產(chǎn)品計(jì)數(shù)器的電路設(shè)計(jì)[行業(yè)二類]_第1頁(yè)
產(chǎn)品計(jì)數(shù)器的電路設(shè)計(jì)[行業(yè)二類]_第2頁(yè)
產(chǎn)品計(jì)數(shù)器的電路設(shè)計(jì)[行業(yè)二類]_第3頁(yè)
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1、河南城建學(xué)院安全檢測(cè)技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書產(chǎn)品計(jì)數(shù)器的電路設(shè)計(jì) 班 級(jí) 0232111 姓 名 學(xué) 號(hào) 023211128 專 業(yè) 安全監(jiān)測(cè)技術(shù) 指導(dǎo)教師 黃戰(zhàn)峰、馬斌 環(huán)境與市政工程系2012年6月14日摘要計(jì)數(shù)器對(duì)某物件進(jìn)行自動(dòng)計(jì)數(shù),在實(shí)際生產(chǎn)生活中具有廣泛的應(yīng)用,對(duì)通過的物體進(jìn)行計(jì)數(shù),實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的搜集,如在生產(chǎn)流水線包裝數(shù)量控制等領(lǐng)域的應(yīng)用,能節(jié)省勞動(dòng)力有能高效地完成任務(wù)。光電計(jì)數(shù)器采用光電傳感器構(gòu)成的廣電門實(shí)現(xiàn)對(duì)通過光電門的物體進(jìn)行計(jì)數(shù),是一種非接觸式計(jì)數(shù),在部分場(chǎng)合有著其無比的優(yōu)越性,從而使其廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)化控制等領(lǐng)域。本設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)光電計(jì)數(shù)器的功能,采用模數(shù)結(jié)合的電

2、路,以紅外對(duì)射光電傳感器為傳感器件。電路主要分為信號(hào)采集電路、兩位十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路、數(shù)碼顯示電路、報(bào)警電路四個(gè)模塊,分別實(shí)現(xiàn)對(duì)通過光電門的物體感應(yīng),計(jì)數(shù),顯示,并按要求完成報(bào)警功能。計(jì)數(shù)范圍為一百,可以預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)數(shù)目,當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到設(shè)定后,停止計(jì)數(shù)并報(bào)警,可手動(dòng)清除報(bào)警;還可以計(jì)數(shù)達(dá)一百時(shí),閃燈報(bào)警兩秒。關(guān)鍵詞:計(jì)數(shù)器 光電傳感器 數(shù)碼顯示 報(bào)警目錄摘要1前言4第一章 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求5第二章 設(shè)計(jì)方案5第三章 系統(tǒng)組成63.1 系統(tǒng)框圖63.2 單元電路設(shè)計(jì)73.2.1 信號(hào)采集電路設(shè)計(jì)73.2.2 計(jì)數(shù)電路113.2.3 數(shù)碼顯示電路143.2.4 定數(shù)報(bào)警電路153.2.5 滿百報(bào)警電路19附錄一

3、 總原理圖21附錄二 元件清單22總結(jié)23參考文獻(xiàn)24前言工業(yè)生產(chǎn)中常常需要自動(dòng)統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品的數(shù)量,計(jì)數(shù)器在這里有其用武之地。而數(shù)字式電子計(jì)數(shù)器有直觀和計(jì)數(shù)精確的優(yōu)點(diǎn),目前已在各種行業(yè)中普遍使用。數(shù)字式電子計(jì)數(shù)器有多種計(jì)數(shù)觸發(fā)方式,它是由實(shí)際使用條件和環(huán)境決定的,通常分為接觸式計(jì)數(shù)器和非接觸式計(jì)數(shù)器兩種。本設(shè)計(jì)的光電計(jì)數(shù)器為非接觸式計(jì)數(shù)器中的一種。光電計(jì)數(shù)器采用光電傳感器利用光學(xué)原理實(shí)現(xiàn)對(duì)物件的數(shù)目統(tǒng)計(jì)。光電式傳感器是將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的一種傳感器。它的理論基礎(chǔ)是光電效應(yīng)。這類效應(yīng)大致可分為三類。第一類是外光電效應(yīng),即在光照射下,能使電子逸出物體表面。利用這種效應(yīng)所做成的器件有真空光電管、光電倍

