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1、超聲波遙控調(diào)速電風(fēng)扇的設(shè)計(jì)此文章不內(nèi)容不全,如有需要請(qǐng)與QQ聯(lián)系,謝謝!摘要文章系統(tǒng)介紹了超聲波發(fā)射/接收控制電路組成、電路工作原理、電路設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制作過程。該裝置的發(fā)射和接收電路均采用超聲波傳感器來實(shí)現(xiàn),避開了傳統(tǒng)的紅外編碼遙控裝置設(shè)計(jì)思路。該設(shè)計(jì)集傳感技術(shù)、電子技術(shù)于一體,其有經(jīng)濟(jì)、適用、使用方便等特點(diǎn)。主要內(nèi)容包括具體設(shè)計(jì)的方案、理論分析、給出了具體的電路圖、系統(tǒng)調(diào)試及主要技術(shù)性能參數(shù)并進(jìn)行了可行性論證。關(guān)鍵詞:超聲波發(fā)射/接收電路;控制電路;譯碼電路Ultrasound remote governor design fansthe programmer include spe
2、cific design, theoretical analysis, given the specific circuit diagram, system debugging and performance parameters and the main technical feasibility and feasibility studies. Key word : ultrasound launch / reception circuits、 control circuits、 decoding circuits.目 錄第1章 設(shè)計(jì)思路與方案.(1) 1.1 設(shè)計(jì)思路 (1)1.2 方案
3、設(shè)計(jì) . (3)1.3 方案論證 . (4)第 2 章 單元電路設(shè)計(jì) .(5)2.1. 傳感器設(shè)計(jì)與選用 .(6)2.2 超聲波發(fā)射電路的設(shè)計(jì) . (8)2.3 超聲波接收電路的設(shè)計(jì) . (9)2.4 譯碼電路的設(shè)計(jì) . (10)2.5 控制電路的設(shè)計(jì) . (12)2.6 電源電路的設(shè)計(jì) (17)第3章 系統(tǒng)組成及工作原理 (21) 3.1 系統(tǒng)組成 (22) 3.2 系統(tǒng)工作原理 (23)第4章 產(chǎn)品制作與調(diào)試 (24)4.1 PCB板設(shè)計(jì) (24) 4.2 元器件檢測(cè)與元器件項(xiàng)目表 .(27)4.3 產(chǎn)品安裝 (29)4.4 產(chǎn)品調(diào)試 (30)總結(jié). (31)參考文獻(xiàn) (32)致謝. (3
4、3)附錄1附錄2附錄3附錄4附錄5前 言如今風(fēng)扇的用途太多了,比如在庫房可以用來排氣,在廚房可排油煙。特別是在炎熱的夏天,可以給人們帶來了一陣陣涼風(fēng),使人們?cè)谑孢m的環(huán)境下安心工作。目前風(fēng)扇種類較多,如落地扇、坐式、壁式、吊式等;從控制方式可分為擋位式、按鍵式、紅外遙控式等,但不管哪種控制方式都有不足之處,比如,按鍵式作不方便,紅外遙控式操作時(shí),發(fā)射和接收方位必須對(duì)準(zhǔn),否則很難有效控制。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展、科技的不斷進(jìn)步、人們生活水平的不斷提高,先前的產(chǎn)品還存在很多的不足,已經(jīng)不能再滿足人們的需求,那么就迫切要求新產(chǎn)品的問世。為了解決上述問題,本次開發(fā)了超聲波遙控電風(fēng)扇調(diào)速控制電路的課題,即采用
5、超聲波來控制電風(fēng)扇。超聲波遙控電風(fēng)扇調(diào)速控制電路是利用超聲波發(fā)射器發(fā)射的信號(hào)通過譯碼電路,由控制電路來進(jìn)行有效的功能控制的。該裝置與紅外遙控傳統(tǒng)產(chǎn)品比較具有控制性好、靈敏度高、無需方位準(zhǔn)確等特點(diǎn)。第1章 設(shè)計(jì)思路與方案1.1 設(shè)計(jì)思路隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們生活水平的提高,人們的要求越來越高,在日常生活中已經(jīng)不滿足古老的按鍵式電風(fēng)扇。隨著人們生活的需要,風(fēng)扇從簡(jiǎn)單的按鍵式控制向遙控自動(dòng)控制轉(zhuǎn)化。在這種情況下,我們擬定開發(fā)了超聲波遙控風(fēng)扇的研究,為人們的生活提供了許多的方便。超聲波發(fā)射/接收控制電路均采用AT89C2051單片機(jī)來實(shí)現(xiàn),在電風(fēng)扇電路中控制電路主要有調(diào)速開關(guān)、定時(shí)器、電容器和電抗器
6、,電風(fēng)扇的控制電路的主要功能是調(diào)速控制,主要的方法有電抗器調(diào)速、抽頭調(diào)速和電子調(diào)速等。遙控電風(fēng)扇是90年代初期在廣東珠江三角洲地區(qū)做大量的研發(fā)和生產(chǎn),并有專門的掩模芯片作為主控芯片使用的。該電路既可按照系統(tǒng)默認(rèn)的定時(shí)時(shí)間參數(shù)自動(dòng)運(yùn)行,也可由使用者隨時(shí)通過按鍵輸入設(shè)置新的定時(shí)時(shí)間參數(shù);在整個(gè)定時(shí)時(shí)間內(nèi),既可選擇風(fēng)速的快慢也可以選擇風(fēng)的種類。由于本電路的時(shí)鐘是對(duì)晶振分頻后獲得的,具有極高的頻率穩(wěn)定性,且延時(shí)系統(tǒng)采用數(shù)字計(jì)數(shù)的方式進(jìn)行,因而對(duì)時(shí)間的控制精度較高,可有效地避免普通RC延時(shí)電路控制時(shí)間不準(zhǔn)確、不可靠的問題出現(xiàn)。利用紅外線來發(fā)射的話,存在很多的不足,因?yàn)樗抢蒙榛洶l(fā)光二極管來控制的,它
7、所發(fā)射出的光波在0.93微米左右。發(fā)射和接收紅外線也由相應(yīng)的集成電路來完成,同時(shí),相應(yīng)的電路比超聲波電路復(fù)雜,因?yàn)樵诩t外線的傳播中,它存在靈敏度不高、非得對(duì)準(zhǔn)等缺陷。因此在這個(gè)設(shè)計(jì)中本人采用了超聲波控制技術(shù)來控制電路的運(yùn)行。通過資料顯示效果超聲波也不錯(cuò)為遙控的首選工具。1.2 方案設(shè)計(jì)方案一:該電路由紅外接收放大、解碼、自動(dòng)控制、手動(dòng)、LED發(fā)光管工作狀態(tài)指示器、定時(shí)關(guān)機(jī)指使電路組成。此種電風(fēng)扇是采用全功能紅外遙控的電風(fēng)扇電路,有正常風(fēng)、自然風(fēng)、睡眠風(fēng)三種功能,控制自動(dòng)搖頭、575小時(shí)的定時(shí)關(guān)閉功能,并且還有一個(gè)獨(dú)立的夜間微光照明燈,制作容易,使用很方便。電路原理:接收電路如圖1,從電路圖中我
