關(guān)于《紅外倒車(chē)報(bào)警器》的課程設(shè)計(jì)_圖文

1、 關(guān)于紅外倒車(chē)報(bào)警器的一些設(shè)計(jì)原理與參數(shù)計(jì)算的討論 當(dāng) LM567 的輸入信號(hào)頻率落在其內(nèi)部壓控振蕩器 VCO 中心頻率 fo 附近時(shí)， 邏輯輸出端第八腳將由原高電平變?yōu)榈碗娖?，輸出一個(gè)負(fù)脈沖。 由于 NE555 的控制端（第 4 腳）在高電平時(shí)器件工作，而檢波電路在無(wú)信 號(hào)輸入時(shí) LM567 輸出高電平，所以邏輯上需要反向配合，在 LM567 輸出端和 NE555 的控制端之間需要接入一個(gè)反相器。該反相器由射極跟隨器實(shí)現(xiàn)該功能。 三極管 Q1 的基極電流由 R8 提供，選取合適的 R8 值保證 Q1 能可靠通斷。 R10 和 C7 構(gòu)成的 RC 充放電電路是為了減小接收端丟失少數(shù)脈沖造成 L

2、M567 錯(cuò)誤輸出對(duì)后級(jí)影響。 在沒(méi)收到特定頻率的紅外線時(shí)，LM567 輸出高電平，使 Q1 導(dǎo)通，C7 通過(guò) D4 和 Q1 放電，且 C7 端電壓被鉗制在 1V（VceVf）左右。后級(jí) NE555 不起振， 報(bào)警電路不給出聲音提示。當(dāng)收到特定頻率范圍的紅外線后，LM567 輸出低電 平，此時(shí) Q1 截止，C7 通過(guò) R10 充電，C7 兩端電壓上升，直至使后級(jí) NE555 工 作，給出聲音提示倒車(chē)具體已小于設(shè)定距離。 圖 9 報(bào)警輸出電路 報(bào)警電路的提示音為急促的嘟嘟聲，蜂鳴器為有源形式。只要是 NE555 產(chǎn) 生一個(gè)較低的頻率電壓就能實(shí)現(xiàn)蜂鳴器發(fā)出急促響亮的嘟嘟聲。 由于需要驅(qū)動(dòng)有 源蜂

3、鳴器，輸出端應(yīng)該直接接在蜂鳴器上。 如果驅(qū)動(dòng)無(wú)源的揚(yáng)聲器，那么就要調(diào)節(jié) NE555 輸出一個(gè)人聽(tīng)覺(jué)范圍內(nèi)的振 蕩信號(hào)通過(guò)隔直電容送入揚(yáng)聲器。 現(xiàn)選擇了有源蜂鳴器，定 R11=R12=100k，C8=1u，則輸出頻率 f=4.7Hz。 BOM 清單： 標(biāo)號(hào) 萬(wàn)用板 NE555 CD4069 LM567 參數(shù) -5- 數(shù)量 1 2 1 1 備注 定時(shí)器 反相器 鎖相環(huán) M.E Studio 關(guān)于紅外倒車(chē)報(bào)警器的一些設(shè)計(jì)原理與參數(shù)計(jì)算的討論 C1,C3 C2,C4,C6 C5 C7 C8 D1，D2 D3 D4 R1 R2 R3 R4,R11,R12 R5 R6 R7 R8,R9,R10 Q1 0.

4、01u(103 0.1u(104 0.47u(474 100u 1u 1N4148/1N4007 50k(503 68k 100R 100k 1M 3k 20K(203 10k 8050/9014 2 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 3 1 瓷片 瓷片 瓷片/電解 電解 獨(dú)石/電解 紅外發(fā)射管 紅外接收管 普通二極管 碳膜可調(diào)電阻 1誤差電阻 1誤差電阻 1誤差電阻 1誤差電阻 1誤差電阻 繞線可調(diào)電阻 1誤差電阻 NPN 型三極管 調(diào)試： 我們按照信號(hào)流向及單元電路的難易程序來(lái)調(diào)試各個(gè)單元電路。 我使用的調(diào)試工具如下： 5V 開(kāi)關(guān)電源，勝利 9806+型四位半數(shù)字萬(wàn)用

