電磁閥驅(qū)動電路

.5/5設(shè)計文件〔項(xiàng)目任務(wù)書設(shè)計題目電磁閥驅(qū)動電路系統(tǒng)設(shè)計全程解決方案關(guān)鍵詞和網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)詞關(guān)鍵詞電磁閥驅(qū)動光電耦合……網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)詞電動開關(guān)………..設(shè)計任務(wù)設(shè)計一個簡單的電池閥驅(qū)動電路,通過按鈕開關(guān)控制市場上的12V常閉電池閥打開和閉合?；疽螅?電路供電為24V；2電磁閥工作電壓為12V；3帶有光電耦合控制電路；4用發(fā)光二極管來區(qū)別、顯示電磁閥的開關(guān)開關(guān)狀態(tài)設(shè)計方案電路設(shè)計的總體思路電磁閥驅(qū)動電路是各種氣閥、油閥、水閥工作的首要條件,其作用是通過適當(dāng)?shù)碾娐吩O(shè)計,使電池閥能夠按時打開或半打開,有需要控制閥以幾分之幾的規(guī)律打開之類的要求,應(yīng)設(shè)計較精密的的驅(qū)動電路。我做的只是一個簡單的驅(qū)動常閉電池閥全打開的簡單驅(qū)動電路。通過光電耦合器控制三極管的導(dǎo)通,進(jìn)而控制電磁閥的打開與閉合。電磁閥導(dǎo)通的同時,與之并聯(lián)的LED燈也隨之亮。來指示電磁閥正在工作。我們選用大功率管TIP122來控制電路的導(dǎo)通、截止,而且這里必須用大功率管,因?yàn)殡姶砰y導(dǎo)通時電流特別大?？紤]到電磁閥斷開時會有大股電流回流,這時則需要設(shè)置回流回路,防止燒壞元器件,我們這里采用大功率二極管1N4007與電磁閥形成回流回路來消弱逆流電流的沖擊。具體的電路圖如下圖1所示：圖12、系統(tǒng)組成：在設(shè)計整個電路前,我們應(yīng)該先有個整體構(gòu)思,建立一個整體框架,然后根據(jù)設(shè)計要求再逐步細(xì)化、設(shè)計每一個模塊的具體電路,及工作原理。最后將各部分有機(jī)的連接到一起,形成一個完整的電路系統(tǒng)。完成項(xiàng)目任務(wù)。系統(tǒng)框圖如下圖2所示：圖2系統(tǒng)框圖電磁閥驅(qū)動電路整個系統(tǒng)主要分兩個部分：第一個部分：光電耦合器控制電路。我們都知道光電耦合器隨著輸入端電流的增加,其內(nèi)部發(fā)光二極管的亮度也會增強(qiáng),緊隨著光電耦合器的輸出電流就會跟著增大。光電耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接受、及信號放大。輸入的電信號驅(qū)動發(fā)光二極管〔LED,使之發(fā)出一定波長的光,被光探測器接受而產(chǎn)生光電流,再進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電-光-電的轉(zhuǎn)換,從而起到輸入、輸出、隔離的作用。而我們本電路只需要小電流,故我們加了兩個10K限流電阻,產(chǎn)生足以驅(qū)動或打開后面的三極管的電流即可。具體電路見圖3,其中J1接口外接24V正電源給系統(tǒng)供電。圖3開關(guān)電路原理圖第二部分：電磁閥驅(qū)動部分。由前級電路控制三極管開關(guān),當(dāng)三極管導(dǎo)通后,發(fā)光二級管亮,電池閥開關(guān)打開。1K電位器的作用是調(diào)試電路。因具體的電池閥驅(qū)動電壓有一定的浮動值,不同規(guī)格的電池閥精度不同,一旦調(diào)試好了,完全可以用定阻代替,這樣便可以實(shí)現(xiàn)電池閥開關(guān)打開與LED燈亮同步進(jìn)行,這里的二極管1N4007的作用是與電磁閥形成回流回路來消弱逆流電流的沖擊具體電路圖如下圖4所示,其中J2接口接電磁閥。