8、們可以看出,其核心部件就是一個(gè)具有紅外接收放大、解碼、自動(dòng)控制、手動(dòng)操作、LED發(fā)光管工作狀態(tài)指示、定時(shí)關(guān)機(jī)指示設(shè)定于一體的集成電路。使得該電路外圍元件較少,且十分簡(jiǎn)單、安裝方便。220v經(jīng)F、D1、R1、R2降壓限流。由D2、D3、C2、D4穩(wěn)壓形成5V的直流提供給IC1(BA8206)的腳、腳和紅外接收頭(AX889W)。紅外接收頭的2腳將紅外接收頭的信號(hào)輸送到IC1的2腳,經(jīng)解碼后去控制各種動(dòng)作。每次功能的操作都由HD(22mm壓電蜂鳴片)發(fā)出聲響以提醒操作,印刷電路板本文從略。操作說明:A1A5分別為接收板上的手動(dòng)微型輕觸開關(guān),A1為關(guān)機(jī)開關(guān),它能切斷風(fēng)扇功能、搖頭和已經(jīng)設(shè)定的575小
9、時(shí)關(guān)機(jī)時(shí)間,并能記憶關(guān)機(jī)前的運(yùn)行方式,但定時(shí)方式和睡眠方式不被記憶,不能控制彩燈的開、關(guān)。A2為定時(shí)關(guān)機(jī)的設(shè)定開關(guān),每按動(dòng)一次可分別設(shè)定0、5、1、2、4小時(shí)的累計(jì)定時(shí),并由相對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管指示時(shí)間的進(jìn)度,最大可設(shè)定為75小時(shí)。A3為開機(jī)和風(fēng)扇速度調(diào)整開關(guān)。A4為風(fēng)扇搖頭開關(guān)。A5為彩燈開關(guān),它的開、關(guān)是不受A3開關(guān)控制而獨(dú)立操作的。全功能紅外遙控電風(fēng)扇系統(tǒng)組成方框圖如圖1.1所示。主令控制器微處理器紅外發(fā)射電路圖1.1 紅外線發(fā)射電路方框圖紅外接收電路微處理器風(fēng)扇控制電路圖1.2 紅外線接收控制部分方框圖方案二:該系統(tǒng)由超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、譯碼電路、控制電路、風(fēng)扇和電源電路五部
10、分組成。它的系統(tǒng)原理為:由接收電路接收信號(hào),通過譯碼,然后由控制電路達(dá)到所需功能控制的目的。此方案采用超聲波遙控技術(shù)指標(biāo),工作性能較好 ,它不但在技術(shù)上性能好,經(jīng)濟(jì)上比較合理,而且操作方便,易于實(shí)現(xiàn)。考慮它的經(jīng)濟(jì)性、可行性,決定采用以下方案。系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖如圖1.3所示:風(fēng)扇圖1.3 超聲波遙控電風(fēng)扇調(diào)速控制電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)方框圖1.3 方案論證方案一利用紅外線來發(fā)射的話,存在很多的不足,因?yàn)樗抢蒙榛洶l(fā)光二極管來控制的,它所發(fā)射出的光波在0.93微米左右。發(fā)射和接收紅外線也由相應(yīng)的集成電路來完成,同時(shí),相應(yīng)的電路比超聲波電路復(fù)雜,因?yàn)樵诩t外線的傳播中,它存在靈敏度不高、非得對(duì)準(zhǔn)等缺陷。方案二
11、采用超聲波遙控技術(shù)指標(biāo),工作性能較好 ,在技術(shù)上性能好,經(jīng)濟(jì)上比較合理,操作方便,易于實(shí)現(xiàn)??紤]它的經(jīng)濟(jì)性、可行性,此方案在各方面都有其優(yōu)勢(shì)。通過上述方案一和方案二論證比較,決定選擇方案二作為本設(shè)計(jì)論證。第2章 單元電路設(shè)計(jì)2.1 傳感器的設(shè)計(jì)選用2.1.1 超聲波的概述超聲波的用途廣泛,比如可以借助超聲波強(qiáng)大的能量,把人體內(nèi)的結(jié)石擊碎,即超聲波體外碎石治療,避免了外科手術(shù);還可以幫助金屬零件、貴重首飾、玻璃和陶瓷制品除垢;超聲波的另一個(gè)主要應(yīng)用就是“聲納”。在一些重要性能上,如確定目標(biāo)方位的精確度、抗干擾的能力等都遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)代的無線電定位器,還可以用超聲波探測(cè)金屬、陶瓷混凝土制品的內(nèi)部結(jié)構(gòu),各
12、種焊接結(jié)構(gòu)、緊固結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢查,甚至水庫大壩,檢查內(nèi)部是否有氣泡、空洞和裂紋;超聲波與計(jì)算機(jī)的信息處理技術(shù)相結(jié)合,可以讓超聲波像光一樣的被成像,即超聲波成像技術(shù)等等。本課題即采用超聲波技術(shù)來控制電風(fēng)扇,如今各種特設(shè)功能的電風(fēng)扇可謂五花八門,各種附加的新功能,彰顯了個(gè)性,也在無形中提高了電風(fēng)扇的檔次。在外觀和功能上都更追求個(gè)性化,塔式氣流扇尊貴典雅,卡通臺(tái)扇嬌巧可愛,而電腦控制、自然風(fēng)、睡眠風(fēng)、負(fù)離子功能等這些本屬于空調(diào)器的功能,也被眾多的遙控電風(fēng)扇廠家拿來做文章,并在此基礎(chǔ)上增加了照明、驅(qū)蚊等更多的實(shí)用功能,但是超聲波還存在很多的不足,比如發(fā)射的距離短等等,那么隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,要解決這些
13、不足,超聲波技術(shù)就應(yīng)該趨于模塊化。2.1.2 傳感器的作用及組成(1)傳感器的作用能把被測(cè)物理量、化學(xué)量或生物量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的電量輸出裝置稱為傳感器。傳感器是一種能把特定的被測(cè)量信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號(hào)輸出的器件或裝置。在這里我們是用傳感器把人體的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為最易于處理和便于傳輸?shù)碾娦盘?hào)。(2)傳感器的分類用于測(cè)量與控制的傳感器種類繁多。一個(gè)被測(cè)量,可以用不同的傳感器來測(cè)量;而同一原理的傳感器,通常又可以測(cè)量多種非電量。因此傳感器的分類很多。傳感器一般都是根據(jù)物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等特性、規(guī)律和效應(yīng)設(shè)計(jì)而成的。因此,各類傳感器的工作原理不同,傳感器大體上可分為物理型、化學(xué)型