5、表，一截導(dǎo)線和小螺絲刀。 紅外信號(hào)發(fā)射部分調(diào)試： 1. 確認(rèn)振蕩。 紅外線先看不見(jiàn)也摸不著， 需先判斷 NE555 是否發(fā)出了振 蕩信號(hào)。 用萬(wàn)用表直流電壓 20V 檔測(cè)量 NE555 第 3 腳， 電壓在 23V （5V 電源）左右說(shuō)明 NE555 已經(jīng)振蕩。若不振蕩則檢查電路連接是 否正確。 2. 校準(zhǔn)輸出頻率。使用萬(wàn)用表 20kHz 檔測(cè)量 NE555 第 3 腳，調(diào)節(jié) R1， 使輸出頻率等于 910Hz，或稍大于 910Hz 即可。若 R1 無(wú)論怎么調(diào)節(jié) 都不能輸出 910Hz，說(shuō)明電阻或電容值參數(shù)有問(wèn)題。一般 5 環(huán)電阻精 度為±1，誤差較小，而電容誤差較大，可通過(guò)更換電容

6、來(lái)解決這 個(gè)問(wèn)題。 報(bào)警輸出部分調(diào)試： 1. 從芯片座上拔除 LM567。由于外接上拉電阻 R8 的作用，芯片座的第 8 腳為高電平，此時(shí)蜂鳴器應(yīng)該無(wú)報(bào)警聲。若蜂鳴器一直動(dòng)作，則說(shuō) 明報(bào)警電路的振蕩部分是好的，問(wèn)題可能在 LM567 的第 8 腳輸出至 NE555 的第 4 腳輸入之間的電路。 檢查是否有器件接錯(cuò)， 接反， 虛焊， -6- M.E Studio 關(guān)于紅外倒車(chē)報(bào)警器的一些設(shè)計(jì)原理與參數(shù)計(jì)算的討論 短路等問(wèn)題。 2. 用導(dǎo)線將芯片座的第 8 腳短接到 GND，立即發(fā)出“滴滴滴滴” 的提示音。若報(bào)警電路一直不動(dòng)作，則同發(fā)射電路一樣，先確定電路 是否已經(jīng)振蕩，再檢查蜂鳴器是否完好。 接

7、收、放大電路調(diào)試： 最簡(jiǎn)單的兩個(gè)電路調(diào)節(jié)完后再調(diào)節(jié)放大電路。 放大電路正常工作下，輸入輸出電壓都在 23V 左右。若不是，則要檢查 接線是否有虛焊，接錯(cuò)及短路問(wèn)題。若故障還不能消除則考慮替換芯片解決。 由于放大電路的輸出是作為選頻（檢波）電路的輸入的，因此能否正確將接 收到的紅外信號(hào)放大并輸入到選頻電路是電路正常工作的保障。 1. 2. 3. 4. 將萬(wàn)用表?yè)苤?20kHz 測(cè)頻檔， 測(cè)量發(fā)射電路發(fā)射頻率是否為 0.910kHz 左右； 測(cè)量放大電路的輸出頻率，在未收到信號(hào)下，頻率應(yīng)該為幾千到十幾 千赫茲的雜波； 用手將紅外線反射向接收頭，放大電路的應(yīng)有穩(wěn)定的、輸出頻率等于 發(fā)射電路的輸出頻率

8、的輸出。 調(diào)節(jié)紅外發(fā)射管和接收管的角度，使得接收放大器的輸出效果和紅外 的探測(cè)距離令人滿意。 檢波電路調(diào)試： 最難調(diào)試的就是檢波電路。 設(shè)計(jì)時(shí)按照理論值，R7 大小為為 10k。20k 電阻的抽頭默認(rèn)在中間位置，即 10k 左右。 1. 2. 讓紅外接收頭接收發(fā)射的紅外信號(hào)，同時(shí)調(diào)節(jié) R7 大小，使報(bào)警電路 部分報(bào)警且聲音最清楚。 斷開(kāi)紅外信號(hào)，報(bào)警部分應(yīng)停止報(bào)警。若不停止報(bào)警或仍有輕微的報(bào) 警聲，再次調(diào)節(jié) R7 使得報(bào)警聲變小或消失。再重復(fù)步驟 1，直至有紅 外信號(hào)條件下報(bào)警聲最響最清楚，無(wú)紅外信號(hào)條件下報(bào)警電路不報(bào)警 或報(bào)警雜聲最小。 3. 經(jīng)過(guò)步驟 2 后，若在無(wú)紅外信號(hào)條件下還有輕微的報(bào)警聲，可調(diào)節(jié) R1 適當(dāng)提高發(fā)射電路的發(fā)射頻率來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。 調(diào)完上面四大單元電路，你的反射式紅外倒車(chē)報(bào)警器也基本能正常工作 了。 最后希望大家從我的教程中學(xué)到點(diǎn)東西， 為將來(lái)的各種電子設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)基 礎(chǔ)。預(yù)祝大家能取得好成績(jī)！ -7- M.E Studio 關(guān)于紅外倒車(chē)報(bào)警器的一些設(shè)計(jì)原理與參數(shù)計(jì)算的討論 成品外觀 只要