4、增管等。第二類是內(nèi)光電效應(yīng),即在光線照射下,能使物質(zhì)的電阻率改變。這類器件包括各類半導(dǎo)體光敏電阻。第三類是光生伏特效應(yīng),即在光線作用下,物體內(nèi)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象,此電動(dòng)勢(shì)稱為光生電動(dòng)勢(shì)。這類器件包括光電池、光電晶體管等。光電效應(yīng)都是利用光電元件受光照后,電特性發(fā)生變化。敏感的光波長(zhǎng)是在可見光附近,包括紅外波長(zhǎng)和紫外波長(zhǎng)。市場(chǎng)上的光電計(jì)數(shù)器采用的光電傳感器有攝像頭、光電管等,采用的光的種類有普通光和激光,可見光和不可見光等。本文采用的傳感器為紅外光電傳感器。第一章 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求利用發(fā)光二極管和光敏三極管作為光電計(jì)數(shù)器的傳感器進(jìn)行計(jì)數(shù),用數(shù)碼管顯示計(jì)數(shù)值,當(dāng)數(shù)碼管顯示值與設(shè)定值相同時(shí)報(bào)警,此外計(jì)數(shù)

5、器停止計(jì)數(shù),手動(dòng)清除報(bào)警后可重新工作。發(fā)光器件和光接收器之間的距離大于lM;有抗干擾技術(shù),防止背景光和瓶子抖動(dòng)產(chǎn)生計(jì)數(shù)誤差;每計(jì)數(shù)100,用燈閃爍2S指示一下。第二章 設(shè)計(jì)方案為實(shí)現(xiàn)以上要求,本設(shè)計(jì)方案采用紅外發(fā)射管采用直流供電,接收對(duì)管判斷是否有物體通過光電門,并且當(dāng)物體通過光電門時(shí)輸出一個(gè)高電平,觸發(fā)后面的加法計(jì)數(shù)器,使其加一,為簡(jiǎn)單起見,計(jì)數(shù)器為一組BCD碼輸出,輸出由BCD-七段數(shù)碼管譯碼器譯碼,輸入至數(shù)碼管顯示。同時(shí)設(shè)有四位二進(jìn)制數(shù)碼比較器,由撥碼盤預(yù)先設(shè)定一個(gè)數(shù)量,比較器時(shí)時(shí)將計(jì)數(shù)器輸出與預(yù)設(shè)數(shù)字進(jìn)行比較,當(dāng)兩者相同時(shí),發(fā)出信號(hào),使計(jì)數(shù)器停止工作,并且觸發(fā)定數(shù)報(bào)警器工作,發(fā)出報(bào)警。

6、另此設(shè)計(jì)還有脈沖電路為紅外發(fā)光二極管供電,使其發(fā)射紅外脈沖,從而可以提高瞬時(shí)功率而使平均功率滿足正常工作要求,從而可以加大光電門的寬度,以通過較大的物體。同時(shí)再增加一組BCD碼,使計(jì)數(shù)范圍加大,實(shí)現(xiàn)一百以內(nèi)的計(jì)數(shù)。又為了間接擴(kuò)大計(jì)數(shù)范圍,增加了計(jì)數(shù)滿一百,閃燈兩秒的提示。在此方案基礎(chǔ)上,脈沖發(fā)射電路中采用的振蕩器采用555構(gòu)成的多諧蕩器,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于調(diào)試。計(jì)數(shù)器本設(shè)計(jì)采用兩塊74LS190進(jìn)行級(jí)聯(lián),實(shí)現(xiàn)模一百計(jì)數(shù)器。在定數(shù)報(bào)警電路中,采用兩塊74LS85實(shí)現(xiàn)兩組BCD碼的比較,報(bào)警方式采用蜂鳴器報(bào)警。在整百報(bào)警電路中,采用555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,實(shí)現(xiàn)兩秒延時(shí),閃燈由555多諧振蕩器控制,實(shí)

7、現(xiàn)大概每秒3次的閃爍。第三章 系統(tǒng)組成3.1 系統(tǒng)框圖本設(shè)計(jì)采系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖1所示:圖1 系統(tǒng)框圖由圖1可見,系統(tǒng)可分為信號(hào)采集、計(jì)數(shù)、顯示、定數(shù)報(bào)警、滿百報(bào)警四個(gè)功能塊。3.2 單元電路設(shè)計(jì)3.2.1 信號(hào)采集電路設(shè)計(jì)該電路主要由脈沖(方波)發(fā)生電路,光電轉(zhuǎn)換電路,信號(hào)濾波比較電路組成。脈沖發(fā)生電路為555構(gòu)成的多諧振蕩器,振蕩頻率大約為30KHz,555 定時(shí)器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件,它內(nèi)部包括兩個(gè)電壓比較器,三個(gè)等值串聯(lián)電阻,一個(gè) RS 觸發(fā)器,一個(gè)放電管 T 及功率輸出級(jí),它提供兩個(gè)基準(zhǔn)電壓,比較器的參考電壓由三只5K的電阻器構(gòu)成分壓,它們分別使高電平比較器A1同相