14、及生物型三類。(3)傳感器的組成傳感器一般由敏感元件、傳感元件、測(cè)量電路、和輔助電源四部分組成,如圖4所示。輔助電源被測(cè)測(cè)量電路敏感元件傳感元件非電量電量圖2.1 傳感器組成方框圖2.1.3 超聲波傳感器的原理超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波,由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的,它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射波,碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用
15、在工業(yè)、國(guó)防、生物醫(yī)學(xué)等方面。以超聲波作為檢測(cè)手段,必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器,習(xí)慣上稱為超聲換能器,或者超聲探頭。超聲波探頭主要由壓電晶片組成,既可以發(fā)射超聲波,也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測(cè)作用。它有許多不同的結(jié)構(gòu),可分直探頭(縱波)、斜探頭(橫波)、表面波探頭(表面波)、蘭姆波探頭(蘭姆波)、雙探頭(一個(gè)探頭反射、一個(gè)探頭接收)等。超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構(gòu)成晶片的材料可以有許多種。晶片的大小,如直徑和厚度也各不相同,因此每個(gè)探頭的性能是不同的,我們使用前必須預(yù)先了解它的性能。超聲波傳感器的主要性能指標(biāo)包括:(
16、1) 工作頻率:工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。當(dāng)加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時(shí),輸出的能量最大,靈敏度也最高。(2) 工作溫度:由于壓電材料的居里點(diǎn)一般比較高,特別是診斷用超聲波探頭,其使用功率較小,所以工作溫度比較低,可以長(zhǎng)時(shí)間地工作而不失效。醫(yī)療用的超聲探頭的溫度比較高,需要單獨(dú)的制冷設(shè)備。(3) 靈敏度:主要取決于制造晶片本身。機(jī)電耦合系數(shù)大,靈敏度高;反之,靈敏度低。超聲波傳感技術(shù)應(yīng)用生產(chǎn)實(shí)踐的不同方面,而醫(yī)學(xué)應(yīng)用是其最主要的應(yīng)用之一,下面以醫(yī)學(xué)為例子說明超聲波傳感技術(shù)的應(yīng)用。超聲波在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用主要是診斷疾病,它已經(jīng)成為了臨床醫(yī)學(xué)中不可缺少的診斷方法。超聲波診斷的
17、優(yōu)點(diǎn)是:對(duì)受檢者無痛苦、無損害、方法簡(jiǎn)便、顯像清晰、診斷的準(zhǔn)確率高等。因而推廣容易,受到醫(yī)務(wù)工作者和患者的歡迎。超聲波診斷可以基于不同的醫(yī)學(xué)原理,我們來看看其中有代表性的一種所謂的A型方法。這個(gè)方法是利用超聲波的反射。當(dāng)超聲波在人體組織中傳播遇到兩層聲阻抗不同的介質(zhì)界面是,在該界面就產(chǎn)生反射回聲。每遇到一個(gè)反射面時(shí),回聲在示波器的屏幕上顯示出來,而兩個(gè)界面的阻抗差值也決定了回聲振幅的高低。在工業(yè)方面,超聲波的典型應(yīng)用是對(duì)金屬的無損探傷和超聲波測(cè)厚兩種。過去,許多技術(shù)因?yàn)闊o法探測(cè)到物體組織內(nèi)部而受到阻礙,超聲波傳感技術(shù)的出現(xiàn)改變了這種狀況。當(dāng)然更多的超聲波傳感器是固定地安裝在不同的裝置上,“悄無
18、聲息”地探測(cè)人們所需要的信號(hào)。在未來的應(yīng)用中,超聲波將與信息技術(shù)、新材料技術(shù)結(jié)合起來,將出現(xiàn)更多的智能化、高靈敏度的超聲波傳感器。2.1.4 超聲波傳感器的結(jié)構(gòu)壓電式超聲波傳感器實(shí)際上是利用壓電晶體的諧振來工作的。超聲波傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2.2所示,它有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)共振板。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號(hào),其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí),壓電晶片將會(huì)發(fā)生共振,并帶動(dòng)共振板振動(dòng),便產(chǎn)生超聲波。反之,如果兩電極間未外加電壓,當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí),將壓迫壓電晶片作振動(dòng),將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào),這時(shí)它就成為超聲波接收器了。圖2.2 超聲波傳感器結(jié)構(gòu)圖2.2 超聲波發(fā)射電路的設(shè)計(jì)2.2.1 超聲波發(fā)射電
19、路的作用及組成超聲波發(fā)射器電路由一塊超聲波振蕩發(fā)射專用模塊NYKO和超聲波發(fā)射換能器BT兩部分組成。振蕩發(fā)射模塊發(fā)射產(chǎn)生振蕩頻率為40 kHz脈沖,然后通過發(fā)射換能器BT將NYKO的輸出的40kHz的振蕩脈沖轉(zhuǎn)換成40kHz的超聲波,向空中發(fā)射出去。2.2.2 超聲波發(fā)射電路的設(shè)計(jì)根據(jù)本課題的要求,該發(fā)射電路由一塊超聲波振蕩發(fā)射專用模塊NYKO和超聲波發(fā)射換能器BT兩部分組成,通過集成電路產(chǎn)生交變電壓,不需要變壓器,直接加在發(fā)射換能器上,它就可以工作了,這里使用的集成電路是NYKO,它通過發(fā)射換能器BR發(fā)送出信號(hào),其電路原理圖如圖2.6所示: 圖2.3 超聲波發(fā)射電路圖2.2.3 元件介紹集成
20、電路NYKO能夠產(chǎn)生交變電壓,直接加在換能器上就可以配合其工作,它的封裝圖如2.4所示:圖2.4 NYKO的封裝圖NYKO的引腳功能如下所示:1.3腳:LC諧振網(wǎng)絡(luò)決定收發(fā)頻率4腳:收、發(fā)控制端2腳:是收、發(fā)成功標(biāo)志端2.2.4 超聲波工作原理超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波,由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的,它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn),完成接收和產(chǎn)生超聲波的這種功能的裝置就是超聲波傳感器,習(xí)慣上稱為超聲換能器,或者超聲探頭,當(dāng)它的兩極外加脈沖信號(hào),其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí),壓電晶片將會(huì)發(fā)生共振,并帶動(dòng)共振板振動(dòng),便產(chǎn)生超
