 結(jié)構(gòu)圖 沈陽(yáng)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 6 3： TLC1549 模數(shù)轉(zhuǎn)換 +5V 參考電壓電路 圖 11 +5V 參考電壓電路圖 ：三極管 9051 介紹 三極管 9051 是采用基極輸入，發(fā)射極輸出，提共較大的電流。 V C C + 5VP 1. 4vdd16out / i n3vc c7vs s8C9B10A11i n/ o ut 41i n/ o ut 312i n/ o ut 215i n/ o ut 114i n/ o ut 013INH6i n/ o ut 74i n/ o ut 55i n/ o ut 62I C 1 C D 4051P 1. 5P 1. 6C S M 7 30PC S B 7 U輸入 1輸入 2輸入 3輸入 4輸入 5輸入 6輸入 7輸入 8輸出端圖 8 CD4051 開(kāi)關(guān) 迷宮機(jī)器人設(shè)計(jì) 5 5 輸入與選通地址關(guān)系表 表 2 ： 信號(hào)放大電路 圖 9 信號(hào)放大器電路 、 介紹 TL082 是雙輸入 JFET 運(yùn)算放大器，在我們的電路應(yīng)用中，我們只應(yīng)用了它的一路放大器，它在工作的時(shí)候，需要有 +12V 和 — 12V 的工作電壓。 如表 2 所示。 CD4051 是一個(gè)雙向性的多路選擇開(kāi)關(guān)，在工作過(guò)程中，可以有 8 路的輸入，一路的輸出，也可以做為一個(gè)一路輸入，分時(shí)選通的 8 路輸出。此外，CD4051 還設(shè)有另外一個(gè)電源端 VEE，以作為電平位移時(shí)使用，從而使得通常在單組電源供電條件下工作的 CMOS 電路所提供的數(shù)字信號(hào)能直接控制這種多路開(kāi)關(guān)，并使這種多路開(kāi)關(guān)可傳輸峰－峰值達(dá) 15V 的交流信號(hào)。其真值表見(jiàn)表 1。 沈陽(yáng)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 4 ：多路開(kāi)關(guān) 圖 7 多路選擇開(kāi)關(guān)電路 簡(jiǎn)介 CD4051 引腳功能見(jiàn)圖 9。當(dāng)隨著其與墻面距離的增加，靈敏度明顯下降，同時(shí)，輸出電壓值也隨之減少。 其中輸出電壓的值為每一次測(cè)量數(shù)據(jù)的平均值。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，為了使其能準(zhǔn)確的為我們提供采集的數(shù)據(jù)，我們對(duì)其距離與輸出電壓的關(guān)系做了定 量 的測(cè)量，在測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在一 定 距離下，它們的輸出電壓幾乎是 穩(wěn)定的 維持在一個(gè)數(shù)值下。所以在正常的工作過(guò)程中，不能讓其在很高的溫度下工作，以免影響傳感器的正常特性。 ：極限參數(shù) ： 檢測(cè)距離于效率關(guān)系 圖 5 極限參數(shù) 圖 6 檢測(cè)距離于效率關(guān)系 說(shuō)明：圖 6 中的檢測(cè)距離為垂直距離。 （ 3）：傳真機(jī)紙張檢測(cè)。 ：應(yīng)用范圍： （ 1）： IC 卡電鍍表脈沖數(shù)據(jù)采集。 （ 2）：檢測(cè)的距離范圍比較廣，在 413MM 都可以使用 。 缺點(diǎn) ：紅外線傳感器的輸出電壓與距離不成線性，加大了控制難度。 .................................................................................................. 24 總結(jié) ....................................................................................................................................... 27 致謝 ....................................................................................................................................... 28 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................ 28 附錄 ....................................................................................................................................... 29 1：系統(tǒng)電路圖 ................................................................................................................ 29 1 1 方案： 應(yīng)用 紅外線 傳感器 圖 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖 優(yōu)點(diǎn) ： 1：利用一種傳感器， 便于硬件 的簡(jiǎn)化 分析 處 理。 沈陽(yáng)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 4 目錄 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) ...............................................................................................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 （ L297 和 L298 組成） 主要提供比較大 的 功率，驅(qū)動(dòng)電機(jī)能正常前進(jìn)。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路 （ TLC1549） 是對(duì) 放大級(jí)輸出的 的 模擬信號(hào) 數(shù)字化， 以便于單片機(jī)對(duì)機(jī)器人精確控制 。多路選擇開(kāi)關(guān) （ HCF4051）的功能是 對(duì) 8 路的紅外線輸入 信號(hào)分時(shí)選通。 5 4 3 2 評(píng)閱教師評(píng)審成績(jī) （加權(quán)分合 計(jì)乘以 8） 分 加權(quán)分合計(jì) 評(píng) 閱 教 師 簽 名： 年 月 日 課 程 設(shè) 計(jì) 總 評(píng) 成 績(jī) 分 迷宮機(jī)器人設(shè)計(jì) 3 3 摘要 自動(dòng)走迷宮的機(jī)器人 設(shè)計(jì) 主要是實(shí)現(xiàn)其行動(dòng)過(guò)程的 自動(dòng) 化， 主要由 電池組， 信息采集模塊，多路選擇開(kāi)關(guān)，信號(hào)放大部分，模數(shù)轉(zhuǎn)換，單片機(jī)主控芯片，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路組成。 5 4 3 2 指導(dǎo)教師評(píng)審成績(jī) （加權(quán)分合計(jì)乘以 12） 分 加權(quán)分合計(jì) 指 導(dǎo) 教 師 簽 名： 年 月 日 評(píng) 閱 教 師 評(píng) 審 意 見(jiàn) 評(píng)價(jià) 內(nèi)容 具 體 要 求 權(quán)重 評(píng) 分 加權(quán)分 查閱 文獻(xiàn) 查閱文獻(xiàn)有一定廣泛性；有綜合歸納資料的能力 5 4 3 2 工作量 工作量飽滿，難度適中。 5 4 3 2 工作能力 態(tài)度 工作態(tài)度認(rèn)真，遵守紀(jì)律，出勤情況是否良好，能夠獨(dú)立完成設(shè)計(jì)工作， 5 4 3 2 工作量 按期圓滿完成規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)，工作量飽滿，難度適宜。 2 裝訂順序：封面、任務(wù)書(shū)、成績(jī)?cè)u(píng)審意見(jiàn)表、中文摘要、關(guān)鍵詞、目錄、正文（設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)框圖、各部分電路及 相應(yīng)的詳細(xì)的功能分析和 重要的 參數(shù)計(jì)算、工作過(guò)程分析、元器件清單、主要器件介紹）、小結(jié)、參考文獻(xiàn)、附錄（ 總體設(shè)計(jì)框圖 與 電路原理 圖） 。項(xiàng)目齊全、不許涂改 ，不少于 3000字。 2 設(shè)計(jì)過(guò)程 及論文 的基本要求： 設(shè)計(jì)過(guò)程的基本要求 1 基本部分必須完成，發(fā)揮部分可任選 ； 2 符合設(shè)計(jì)要求的報(bào)告一份，其中包括 總體設(shè)計(jì)框圖 、電路原理圖 各一份； 3 設(shè)計(jì)過(guò)程的資料、草稿要求保留并隨設(shè)計(jì)報(bào)告一起上交；報(bào)告的電子檔需全班統(tǒng)一存盤上交。 3 要有走迷宮的策略（軟件流程圖）。 3 通過(guò)學(xué)習(xí) ，具體掌握智能機(jī)器人 的 控制技術(shù)，并使機(jī)器人 能 獨(dú)立執(zhí)行一定的任務(wù)。