8、比較端和低電平比較器A2的反相輸入端的參考電平為和。A1和A2的輸出端控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)輸入并超過時(shí),觸發(fā)器復(fù)位,555的輸出端3腳輸出低電平,同時(shí)放電,開關(guān)管導(dǎo)通;當(dāng)輸入信號(hào)自2腳輸入并低于時(shí),觸發(fā)器置位,555的3腳輸出高電平,同時(shí)放電,開關(guān)管截止。是復(fù)位端,當(dāng)其為0時(shí),555輸出低電平。平時(shí)該端開路或接VCC。是控制電壓端(5腳),平時(shí)輸出作為比較器A1的參考電平,當(dāng)5腳外接一個(gè)輸入電壓,即改變了比較器的參考電平,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的另一種控制,在不接外加電壓時(shí),通常接一個(gè)0.01f的電容器到地,起濾波作用,以消除外來的干擾,以確保參考電平的穩(wěn)定。T為放電管,當(dāng)T

9、導(dǎo)通時(shí),將給接于腳7的電容器提供低阻放電電路。在本設(shè)計(jì)中,要求發(fā)光器件和光接收器之間的距離大于lM,這就需要增大發(fā)光器件的瞬時(shí)發(fā)射功率但又保證平均功率在正常工作范圍內(nèi),這樣只有縮短每次發(fā)光器件的工作時(shí)間,反映到脈沖發(fā)生電路即是減小脈沖的占空比。但上述電路的占空比始終大于50%,且調(diào)節(jié)影響頻率。改進(jìn)型的555多諧振蕩器可以方便的調(diào)節(jié)制定占空比,電路如下圖2所示:圖2電路中增加了兩個(gè)導(dǎo)引二極管,使充放電的電流流過指定的電阻,只要分別調(diào)節(jié)和的比例就可以方便的調(diào)節(jié)輸出波形的占空比。上電路中,震蕩周期T和占空比分別為:式3.1式3.2本設(shè)計(jì)中輸出波形的頻率大約為30KHz,占空比大約是20%。所以式3.

10、3式3.4按常規(guī),電阻和電容選取不宜過大或過小,中和調(diào)節(jié),選取電容0.022F,電阻=390,電阻選用2K的電位器,調(diào)節(jié)至大約1.8K。光電轉(zhuǎn)換電路采用紅外發(fā)光二極管和光敏三極管作為光電轉(zhuǎn)換傳感器,采用典型電路,如下圖3所示:圖3 光電轉(zhuǎn)換電路從555多諧振蕩器輸出的信號(hào)控制小功率三極管的導(dǎo)通與截止,從而控制發(fā)光二極管發(fā)光與否。接收電路由光敏三極管上接電源并加一下拉電阻實(shí)現(xiàn)。發(fā)光二極管的正常工作壓降大約是1.2V,電流大約是20mA,從而可以估算出限流電阻大約是150,但是由于由脈沖信號(hào)控制,工作時(shí)間大約占20%,因此瞬時(shí)功率可以提高5倍,即限流電阻減小80%,大約是30。光敏三極管在無光照射

11、下,電阻可達(dá)輸兆歐姆,有足夠的關(guān)照時(shí),電阻降到幾千歐姆,因此其分壓電阻可以取幾十到幾百千歐,具體需根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整,這里采用了典型值33K。圖3中節(jié)點(diǎn)3輸出含有直流分量的信號(hào),其交流部分大致同步于前面脈沖輸出信號(hào)。光電轉(zhuǎn)換電路輸出信號(hào)在有、無物件遮擋住光線時(shí),都輸出含有直流交流分量的信號(hào)。因此通過濾波電路,可以將兩種信號(hào)轉(zhuǎn)換為不同電壓的直流信號(hào),再通過一定閾值的比較器,可以將兩種信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電路中的高低電平,從而控制后續(xù)電路。電路如下圖4所示:圖4 濾波比較電路電路中,和構(gòu)成濾波電路,為了減小紋波,一般電阻、電容取得較大。但電容和電阻取得過大又會(huì)使的在兩種輸入信號(hào)切換時(shí),電路反應(yīng)遲鈍,這里選