21、聲波。2.3 超聲波接收電路的設(shè)計(jì)2.3.1 超聲波接收電路的作用及組成該接收電路由超聲波接收換能器BR、40kHz放大器、譯碼電路、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路、計(jì)數(shù)/分頻電路、可控硅驅(qū)動(dòng)電路、鳥鳴發(fā)聲電路和交流降壓整流電路等組成,其核心器件是LM567,它內(nèi)部包括了放大、檢波、振蕩器和驅(qū)動(dòng)輸出等部分。超聲波的接收由換能器來完成,它經(jīng)過電容C接在LM567下2.3.2 元件介紹圖2.4:超聲波接收電路圖BR是與發(fā)射BT相配的超聲波接收換能器UCM-40R,它將40kHz超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)。整個(gè)接收電路采用交流降壓整流方式供電,并由三端穩(wěn)壓器7809穩(wěn)壓輸出9V電壓。KD56012的典型工作電壓為
22、3V,為此,設(shè)計(jì)了R11,VDW1穩(wěn)壓網(wǎng)絡(luò),由2CW51穩(wěn)壓輸出3V為其供電。2.4 譯碼電路的設(shè)計(jì)2.4.1 譯碼電路的組成及作用該譯碼電路由鎖相環(huán)、直角相位檢波器(正交鑒相器)、放大器和一個(gè)輸出晶體管組成。它將一定幅值的電信號(hào)經(jīng)IC1內(nèi)部放大、相位鎖定和正交相位檢波后,輸出端轉(zhuǎn)呈低電平邏輯輸出,并觸發(fā)IC2翻轉(zhuǎn)置位。2.4.2 譯碼電路的設(shè)計(jì)鎖相環(huán)內(nèi)包含一個(gè)電流控制振蕩器(CC0)、一個(gè)鑒相器和一個(gè)反饋濾波器。 VT1,VT2等組成直接偶合式放大器和射隨器,將放大后的信號(hào)加至IC1進(jìn)行譯碼。IC1是一塊內(nèi)含鎖相環(huán)路(PLL)的譯碼器LM567(或ME567),其5、6腳外接的RC阻容元件可
23、決定鎖相環(huán)內(nèi)部壓控振蕩器的中心頻率f。f。1/1.1RRP1C2調(diào)節(jié)RRP1使f。在40kHz左右。LM567的可靠譯碼的信號(hào)幅值一般在100200mV。平時(shí),LM567的輸出端8腳呈高電頻,對(duì)后級(jí)電路IC2無作用;當(dāng)一定幅值的40kHz電信號(hào)加至輸入端3腳時(shí),經(jīng)IC1內(nèi)部放大、相位鎖定和正交相位檢波后,其輸出端轉(zhuǎn)呈低電平邏輯輸出,并觸發(fā)IC2翻轉(zhuǎn)置位。其譯碼圖如圖2.5所示: 圖2.5 超聲波譯碼電路圖2.4.3 元件介紹該譯碼電路的主要核心元件是LM567,它有五個(gè)輸出端子。其中二個(gè)(引腳5和6)提供振蕩器的輸出波形,而第三個(gè)輸出端子引腳8,則如前所述為L(zhǎng)M567的主要輸出口。其余的二個(gè)輸
24、出端為此解碼器的引腳1和2。引腳2與鎖相環(huán)的相位檢波器輸出端相接,在內(nèi)部被靜態(tài)偏置到3.8V。當(dāng)LM567接收到帶內(nèi)輸入信號(hào)時(shí),此偏置電壓隨之改變,且在典型的0.95至1.05倍振蕩器自由振蕩頻率范圍內(nèi),偏置電壓的變化與輸入信號(hào)頻率呈線性關(guān)系。其斜率為每頻偏百分之一有20mV(即20mV/%0f f0),LM567封裝引腳結(jié)構(gòu)圖如圖2.6所示:圖2.6 LM567封裝結(jié)構(gòu)圖LM567結(jié)構(gòu)框圖如圖2.7所示:圖2.7 LM567結(jié)構(gòu)框圖2.4.4 譯碼電路工作原理LM567的輸出端8腳呈高電頻,對(duì)后級(jí)電路IC2無作用;當(dāng)一定幅值的40kHz電信號(hào)加至輸入端3腳時(shí),經(jīng)IC1內(nèi)部放大、相位鎖定和正交
25、相位檢波后,其輸出端轉(zhuǎn)呈低電平邏輯輸出,并觸發(fā)IC2翻轉(zhuǎn)置位。2.5 控制電路的設(shè)計(jì)2.5.1 控制電路的組成及作用該控制電路由集成塊CD4017、放大器、555電路組成,主要作用是控制信號(hào)的有效輸出。2.5.2 元件介紹CD4017有三個(gè)輸入端(兩個(gè)時(shí)鐘輸入端第14腳和第1腳與復(fù)位端第15腳)。有十個(gè)輸出端(依次為第3、2、4、7、10、1、5、6、9、11腳。還有一個(gè)進(jìn)位端。其功能是:當(dāng)復(fù)位端加上高電平和正脈沖時(shí),輸出端為高電平,其余九個(gè)輸出端均為低電平。時(shí)鐘輸入端對(duì)輸入時(shí)鐘脈沖的上升沿計(jì)數(shù)。則對(duì)時(shí)鐘脈沖的下降沿計(jì)數(shù)。這十個(gè)輸出端的輸出狀態(tài)分別與輸入的時(shí)鐘個(gè)數(shù)相對(duì)應(yīng)。如從開始計(jì)數(shù),則輸入第
26、一個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí),就變成高電平。輸入第二個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí),變成高電平直到輸入第十個(gè)時(shí)鐘脈沖,變?yōu)楦唠娖健M瑫r(shí),進(jìn)位端就輸出一個(gè)進(jìn)位脈沖,作為下一級(jí)計(jì)數(shù)的時(shí)鐘信號(hào)。為復(fù)位端,也稱為清零端。當(dāng)輸入高電平時(shí),電路復(fù)位,即輸出端為高電平,為低電平。如此反復(fù),只要集成塊第3腳送來的二進(jìn)制信號(hào)不消失,將二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成為十進(jìn)制信號(hào)的計(jì)碼工作就會(huì)反復(fù)進(jìn)行下去。555集成電路以及引腳功能介紹555集成電路是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的重要組成部分,單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)兩個(gè)不同的工作狀態(tài)。在外界觸發(fā)脈沖作用下,它能從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài),在暫穩(wěn)態(tài)維持一段時(shí)間以后,在自動(dòng)返回穩(wěn)態(tài)。它的原理圖如圖9所示,封裝圖如10所示。 圖2.
