本紅外倒車?yán)走_(dá)具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、電路工作穩(wěn)定的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各種測(cè)距場(chǎng)合。電路使用紅外發(fā)射管和紅外接收管作為傳感器件,電路的核心元件包括NE555和運(yùn)放LM324。NE555構(gòu)成多諧振振蕩電路發(fā)射紅外波信號(hào),LM324主要用來(lái)放大紅外接收信號(hào)和構(gòu)成電壓比較器電路,發(fā)光二極管用來(lái)指示倒車距離范圍。
Ⅱ.元器件清單。
序號(hào) | 名稱 、 型號(hào)、參數(shù) | 封裝 | 數(shù)量 | 元件符號(hào) |
---|---|---|---|---|
1 | 5MM 紅外 發(fā)射二極管(紅外對(duì)管)直插 透明 | 直插 | 1 | LF |
2 | 5MM 紅外 接收二極管(紅外對(duì)管)直插 黑頭 | 直插 | 1 | LJ |
3 | 瓷片電容 0.1UF/104 | 直插 | 1 | C1 |
4 | 直插電解電容50V 1UF 5*11mm規(guī)格 | 直插 | 2 | C2,C6 |
5 | 瓷片電容 20PF | 直插 | 1 | C4 |
6 | 直插電解電容25V 47UF 5*11mm規(guī)格 | 直插 | 1 | C5 |
7 | 直插電解電容50V 10UF 5*11mm規(guī)格 | 直插 | 1 | C3 |
8 | 直插電解電容35V 100UF 6*11mm規(guī)格 | 直插 | 1 | C7 |
9 | 直插 NE555 時(shí)基電路芯片 DIP-8 | 直插 | 1 | U1 |
10 | 直插 LM324N 芯片 運(yùn)算放大器 四路 DIP-14 | 直插 | 1 | U2 |
11 | 直插電阻 1K(1/4W,五環(huán),精度1%) | 直插 | 7 | R1,R2,R6,R7,R12,R13,R14 |
12 | 直插電阻 30K(1/4W,五環(huán),精度1%) | 直插 | 1 | R10 |
13 | 直插電阻 10K(1/4W,五環(huán),精度1%) | 直插 | 3 | R4,R5,R9 |
14 | 直插電阻 47K(1/4W,五環(huán),精度1%) | 直插 | 1 | R8 |
15 | 直插電阻 1.5K(1/4W,五環(huán),精度1%) | 直插 | 1 | R11 |
16 | 直插電阻 200Ω(1/4W,五環(huán),精度1%) | 直插 | 4 | R3,R15,R16,R17 |
17 | 直插 藍(lán)白可調(diào)電阻 204(200K) | 直插 | 2 | RX1,RX2 |
18 | 直插開關(guān)二極管 1N4148 IN4148 DO-35 | 直插 | 2 | D1,D2 |
19 | 直插發(fā)光二極管 5mm 高亮 F5 LED燈紅發(fā)紅 | 直插 | 1 | L1 |
20 | 直插發(fā)光二極管 5mm 高亮 F5 LED燈黃發(fā)黃 | 直插 | 1 | L2 |
21 | 直插發(fā)光二極管 5mm 高亮 F5 LED燈綠發(fā)綠 | 直插 | 1 | L3 |
22 | 2.54mm間距 直插單排針 2P | 直插 | 1 | DC9-12V |
23 | 電路板HU-M11 | / | 1 | PCB |
Ⅲ.電路核心元件介紹
1.紅外發(fā)射和接收管
紅外發(fā)射管也稱紅外線發(fā)射二極管,屬于二極管類。它是可以將電能直接轉(zhuǎn)換成近紅外光(不可見光)并能輻射出去的發(fā)光器件,主要應(yīng)用于各種光電開關(guān)及遙控發(fā)射電路中。紅外線發(fā)射管的結(jié)構(gòu)、原理與普通發(fā)光二極管相近,只是使用的半導(dǎo)體材料不同。紅外發(fā)光二極管通常使用砷化鎵(GaAs)、砷鋁化鎵(GaAlAs)等材料,采用全透明或淺藍(lán)色、黑色的樹脂封裝。
紅外接收管就是將光信號(hào)(不可見光)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)一般是接收、放大、解調(diào)一體頭,紅外信號(hào)經(jīng)接收管解調(diào)后,數(shù)據(jù) “0”和“1”的區(qū)別通常體現(xiàn)在高低電平的時(shí)間長(zhǎng)短或信號(hào)周期上,單片機(jī)解碼時(shí),通常將接收頭輸出腳連接到單片機(jī)的外部中斷,結(jié)合定時(shí)器判斷外部中斷間隔的時(shí)間從而獲取數(shù)據(jù)。重點(diǎn)是找到數(shù)據(jù)“0”與“1”間的波形差別。
2.集成電路NE555
555集成電路是一種模擬電路和數(shù)字電路相結(jié)合的中規(guī)模集成器件,它性能優(yōu)良,適用范圍很廣,外部加接少量的阻容元件可以很方便地組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器,以及不需外接元件就可組成施密特觸發(fā)器。因此555集成塊被廣泛應(yīng)用于脈沖波形的產(chǎn)生與變換、測(cè)量與控制等方面。
圖1-1 555集成電路引腳排列和實(shí)物圖
(1)接地GND:地線,通常被連接到電路共同接地。
(2)觸發(fā)TRIGGER:這個(gè)腳位是觸發(fā)NE555使其啟動(dòng)它的時(shí)間周期。觸發(fā)信號(hào)上緣電壓須大于2/3 Vcc,下緣須低于1/3 Vcc 。