12、用了一般值。比較電路采用LM258構(gòu)成,3腳輸入?yún)⒖茧妷?,即是閾值電壓?腳輸入待處理信號(hào)。閾值的選取需根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定,是電路能夠準(zhǔn)確的區(qū)分兩種不同的輸入信號(hào)電壓,因此采用一電位器從電源分壓獲得,其中電容為紋波濾除電容。綜合上述三個(gè)單元電路,信號(hào)采集電路可以實(shí)現(xiàn)“發(fā)光器件和光接收器之間的距離大于lM;抗干擾,防止背景光和瓶子抖動(dòng)產(chǎn)生計(jì)數(shù)誤差”要求,電路情況為當(dāng)有物體通過時(shí),遮擋住紅外光線,電路輸出高電平,平時(shí)輸出低電平。3.2.2 計(jì)數(shù)電路計(jì)數(shù)電路主要采用計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)信號(hào)采集電路輸出的脈沖個(gè)數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)物件計(jì)數(shù)的功能。為了使電路簡(jiǎn)單化,在此選用74LS190為此電路的計(jì)數(shù)器。74LS190為可預(yù)

13、置十進(jìn)制同步加減計(jì)數(shù)器,其功能表如下表1、表2。其預(yù)置是異步的,當(dāng)置入控制端為低電平時(shí),不管時(shí)鐘端CP狀態(tài)如何,輸出端即預(yù)置成與數(shù)據(jù)輸入端相一致的狀態(tài)。其計(jì)數(shù)是同步的,靠CP同時(shí)加在四個(gè)觸發(fā)器上而實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)計(jì)數(shù)控制端為低電平時(shí),在CP上升沿作用下同時(shí)變化,從而消除了異步計(jì)數(shù)器中出現(xiàn)的計(jì)數(shù)尖峰。當(dāng)計(jì)數(shù)方式控制為低電平時(shí)進(jìn)行加計(jì)數(shù);當(dāng)為高電平時(shí)進(jìn)行減計(jì)數(shù)。只有在CP為高電平時(shí)和才可以跳變。其有超前進(jìn)位功能,當(dāng)計(jì)數(shù)上溢或下溢時(shí),進(jìn)位/借位輸出端輸出一個(gè)寬度等于脈沖周期的高電平脈沖;行波時(shí)鐘輸出端輸出一個(gè)寬度等于CP低電平部分的低電平脈沖。;利用端可級(jí)聯(lián)成N位同步計(jì)數(shù)器。當(dāng)采用并行時(shí)鐘控制時(shí),則將接到

14、后一級(jí);當(dāng)采用并行控制時(shí),則將接到后一級(jí)CP。輸入輸出CPLd0d1d2d3d0d1d2d3HLL加計(jì)數(shù)HLH減計(jì)數(shù)HH保 持表1 功能表狀態(tài)輸出CPLHHHLHH 高電平;L 低電平;低電平脈沖;任意; 上升沿表二本設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)兩位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,根據(jù)其具備的功能,可得電路,如下圖5,其中和分別為低位和高位的BCD碼輸出,CLK輸入端為信號(hào)采集電路的輸出信號(hào),RESET輸入端為復(fù)位電路的復(fù)位信號(hào),HOLD為定數(shù)報(bào)警電路的鎖定信號(hào)。正常計(jì)數(shù)時(shí),RESET為高電平,HOLD為低電平。當(dāng)計(jì)數(shù)滿一百時(shí),輸出端FLASH輸出一個(gè)下降沿,用以觸發(fā)滿百報(bào)警電路。圖5 兩位十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路圖6 上電復(fù)位電路復(fù)位

15、電路如圖6,是一個(gè)典型的上電低電平復(fù)位電路。剛通電時(shí),電容充電,RESET的電壓接近于0V,隨著電容不斷充電,RESET的電壓逐漸上升,當(dāng)達(dá)到74LS190的高電平定義電壓時(shí),復(fù)位結(jié)束。延時(shí)時(shí)間為:式3.5 據(jù)計(jì)算、查找資料,選取如圖 的參數(shù),可實(shí)現(xiàn)大概0.02s的復(fù)位時(shí)間。當(dāng)電路正常工作后,按下開關(guān)SW,可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)復(fù)位。加入復(fù)位電路是為了防止在上電瞬間使計(jì)數(shù)器誤觸發(fā)而計(jì)數(shù)錯(cuò)誤。3.2.3 數(shù)碼顯示電路該電路是實(shí)現(xiàn)將計(jì)數(shù)電路的計(jì)數(shù)值以數(shù)字方式顯現(xiàn)出來。計(jì)數(shù)電路輸出兩組BCD碼,為了使電路簡(jiǎn)單,應(yīng)選用BCD碼七段數(shù)碼管譯碼驅(qū)動(dòng)器。在此選用了常用的74LS48共陰數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器,選取共陰八段數(shù)碼管,