27、6 555時(shí)基電路原理圖和封裝圖555集成電路內(nèi)部是由上、下兩個(gè)電壓比較器、三個(gè)5k電阻、一個(gè)RS觸發(fā)器、一個(gè)放電三極管 T以及功率輸出級(jí)組成。比較器 C1的反相輸入端5接到由三個(gè)5 k電阻組成的分壓網(wǎng)絡(luò)的2/3Vcc處(5也稱控制電壓端),同相輸入端6為閥值電壓輸入端。比較器C2的同相輸入端接到分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的1/3Vcc處,反相輸入端2為觸發(fā)電壓輸入端,用來啟動(dòng)電路。555時(shí)基內(nèi)部原理框圖如圖2.7所示圖2.7 555時(shí)基內(nèi)部原理框圖兩個(gè)比較器的輸出端控制RS觸發(fā)器。RS觸發(fā)器設(shè)置有復(fù)位端4,當(dāng)復(fù)位端處干低電平時(shí),輸出3為低電平??刂齐妷憾?是比較器C1的基準(zhǔn)電壓端,通過外接元件或電壓源可改
28、變控制端的電壓值,即可改變比較器C1、C2的參考電壓。不用時(shí)可將它與地之間接一個(gè)O01F的電容,以防止干擾電壓引入。555的電源電壓范圍是+4.5+18V,輸出電流可達(dá)100200mA,能直接驅(qū)動(dòng)小型電機(jī)、繼電器和低阻抗揚(yáng)聲器等。555為可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)集成電路,微分波經(jīng)D2、D3構(gòu)成的與門電路作為單穩(wěn)態(tài)電路的觸發(fā)脈沖,觸發(fā)后3端輸出高電平,經(jīng)限流電阻R17驅(qū)動(dòng)可控硅。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作特點(diǎn)是:只有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài),即無信號(hào)觸發(fā)時(shí),電路處于穩(wěn)定狀態(tài);在外來觸發(fā)脈沖作用下,可從穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài),經(jīng)過一段時(shí)間后又自行回到穩(wěn)定狀態(tài)。即有驅(qū)動(dòng)作用。555時(shí)基電路引腳功能如下表:表:555時(shí)基電路引腳功能
29、1腳接地2腳低電平觸發(fā)端3腳輸出端OUT4腳總復(fù)位端5腳外部電壓控制端6腳高電壓觸發(fā)端TH7腳放電端DIS8腳電源端VccIC2輸出的正脈沖信號(hào)作為計(jì)數(shù)時(shí)鐘加至IC3的CP端。IC3采用十進(jìn)制脈沖計(jì)數(shù)/分頻集成電路CD4017,將其接成計(jì)數(shù)電路組成,且Q4端經(jīng)VD1接至復(fù)位端R,使輸出只在Q0Q3間循環(huán)。在電路剛通電時(shí),由于C7、R6微分網(wǎng)絡(luò)的微分作用,微分的正向尖脈沖加至R端,IC3進(jìn)行清零,為計(jì)數(shù)做好準(zhǔn)備。當(dāng)?shù)谝淮伟l(fā)來遙控超聲波信號(hào)時(shí),IC2輸出的正向脈沖使IC3的Q1端出現(xiàn)高電平脈沖,VT3飽和導(dǎo)通,LED1點(diǎn)亮發(fā)光,并使可控硅VS1的觸發(fā)導(dǎo)通,使風(fēng)呈高電平,VT4導(dǎo)通,VS2觸發(fā)導(dǎo)通。
30、M進(jìn)行中速運(yùn)轉(zhuǎn),同時(shí)LED2點(diǎn)亮發(fā)光,顯示“弱”風(fēng)。電扇主人通過上述操作來選擇適合的風(fēng)擋。若要關(guān)機(jī),可進(jìn)行第四次遙控發(fā)射,則IC3的Q0又轉(zhuǎn)呈高電平,VS1VS3均被關(guān)斷,M失電停轉(zhuǎn)。 在第一次遙控發(fā)射時(shí),Q1端輸出的高電平脈沖還經(jīng)R7加至IC4的觸發(fā)控制端TRIG。IC4采用模擬聲集成電路KD-56012,它內(nèi)儲(chǔ)有小鳥的鳴叫聲,一旦被高電平觸發(fā),便迅即播出內(nèi)存的模擬聲信號(hào),并經(jīng)由VT6,VT7組成的復(fù)合管放大器放大后,驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器B發(fā)出清脆悅耳的鳥叫聲。超聲波控制電路圖如圖2.8所示:圖2.8 超聲波控制電路圖2.5.3 控制電路工作原理 當(dāng)?shù)谟?jì)數(shù)脈沖到來時(shí),CD4017計(jì)數(shù)輸出端Y7、Y8、
31、Y9依次輸出的高電平控制CD4066開關(guān)D的接通,維持CD40174寄存器串行輸入端的低電平。當(dāng)寄存器的移位脈沖輸入端依次接收到脈沖時(shí),寄存器的輸出狀態(tài)則依次為“00011”、“00001”、“00000”,第3、4、5位的低電平控制晶閘管VS3、VS4、VS5依次阻斷,當(dāng)計(jì)數(shù)器CD4017計(jì)數(shù)滿10個(gè)脈沖時(shí),其進(jìn)位端12腳輸出一個(gè)正脈沖,直接反饋到其復(fù)位端15腳,使計(jì)數(shù)器復(fù)位,然后開始下一輪的計(jì)數(shù)過程,這樣電路就周而復(fù)始地循環(huán)工作。2.6 電源電路設(shè)計(jì)電源電路如圖2.8所示,電源電路由變壓器、整流電路、濾波電路和三端穩(wěn)壓器組成。圖2.8 電源電路1. 技術(shù)參數(shù):(1)額定電壓:AC220V(
32、2)輸出電壓:DC5V(3)最大輸出電流:500mA(4)輸入電壓允許波動(dòng)范圍: 85%110%AC (5)紋波系數(shù):Kr 0.5 2. 紋波系數(shù)計(jì)算經(jīng)整流后的輸出電壓,除了含有直流分量外,還含有較大的諧波分量,這些諧波分量總稱為紋波,用紋波系數(shù)Kr來表示。 Kr = (3.1)而輸出電壓交流有效值Uor為 Uor = (3.2)對(duì)于橋式整流電路,Uo = 0.9U2,故紋波系數(shù)為 (3.3)= 0.4840.53. 元器件計(jì)算及選擇根據(jù)設(shè)計(jì)要求U01=+12V,所以穩(wěn)壓差為U11-U012V,現(xiàn)取3V,故U11=12+3=15V穩(wěn)壓器的輸入電流即為整流濾波電路的負(fù)載電流:IL1=Io(max