(3)輸出OUTPUT:當(dāng)時(shí)間周期開始555的輸出輸出腳位,移至比電源電壓少1.7伏的高電位。周期的結(jié)束輸出回到O伏左右的低電位。于高電位時(shí)的最大輸出電流大約200mA 。
(4)重置RESET:一個(gè)低邏輯電位送至這個(gè)腳位時(shí)會(huì)重置定時(shí)器和使輸出回到一個(gè)低電位,它通常被接到正電源或忽略不用。
(5)控制CONTROL VOLTAGE:這個(gè)接腳準(zhǔn)許由外部電壓改變觸發(fā)和閘限電壓。當(dāng)計(jì)時(shí)器在振蕩的運(yùn)作方式下,這輸入能用來(lái)改變或調(diào)整輸出頻率。
(6)重置鎖定THRESHOLD:重置鎖定并使輸出呈低態(tài)。當(dāng)這個(gè)接腳的電壓從1/3Vcc電壓以下移至2/3Vcc以上時(shí)啟動(dòng)這個(gè)動(dòng)作。
(7)放電DISCHARGE:和主要的輸出接腳有相同的電流輸出能力,當(dāng)輸出為ON時(shí)為L(zhǎng)OW,對(duì)地為低阻抗,當(dāng)輸出為OFF時(shí)為HIGH,對(duì)地為高阻抗。
(8)電源Vcc:這是555個(gè)計(jì)時(shí)器IC的正電源電壓端。供應(yīng)電壓的范圍是+4.5~+16。
555集成電路構(gòu)成的多諧振蕩器 ,電路的前半部分由555組成的多揩振蕩器,具體電路圖如圖所示,為方便分析電路工作過(guò)程,圖展示555集成塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖1-2 555多諧振蕩電路
圖1-3 多諧振蕩波形圖
用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器如圖1-2所示,圖1-3為工作波形圖。圖1-2首先將定時(shí)器2、6腳相接而構(gòu)成施密特形式,再通過(guò)7腳接入R1、R2、C1充放電回路。充電回路為R1、R2、C,放電回路為C1、R2、放電管TD(集成塊內(nèi)部,充放電電壓uc的閥值電平為2/3VCC和1/3VCC,在定時(shí)器的輸出端3腳得到矩形波振蕩周期為:T≈0.7(R1+2R2)C。
3.集成運(yùn)算放大器LM324
LM324系列器件帶有差動(dòng)輸入的四運(yùn)算放大器。與單電源應(yīng)用場(chǎng)合的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比,它們有一些顯著優(yōu)點(diǎn)。該四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的電源下,靜態(tài)電流為MC1741的靜態(tài)電流的五分之一。共模輸入范圍包括負(fù)電源,因而消除了在許多應(yīng)用場(chǎng)合中采用外部偏置元件的必要性。每一組運(yùn)算放大器可用圖1所示的符號(hào)來(lái)表示,它有5個(gè)引出腳,其中“+”、“-”為兩個(gè)信號(hào)輸入端,“V+”、“V-”為正、負(fù)電源端,“Vo”為輸出端。兩個(gè)信號(hào)輸入端中,Vi-(-)為反相輸入端,表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的相位相反;Vi+(+)為同相輸入端,表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的相位相同。
LM324具有以下特點(diǎn):短路保護(hù)輸出;真差動(dòng)輸入級(jí);可單電源工作:3V-32V;低偏置電流:最大100mA;每封裝含四個(gè)運(yùn)算放大器;具有內(nèi)部補(bǔ)償?shù)墓δ?;共模范圍擴(kuò)展到負(fù)電源。
圖1-4 LM324內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
圖1-5 元器件分布圖
Ⅳ.紅外倒車?yán)走_(dá)原理圖。
圖1-6
Ⅴ.紅外倒車?yán)走_(dá)安裝說(shuō)明
1.紅外發(fā)射管(HFS)和紅外接收管(HJS)有極性,安裝前先確定極性方向。安裝方向可以向上,也可以朝側(cè)面。
2.發(fā)光二極管、二極管1N4148有極性,安裝前先確定極性方向。
3.集成塊先焊底座,安裝芯片時(shí)注意極性方向。
4.電路沒(méi)有電源極性保護(hù),接通電源前確定正負(fù)極,板上有標(biāo)注。
5.Rp1調(diào)節(jié)反射距離,Rp2調(diào)節(jié)靈敏度,可以嘗試30cm一盞燈亮,20cm二盞燈亮,10cm三盞燈亮。傳感器上方用白紙遮擋,對(duì)紅外波的反射效果最好。
-
電路原理圖
+關(guān)注
關(guān)注
40文章
345瀏覽量
38116 -
運(yùn)放
+關(guān)注
關(guān)注
47文章
1125瀏覽量
52772 -
發(fā)光二極管
+關(guān)注
關(guān)注
13文章
1179瀏覽量
66000 -
雷達(dá)
+關(guān)注
關(guān)注
49文章
2812瀏覽量
116660 -
電壓比較器
+關(guān)注
關(guān)注
18文章
215瀏覽量
37424
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
相關(guān)推薦
評(píng)論