機器貓的組裝與仿真.

1、機器貓的組裝與仿真一、實驗目的本產品具有機、電、聲、光、磁結合的特點，通過制作本產品完成從仿真到安裝實踐的 全程訓練過程。由學生完成從電路原理仿真驗證，到元器件檢測、焊接、安裝、測試產品的 全過程，達到培養(yǎng)同學們工程實踐能力的目的。二、產品主要特點該產品是聲控、光控、磁控機電一體化機器貓電動玩具。主要工作原理：利用555構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，在三種不同的控制方法下，均給以低電平觸發(fā)，促使電機轉動，從而達 到了機器貓停走的目的。即：拍手即走、光照即走、磁鐵靠近即走，但都只是持續(xù)一段時間 后就停會下，再滿足其中一條件時將繼續(xù)行走。三、工作原理1. 基本框圖2. 555構成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的工作原理5

2、55定時器的功能主要由兩個比較器 Ci和C2決定，比較器的參考電壓由分壓器提供，在 電源和地之間加 Vcc電壓，并讓Vm懸空時，上比較器 Ci的參考電壓為2/3Vcc，下比較器 C2 為 1/3Vcc。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器特點:兩個工作狀態(tài)：穩(wěn)態(tài)和暫穩(wěn)態(tài)在外界觸發(fā)脈沖作用下，能從穩(wěn)態(tài)翻轉到暫穩(wěn)態(tài)，在暫穩(wěn)態(tài)維持一段時間后，在自動 返回穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)維持時間的長短取決于電路本身的參數，與觸發(fā)脈沖的寬度和幅度無關。£a單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路b工作波形1穩(wěn)態(tài)時，無觸發(fā)信號：V =1 （-Vcc即可，VC2 =1）3Vci =1若通電后Q =0t Td導通t Vc =0 t Q =0保持乂2 =12若通電后Q

3、=1 > TD截止> C充電至Vc =2VCC3VC1 =1T VC1 =0T Q =0T td導通 T c放電 T 丿 C1 T Q=0保持VC2=1觸發(fā)時V只要Vi降至-Vcc,則Vc1 一1 ； Q =1,Td截止一；C開始充電3Vc2 = 021當Vc充至2VCC時（假定此時VI已經回到高于1VCc）33則FC1 °T q=o,Td導通T c開始放電至0Vc1 一 1Q=0保持2=1VC2=1暫穩(wěn)態(tài)輸出的寬度Vcc 0twRCIncc-RCl n3Vcc - 2 Vcc3tw =RCI n3 1.1RC3. 機器貓工作原理R4R5L R10I R61M4JK1M

4、110K10KQ1C11(1UFS1麥克風DR2150KC6220UF4D11N4001VCC4.5V©9014IC16C3Q2C59014D丄C2R310nF150K豐70UFIC15551N4148R94.7KQ58050DD2+ C447UFQ39014干簧管四、焊接與安裝：（1）元器件檢測全部元器件安裝前必須進行測試（見下表1）（2）印制板焊接按圖8所示位置，將元器件全部臥式焊接（參見下圖）注意二極管、三極管及電解電容的極性。（a）三極管（b）電解電容（c）二極管、電阻圖10表1兀器件名稱測 試內 容 及 要 求電阻阻值是否合格二極管正向導通，反向截至。極性標志是否正確（注：

5、有色環(huán)的一邊為負極性）三極管判斷極性及類型:»8050、9014(D)為 NPN型B值大于200。電解電容負正極性是否正是否漏電漏電流小極性正確光敏三極管（紅外接收管）由兩個PN結組成，它的發(fā)射極具有光敏特性。 它的集電極則與普通晶體管一樣，可以獲得電 流增益，但基極一般沒有引線。光敏三極管有 放大作用，如右圖所示。當遇到光照時，C、E兩極導通。測量時紅表筆接 C。光敏三極管干簧管（舌簧開關）由一對磁性材料制造的彈性舌簧組 成，密封于玻璃管中，舌簧端面互疊 留有一條細間隙，觸點鍍有一層貴金 屬，使開關具有穩(wěn)定的特性和延長使 用壽命。當恒磁鐵或線圈產生的磁場 施加于開關上時，開關兩個舌

6、簧磁化，干簧管傳感器負麥克風若生成的磁場吸引力克服了舌簧的彈性產生的阻力，舌簧被吸引力作用 接觸導通，即電路閉合。一旦磁場力消除，舌簧因彈力作用又重新分開, 即電路斷開。我們所用的干簧管屬常開型。麥克風（聲敏傳感器）是將感應到的聲音或振動轉化為 電信號，外圍負，用屏蔽線焊接。五、整機裝配與調試在連線之前，應將機殼拆開，避免燙傷及其他損害，并保存好機殼和螺釘。 注意：電機不可拆！/參考下列步驟進行連線：電動機+ lz（J1J6的長度參考材料單）名稱代表字符名稱代表字符名稱代表字符電動機M麥克風（聲控）S紅外接收（光控）I電源V干簧管（磁控）R(M )， 電動機：打開機殼，電動機（黑色）已固定在機

7、殼底部。電動機負極與電池負極有一 根連線，改裝電路，將連在電池負極的一端焊下來，改接至線路板的“電動機- 由電動機正端引一根線J1到印制板上的“電動機+” （M + ）。音樂芯片連接在電池負極的那 一端改接至電動機的負極，使其在貓行走的時候才發(fā)出叫聲。 電源：由電池負極引一根線 J2到印制板上的“電源一” （V）?！半娫?” （V + ）與 “電機+” （M +）相連，不用單獨再接。 磁控：由印制板上的“磁控+、一” （R+、R ）引兩根線J3、J4,分別搭焊在干簧管（磁敏傳感器）兩腿，放在貓后部，應貼緊機殼，便于控制。干簧管沒有極性。 紅外接收管（白色）：由印制板上的“光控+、一”（1 +、

8、I）弓I兩根線J5、J6搭焊 到紅外接收管的兩個管腿上，其中一條管腿套上熱縮管，以免短路，導致打開開關后貓一直 走個不停。紅外接收管放在貓眼睛的一側并固定住。應 注意的是：紅外接收管的長腿應接在“I ” 上。 聲控部分：屏蔽線兩頭脫線，一端分正負（中間為正，外圍為負）焊到印制板上的S +、S-;另一端分別貼焊在麥克風（聲敏傳感器）的兩個焊點上，但要 注意極性，且麥克易 損壞，焊接時間不要過長。焊接完后麥克安在貓前胸。 通電前檢查元器件焊接及連線是否有誤，以免造成短路，燒毀電機發(fā)生危險。尤其注 意在裝入電池前測量“電源一” （V）?！半娫?”間是否短路，并注意電池極性。靜態(tài)工作點參考值:代號型號靜態(tài)參考電壓EBCQ190140V0.5V4VQ29014D0V0.6V3.6VQ390140V0.4V0.5VQ490140V0V4.5VQ58050D0V0V4.5VIC15551 : 0V2： 3.8V3: 0V4: 4.5V5: 3V6: 0V7: 0V8： 4.5V組裝：簡單測試完成后再組裝機殼，注意螺釘不宜擰