16、但小數(shù)點(diǎn)位不用。74LS48 為內(nèi)部有上拉電阻的BCD七段數(shù)碼管譯碼器/驅(qū)動(dòng)器,輸出端為高電平有效,可用于驅(qū)動(dòng)共陰數(shù)碼管。其功能表如表三所示:表三 功能表十進(jìn)制輸入輸出字形A3A2A1A0YaYbYcYdYeYfYg0HHLLLLHHHHHHHL1HLLLHHLHHLLLL2HLLHLHHHLHHLH3HLLHHHHHHHLLH4HLHLLHLHHLLHH5HLHLHHHLHHLHH6HLHHLHLLHHHHH7HLHHHHHHHLLLL8HHLLLHHHHHHHH9HHLLHHHHHLLHH根據(jù)功能表,將接高電平,接計(jì)數(shù)電路的,此電路只要根據(jù)功能表將相應(yīng)端口連接起來即可完成功能,如下圖7所示

17、: 圖7 數(shù)碼顯示電路電路中、分別接計(jì)數(shù)電路中的相應(yīng)標(biāo)號(hào)的管腳。電阻起限流作用,由于數(shù)碼管相當(dāng)于并聯(lián)LED,故選取200的電阻即可。3.2.4 定數(shù)報(bào)警電路定數(shù)報(bào)警電路是實(shí)現(xiàn)當(dāng)數(shù)碼管顯示值與設(shè)定值相同時(shí)報(bào)警同時(shí)計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù),手動(dòng)清除報(bào)警后可重新工作等功能而設(shè)計(jì)的。為是電路簡(jiǎn)單,未使用撥碼盤用以設(shè)定數(shù)值,而采用開關(guān)組加下拉電阻代替,采用兩個(gè)四位二進(jìn)制比較器進(jìn)行兩種數(shù)值的比較。開關(guān)的閉合用以表示二進(jìn)制數(shù)中的0、1,八個(gè)開關(guān)可以表示兩組BCD碼可以達(dá)到要求。電路如下圖8總線左邊部分。圖中SW1為開關(guān)組,含有八個(gè)開關(guān),RP為排電阻,含有八個(gè)共端電阻,1腳為公共端。排電阻作為下拉電阻,當(dāng)開關(guān)關(guān)的時(shí)候,

18、相應(yīng)輸出為低電平,表示“0”,當(dāng)開關(guān)位于開的狀態(tài)時(shí),相應(yīng)輸出端為高電平表示“1”。比較器采用四位二進(jìn)制比較器74LS85,既可以用于二進(jìn)制數(shù)碼的比較,也可以用于BCD碼的比較。其外引線排列如圖8 。對(duì)兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)的比較結(jié)果,由三個(gè)輸出端、輸出。該芯片還具有級(jí)聯(lián)以具有比較較長(zhǎng)的字,此時(shí)低位級(jí)的、連接到高位級(jí)的相應(yīng)輸入端、,并使低位級(jí)的為高電平,其功能表如下表四。但在本設(shè)計(jì)中,比較兩組BCD碼,只取相等的情況,因此沒有采用較復(fù)雜的級(jí)聯(lián)電路,兩組BCD碼各自比較,取相等的情況相與。但是應(yīng)該考慮輸入端、的電平輸入情況,按要求,、接低電平,接高電平,如圖8,電路中、分別接計(jì)數(shù)電路中的相應(yīng)標(biāo)號(hào)的管腳。

19、圖8 計(jì)數(shù)與比較電路表四 功能表輸入輸出A3 B3A2 B2A1 B1A0 B0ABABFAB3HLLA3B2HLLA3=B3A2B1HLLA3=B3A2=B2A1B0HLLA3=B3A2=B2A1=B1A0B0LHLA3=B3A2=B2A1=B1A0=B0HLLHLLA3=B3A2=B2A1=B1A0=B0LHLLHLA3=B3A2=B2A1=B1A0=B0HLLHA3=B3A2=B2A1=B1A0=B0HHLLLLA3=B3A2=B2A1=B1A0=B0LLLHHL圖8輸出端接報(bào)警電路。由于計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)范圍為099,所以能夠預(yù)先設(shè)定的數(shù)值也在099,計(jì)數(shù)值最多為 99。使得滿百報(bào)警電路永遠(yuǎn)