33、)+ID=300+8=808mA(取Io(max)=800mA)變壓器第一個(gè)副邊的電壓U21=12.5V, 現(xiàn)取U21=13V,故 RL1=19.3根據(jù)設(shè)計(jì)要求U02=+5V,穩(wěn)壓差為U12-U022V,現(xiàn)取3V,故U12=5+3=8VIL2=Io(max)+ID=300+8=308mA(取Io(max)=300mA)變壓器第二個(gè)副邊的電壓U22=6.7V,現(xiàn)取U22=7V,故RL2=27.34. 變壓器計(jì)算與選擇URM1.518=27V平均電流ID(AV):橋式整流電路中,每個(gè)二極管的平均電流是輸出電流的一半,其值為:ID(AV)= =154mA由于通過二極管的電流不是正弦波,起瞬時(shí)值比均值
34、大得多,而且在電源接通瞬間有相當(dāng)大的沖擊電流通過。因此,應(yīng)選用比ID(AV)大0.52倍IF值的整流二極管?,F(xiàn)取1.5倍值,即:IF =1.5 ID(AV) 1A6. 濾波電容計(jì)算與選擇濾波電容用來降低脈動(dòng)成分,減少紋波。濾波電容的選擇遵循的原則是:RLC(3 5)T為交流電源周期,RL為負(fù)載電阻,C為濾波電容。由上式計(jì)算得:C115542073F,C210001800F。電容耐壓: UC1U211.413=18.2VUC2U221.47=10V根據(jù)計(jì)算,C1取,C2取。7. 穩(wěn)壓塊選擇 穩(wěn)壓塊選用W7805和W7812集成穩(wěn)壓塊。 W7800系列集成穩(wěn)壓塊主要技術(shù)參數(shù):輸入電壓:DC3V35
35、VW7800封裝圖如圖2.9所示:圖2.9 W7800系列封裝最大輸出電流:1.5A W7800系列穩(wěn)壓塊封裝如圖2.7所示: 1腳為輸入端2腳為公共端 3腳為輸出端 注意事項(xiàng): 引腳不能接錯(cuò),公共端不能懸空;為防止過熱應(yīng)安裝散熱片,印制板上的濾波電容應(yīng)直接與引腳相連。 第3章 系統(tǒng)組成及工作原理3.1 系統(tǒng)組成及電氣原理圖其總機(jī)電氣原理如圖3.1所示:圖3.1 系統(tǒng)組成電氣原理圖電路如圖3.1所示:它由超聲波遙控發(fā)射器接收、譯碼控制電路兩大部分組成,利用超聲波單通道遙控方式,可實(shí)現(xiàn)電風(fēng)扇的強(qiáng)、中、弱三擋風(fēng)的變速,并伴有清脆的小鳥鳴叫聲,有效遙控距離可達(dá)7米。圖2是超聲波發(fā)射器電路,IC是一塊
36、超聲波振蕩發(fā)射專用模塊NYKO,其振蕩頻率40 kHz。3.2 系統(tǒng)工作原理BT是超聲波發(fā)射換能器,它將NYKO輸出的40kHz的振蕩脈沖轉(zhuǎn)換成將40kHz超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)。VT1,VT2等組成直接偶合式放大器和射隨器,將放大后的信號(hào)加至IC1進(jìn)行譯碼。IC1是一塊內(nèi)含鎖相環(huán)路(PLL)的音頻譯碼器LM567(或ME567),其5、6腳外接的RC阻容元件可決定鎖相環(huán)內(nèi)部壓控振蕩器的中心頻率.f。 f。1/1.1RRP1C2調(diào)節(jié)RRP1使f。在40kHz左右。 LM567的可靠譯碼的信號(hào)幅值一般在100 200mV。平時(shí),LM567的輸出端8腳呈高電頻,對(duì)后級(jí)電路IC2無作用;當(dāng)一定
37、幅值的40kHz電信號(hào)加至輸入端3腳時(shí),經(jīng)IC1內(nèi)部放大、相位鎖定和正交相位檢波后,其輸出端轉(zhuǎn)呈低電平邏輯輸出,并觸發(fā)IC2翻轉(zhuǎn)置位。 IC2采用時(shí)基集成電路555,它和R5,C5等組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)定時(shí)器,當(dāng)有低電平(3VDD) 信號(hào)觸發(fā)時(shí),偏翻轉(zhuǎn)置位,其高電平脈寬即觸發(fā)時(shí)時(shí)間,其大小為 td=1.1R5C5圖示參數(shù)的定時(shí)寬度為6s. IC2輸出的正脈沖信號(hào)作為計(jì)數(shù)時(shí)鐘加至IC3的CP端。IC3采用十進(jìn)制脈沖計(jì)數(shù)/分頻集成電路CD4017,將其接成計(jì)數(shù)電路組成,且Q4端經(jīng)VD1接至復(fù)位端R,使輸出只在Q0Q3間循環(huán)。在電路剛通電時(shí),由于C7、R6微分網(wǎng)為此,設(shè)計(jì)了R11,VDW1穩(wěn)壓網(wǎng)絡(luò),由2C
38、W51穩(wěn)壓輸出3V為其供電。遙控發(fā)射器使用9V疊層電池。BT、BR分別采用UCM-40T和UCM-40R,要配對(duì)使用。LED1LED3采用3mm綠色發(fā)光二極管;VS1VS3選用1A/400V或1A/600塑封雙向可控硅,如MAC94A4或MAC97A6等;B選用8電動(dòng)式揚(yáng)聲器,如YD57-2型等;C11為交流降壓電容器,選用耐壓不低于400V的無極性金屬化滌綸電容器,容量在0.750.82F如CL11400V-0.75F; C8選用CA型鉭電解電容器;R12選用RJ-2W-820k金屬。第4章 產(chǎn)品的制作安裝與調(diào)試4.1 PCB板的作用與設(shè)計(jì)方法4.1.1 PCB板的作用根據(jù)電路功能,把電子元
39、器件按照一定結(jié)構(gòu)焊接在PCB上,組成一個(gè)完整的電路系統(tǒng)。4.1.2 PCB板的設(shè)計(jì)方法在產(chǎn)品制作中,我們首先要對(duì)PCB板進(jìn)行設(shè)計(jì),要使產(chǎn)品有一個(gè)好的性能,一個(gè)PCB文檔,打開后點(diǎn)擊編輯區(qū)下方的Keep Out層標(biāo)簽,切換當(dāng)前層為禁止布線層。然后在上面繪制一個(gè)矩形板框。 環(huán)境設(shè)置:定義板框后我們進(jìn)行環(huán)境設(shè)置。因?yàn)樵O(shè)置PCB電路參數(shù),是為了更好地進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先執(zhí)行ToolsPreferences命令或快捷鍵T+P將在彈出的Preferences對(duì)話框中進(jìn)行設(shè)置,在該對(duì)話框中有六個(gè)選項(xiàng)卡分別為:Option、display、Colors、Show/Hide、Defaults、Signal Integ
40、rity選項(xiàng)卡。在這里我們采用系統(tǒng)默認(rèn)值。 載入網(wǎng)絡(luò)表和元件封裝:在載入時(shí),我們首先添加元件封裝庫,然后導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表。執(zhí)行DesignNet list命令打開載入網(wǎng)絡(luò)表對(duì)話框,在Net list File選項(xiàng)中,輸入所要載入的網(wǎng)絡(luò)表文件名及路徑,網(wǎng)絡(luò)表沒有錯(cuò)誤后,按Aduanced載入網(wǎng)絡(luò)表。載入網(wǎng)絡(luò)表后,電路板中會(huì)出現(xiàn)由元件封裝和連接關(guān)系組成的一些凌亂的圖形。然后就把這些凌亂的圖形放置到適當(dāng)?shù)奈恢茫丛季帧?元件布局:元件布局可采用自動(dòng)布局和手動(dòng)布局兩種方式。在這里我們采用手動(dòng)布局的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。在布局時(shí),我們根據(jù)原理圖的位置進(jìn)行布局。 規(guī)則設(shè)定 :在布線前要進(jìn)行規(guī)則設(shè)定,規(guī)則設(shè)定主要De
41、sign Rules對(duì)話框中進(jìn)行。執(zhí)行Design Rules打開設(shè)計(jì)規(guī)則對(duì)話框。在這里我們將間距約束設(shè)置為10mil,布線拐角設(shè)定為45度拐角,導(dǎo)線寬度將穿過中心芯片引腳的導(dǎo)線設(shè)置成10mil,地線和電源線設(shè)置成20mil,+5的電源網(wǎng)絡(luò)線設(shè)置成15mil,其它導(dǎo)線為根據(jù)布線的方便性和電氣特性設(shè)置成10mil。將Top layer設(shè)置成Not used,Bottom layer設(shè)置成Vertical,即把布線層設(shè)置在底層的單層板。并對(duì)焊盤大小進(jìn)行設(shè)置為3mm2mm。 自動(dòng)布線:布線規(guī)則設(shè)定好后,執(zhí)行Auto RouteAll命令,進(jìn)行自動(dòng)布線。 手動(dòng)調(diào)整:在自動(dòng)布線的過程中線條較多,有時(shí)達(dá)不
42、到布線要求,布線不完整,所以需要進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整。在調(diào)整過程中可將布線集中的部位適當(dāng)放寬,有些線不能走通時(shí),我們采用設(shè)置跳線。 輸出板圖:將繪制好的PCB板,打印到熱轉(zhuǎn)紙上面,進(jìn)行下一步的PCB板的制作。2. PCB板的注意事項(xiàng)(1) 元件布局先設(shè)計(jì)好一些特殊的元件器件,如接接插件,在主機(jī)設(shè)計(jì)中,把圓形電源插口PCB板的最器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時(shí)手不易觸及的地方。本電路中主機(jī)上的電壓只有5V,比較安全可靠。因此不需要在此方面考慮很多。 重量超過15g的元器件,應(yīng)當(dāng)用支架加以固定,然后焊接。那些以大又重、發(fā)熱量多的元器件,不宜裝在印制板上,而應(yīng)裝在整機(jī)的機(jī)箱底板上,且應(yīng)考慮散熱問題。熱敏元件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱
43、元器件。 對(duì)于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動(dòng)開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求。若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié),應(yīng)放在印制板上方便調(diào)節(jié)的地方;若是機(jī)外調(diào)節(jié),其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)。 應(yīng)留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。因此在設(shè)計(jì)中在主機(jī)PCB板上設(shè)計(jì)了四個(gè)定位孔。根據(jù)電路的功能單元,對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局時(shí),要符合以下原則: 按照電路的流程安排各個(gè)功能電路單元的位置,使布局便于信號(hào)流通,并使信號(hào)盡可能保持一致的方向。 以每個(gè)功能電路的核心元件為中心,圍繞它來進(jìn)行布局。元器件應(yīng)均勻、整齊、緊湊地或4:3 。電路板面尺寸大于200mm150mm時(shí),應(yīng)考慮電路板所受的機(jī)械強(qiáng)
44、度。從整體上考慮,主機(jī)PCB板的尺寸設(shè)計(jì)為150mm110mm。(2)布線PCB的布線非常重要,關(guān)系著整機(jī)的性能,甚至關(guān)系著產(chǎn)品的成功與否。在布線上遵循了以下原則: 輸入輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平等最好加線間地線,以免發(fā)生反饋耦合。 印制板導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的黏附強(qiáng)度和渡過它們的電流值決定。當(dāng)銅箔厚度為0.5mm、寬度為115mm時(shí),通過2A的電流,溫度不會(huì)高于3攝氏度。因此,導(dǎo)線寬度為1.5mm可滿足要求。對(duì)于集成電路,尤其是數(shù)字電路,通常選0.020.3mm導(dǎo)線寬度。當(dāng)然,只要允許,還是盡可能用寬線,尤其是電源線和地線。導(dǎo)線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊
45、穿電壓決定。對(duì)于集成電路,尤其是數(shù)字電路,只要工藝允許,可使間距小于58mil。 印制導(dǎo)線拐彎處一般取圓弧形,而直角或夾角在高頻電路中會(huì)影響電氣性能。此外,應(yīng)盡量避免使用大面積銅箔,否則,長(zhǎng)時(shí)間受熱時(shí),易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時(shí),最好用柵格狀。這樣有利于排除銅箔與基板間黏合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。4.2 元器件檢測(cè)與元器件項(xiàng)目表4.2.1元器件的檢測(cè)為了保證電子整機(jī)產(chǎn)品能夠穩(wěn)定、可靠地長(zhǎng)期工作,我們必須在裝配前對(duì)所使用的電子元器件進(jìn)行檢測(cè)。(1)固定電阻器的檢測(cè) 將兩表筆(不分正負(fù))分別與電阻的兩端引腳相接即可測(cè)出實(shí)際電阻值。為了提高測(cè)量精度,應(yīng)根據(jù)被測(cè)電阻標(biāo)稱值的大小來選擇