20、不能被觸發(fā)而報(bào)警。為了防止其功能與滿百報(bào)警電路功能相沖突,設(shè)有功能開關(guān),如圖9中的SW2,斷開開關(guān),關(guān)閉定數(shù)報(bào)警功能,從而可以使?jié)M百報(bào)警功能得以實(shí)用。報(bào)警器采用蜂鳴器,采用三極管驅(qū)動(dòng)即可,由于蜂鳴器工作狀況與LED相似,限流電阻仍取200歐。HOLD輸出端為鎖定信號(hào),處于鎖定狀態(tài)時(shí),按下復(fù)位電路的復(fù)位鍵后,解除報(bào)警,重新開始計(jì)數(shù)。圖9 報(bào)警電路3.2.5 滿百報(bào)警電路此電路是為了實(shí)現(xiàn)每計(jì)數(shù)100,用燈閃爍2S指示一下功能而設(shè)計(jì)的。根據(jù)計(jì)數(shù)電路介紹,當(dāng)計(jì)數(shù)器由99回轉(zhuǎn)向0時(shí),F(xiàn)LASH輸出端將輸出一個(gè)下降沿,因此可以用此信號(hào)來觸發(fā)滿百報(bào)警電路。將該信號(hào)進(jìn)行微分后,得到一個(gè)短暫的負(fù)向脈沖,用以觸發(fā)

21、由555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,使其輸出一個(gè)兩秒的高電平,用以控制555多諧振蕩器使其工作兩秒,輸出為時(shí)兩秒的低頻率方波,使LED燈閃爍2s。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路有C1、R1,穩(wěn)態(tài)時(shí)555電路輸入端處于電源電平,內(nèi)部放電開關(guān)管T導(dǎo)通,輸出端F輸出低電平,當(dāng)有一個(gè)外部負(fù)脈沖觸發(fā)信號(hào)經(jīng)C1加到2端,并使2端電位瞬時(shí)低于,低電平比較器動(dòng)作,單穩(wěn)態(tài)電路即開始一個(gè)暫態(tài)過程,電容C開始充電,VC 按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)。當(dāng)VC充電到時(shí),高電平比較器動(dòng)作,比較器A1 翻轉(zhuǎn),輸出V0 從高電平返回低電平,放電開關(guān)管T重新導(dǎo)通,電容C上的電荷很快經(jīng)放電開關(guān)管放電,暫態(tài)結(jié)束,恢復(fù)穩(wěn)態(tài),為下個(gè)觸發(fā)脈沖的來到作好準(zhǔn)備。暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間

22、(即為延時(shí)時(shí)間)決定于外接元件R、C值的大?。菏?.6通過改變R、C的大小,可使延時(shí)時(shí)間在幾個(gè)微秒到幾十分鐘之間變化。當(dāng)這種單穩(wěn)態(tài)電路作為計(jì)時(shí)器時(shí),可直接驅(qū)動(dòng)小型繼電器,并可以使用復(fù)位端(4腳)接地的方法來中止暫態(tài),重新計(jì)時(shí)。按要求,為使R和C都不至取得過大,選取C()為100F,R()為18K。如圖10 。圖中和構(gòu)成微分器,其參數(shù)的選取參考信號(hào)采取電路中的濾波電路。RESET為控制信號(hào)輸入端,信號(hào)來自計(jì)數(shù)電路中的上電復(fù)位電路。為防止上電的瞬間產(chǎn)生的擾動(dòng)信號(hào)使單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器誤觸發(fā),加入控制信號(hào)RESET,在上電瞬間,由復(fù)位電路分析可知,RESET處于低電平,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中的555的4管腳為低電平,因此單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器不工作,直到RESET恢復(fù)至高電平。這里對(duì)555多諧振蕩器的頻率占空比無嚴(yán)格要求,主觀選取頻率為3Hz,占空比隨機(jī)。根據(jù)前面的介紹,選取為13k,為15k,為10F,如圖11 。多諧振蕩器的工作與否取決于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出高低。為限流電阻。 圖1

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