46、量程。由于歐姆擋刻度的非線性關(guān)系,它的中間一段分度較為精細(xì),因此應(yīng)使指針指示值盡可能落到刻度的中段位置,即全刻度起始的2080弧度范圍內(nèi),以使測(cè)量更準(zhǔn)確。根據(jù)電阻誤差等級(jí)不同。讀數(shù)與標(biāo)稱阻值之間分別允許有5、10或20的誤差。如不相符,超出誤差范圍,則說明該電阻值變值了。 注意:測(cè)試時(shí),特別是在測(cè)幾十k以上阻值的電阻時(shí),手不要觸及表筆和電阻的導(dǎo)電部分;被檢測(cè)的電阻從電路中焊下來,至少要焊開一個(gè)頭,以免電路中的其他元件對(duì)測(cè)試產(chǎn)生影響,造成測(cè)量誤差;色環(huán)電阻的阻值雖然能以色環(huán)標(biāo)志來確定,但在使用時(shí)最好還是用萬用表測(cè)試一下其實(shí)際阻值。(2)電容器的檢測(cè)電解電容器的檢測(cè),因?yàn)殡娊怆娙莸娜萘枯^一般固定電
47、容大得多,所以,測(cè)量時(shí),應(yīng)針對(duì)不同容量選用合適的量程。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),一般情況下,147F間的電容,可用R1K擋測(cè)量,大于47F的電容可用擋測(cè)量。普通電容一般用R100k擋測(cè)量。(3)電源變壓器的檢測(cè) 觀察變壓器的外貌來檢查其是否有明顯異常現(xiàn)象。如線圈引線是否斷裂,脫焊,絕緣材料是否有燒焦痕跡,鐵心緊固螺桿是否有松動(dòng),硅鋼片有無銹蝕,繞組線圈是否有外露等。 絕緣性測(cè)試。用萬用表R10k擋分別測(cè)量鐵心與初級(jí),初級(jí)與各次級(jí)、鐵心與各次級(jí)、靜電屏蔽層與衩次級(jí)、次級(jí)各繞組間的電阻值,萬用表指針均應(yīng)指在無窮大位置不動(dòng)。否則,說明變壓器絕緣性能不良。 線圈通斷的檢測(cè)。將萬用表置于R1擋,測(cè)試中,若某個(gè)繞組的電阻
48、值為無窮大,則說明此繞組有斷路性故障。(4)二極管的檢測(cè)使用二極管檔測(cè)量,正常情況下,硅管VF為0.50.7V ,鍺管為0.150.3V,反偏時(shí)溢出。測(cè)量時(shí)若正向反向均為顯示“0”,則表明管子已經(jīng)擊穿短路。而如果正反向都為溢出,則表明管子內(nèi)部開路;若測(cè)量結(jié)果與正常數(shù)值相差較遠(yuǎn),測(cè)說明管子性能不佳。對(duì)于整流二極管:若正向壓降較小,其本身功耗也的檢測(cè)在此裝置就小,溫升也較低,可以提高整流效率。(5)三極管的檢測(cè)通常我們要用R1k檔,不管是NPN管還是PNP管,不管是小功率、中功率、大功率管,測(cè)其be結(jié)cb結(jié)都應(yīng)呈現(xiàn)與二極管完全相同的單向?qū)щ娦?,反向電阻無窮大,其正向電阻大約在10K左右。為進(jìn)一步估
49、測(cè)管子特性的好壞,必要時(shí)還應(yīng)變換電阻檔位進(jìn)行多次測(cè)量,方法是:置R10檔測(cè)PN結(jié)正向?qū)娮瓒荚诖蠹s200左右;置R1檔測(cè)PN結(jié)正向?qū)娮瓒荚诖蠹s30左右,(以上為47型表測(cè)得數(shù)據(jù),其它型號(hào)表大概略有不同,可多試測(cè)幾個(gè)好管總結(jié)一下,做到心中有數(shù))如果讀數(shù)偏大太多,可以斷定管子的特性不好。還可將表置于R10k再測(cè),耐壓再低的管子(基本上三極管的耐壓都在30V以上),其cb結(jié)反向電阻也應(yīng)在,但其be結(jié)的反向電阻可能會(huì)有些,表針會(huì)稍有偏轉(zhuǎn)(一般不會(huì)超過滿量程的1/3,根據(jù)管子的耐壓不同而不同)。同樣,在用R10k檔測(cè)ec間(對(duì)NPN管)或ce間(對(duì)PNP管)的電阻時(shí),表針可能略有偏轉(zhuǎn),但這不表示管
50、子是壞的。但在用R1k以下檔測(cè)ce或ec間電阻時(shí),表頭指示應(yīng)為無窮大,否則管子就是有問題9。第4.3節(jié) 產(chǎn)品安裝4.3.1 產(chǎn)品安裝的原則裝配時(shí),應(yīng)該先安裝那些需要機(jī)械固定的元器件,如功率器件的散熱器、支架、卡子等,然后再安裝靠焊接固定的元器件。4.3.2 產(chǎn)品安裝的方法各種元器件的安裝,應(yīng)該使它們的標(biāo)記朝上或朝著易于辨認(rèn)的方向,并注意標(biāo)記的計(jì)數(shù)方向一致(從左到右或從上到下)。臥式安裝的元器件,盡量使兩端引線的長(zhǎng)度相等對(duì)稱,把元器件放在兩孔中央,排列要整齊:立式安裝的色環(huán)電阻應(yīng)該高度一致,最好讓起始色環(huán)向上以便檢查安裝錯(cuò)誤,上端的引線不要留得太長(zhǎng)以免與其他日元器件短路,有極性的元器件,插裝時(shí)要
51、保證方向正確。4.4產(chǎn)品調(diào)試產(chǎn)品的調(diào)試分為硬件調(diào)試與軟件調(diào)試,兩者是分不開的,但在此設(shè)計(jì)中只需硬件調(diào)試。4.4.1 硬件調(diào)試 在整機(jī)通電調(diào)試之前,各部件應(yīng)該先通過裝配檢驗(yàn)和分別調(diào)試。 檢查確認(rèn)產(chǎn)品的供電系統(tǒng)(如電源電路)的開關(guān)處于“關(guān)”的位置,用萬用表等儀器判斷并確認(rèn)電源輸入端無短路或輸入阻抗正常,然后順序接上地線和電源的,插好電源插頭,打開電源開關(guān)通電。接通電源后,此是要觀察電源指示燈是否點(diǎn)亮,注意有無異樣氣味,產(chǎn)品中是否有冒煙;對(duì)于低壓直流供電的產(chǎn)品,可以用手摸測(cè)一下有無溫度超常。如有這些現(xiàn)象,說明產(chǎn)品內(nèi)部電路存在短路,必須立即判斷電源檢查故障。如果看來正常,可以用儀器儀表(萬用表或示波器)檢查供電系統(tǒng)的電壓和紋波。 按照電路的功能模塊,根據(jù)調(diào)試的方便, 從前往后或者從后往前地依次把它們接通電源,分別測(cè)量各電
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