圖4驅(qū)動電路原理圖經(jīng)過實(shí)物測試,本設(shè)計具有能夠驅(qū)動電磁閥正常的關(guān)斷功能,滿足設(shè)計目的,符合設(shè)計要求。電路板布線圖〔PCB版圖、實(shí)物圖、元器件清單1.PCB繪制過程執(zhí)行[文件]→[新建]→[Project]命令,將新工程項(xiàng)目命名為"電磁閥驅(qū)動電路",并向其中添加原理圖文件和PCB文件,如圖5所示。在原理圖編輯環(huán)境中,繪制如圖1所示的整體電路。圖5項(xiàng)目工程繪制完成整體電路后,執(zhí)行[工程]→[CompileDocument電磁閥驅(qū)動電路.SchDoc]命令,查看"Messages"對話框,如圖6所示,顯示原理圖編譯無錯誤。圖6"Messages"對話框執(zhí)行[設(shè)計]→[UpdatePCBDocument電磁閥驅(qū)動電路.PcbDoc]命令,彈出"工作順序更改"對話框,如圖7所示。圖7原理圖編譯后的"Messages"對話框單擊[生效更改]按鈕,完成狀態(tài)檢測,如圖8所示。圖8完成狀態(tài)檢測全部通過檢測后,單擊[執(zhí)行更改]按鈕,即可完成更改,如圖9所示,并在PCB編輯環(huán)境下,自動生成PCB圖,如圖10所示。圖9完成狀態(tài)更改圖10自動生成的PCB圖將"Room"和所有元件移動到PCB板上,并調(diào)節(jié)"Room"尺寸,如圖11所示。圖11調(diào)節(jié)"Room"尺寸后元件布局采用手動布局的方式,盡量將元件集中到一個區(qū)域,并采用[排列工具]命令,使元件對齊或等間距排列,排列好的元件如圖12所示。圖12排列好的元件再次調(diào)節(jié)"Room"尺寸,使"Room"區(qū)域覆蓋所有元件即可,布局完畢后,執(zhí)行[放置]→[走線]命令,繪制出矩形框,選擇繪制出的矩形框,然后執(zhí)行[設(shè)計]→[板子形狀]→[按照選擇對象定義]命令,執(zhí)行結(jié)果如圖13所示。圖13定義板型后執(zhí)行[設(shè)計]→[板子形狀]→[根據(jù)板子外形生成線條]命令,使PCB板外輪廓生成邊界線,如圖14所示。圖14生成邊界線后在PCB板上放置四個直徑為2mm的通孔,作為固定孔。放置通孔后,如圖15所示。圖15放置通孔后執(zhí)行[自動布線]→[全部]命令,彈出"Situs布線策略"對話框,單擊"Situs布線策略"對話框中[編輯規(guī)則]按鈕,彈出"PCB規(guī)則及約束編輯器"對話框,將"GND"網(wǎng)路中線寬設(shè)置為50mil,"VCC"網(wǎng)路中線寬設(shè)置為40mil,其他線寬設(shè)置為30mil,優(yōu)先權(quán)依次減弱,如圖16所示。,圖16"PCB規(guī)則及約束編輯器"對話框返回"Situs布線策略"對話框,單擊[RouteAll]按鈕,即可自動布線,完成自動布線后,如圖17所示。圖17完成自動布線后完成自動布線后,仍需手動對某些線進(jìn)行調(diào)節(jié)或者對某些元件的布局進(jìn)行調(diào)整,再次調(diào)整布線,如圖18所示。圖18調(diào)整后的布線圖完成布線后,切換到頂層,執(zhí)行[放置]→[多邊形敷銅]命令或單擊命令欄中的"敷銅"圖標(biāo),為PCB敷銅,彈出"多邊形敷銅"對話框,參數(shù)設(shè)置如圖19所示。圖19"多邊形敷銅"對話框設(shè)置好參數(shù)后,單擊[確定]按鈕,選擇四點(diǎn),使所畫矩形覆蓋整個PCB,右鍵單擊退出,頂層敷銅之后如圖20所示。圖20頂層敷銅后底層敷銅方法與底層敷銅方法一致,需要注意的是執(zhí)行"敷銅"操作之前,應(yīng)先切換到底層圖層。底層敷銅之后,如圖21所示。圖21底層敷銅后電磁閥驅(qū)動電路PCB實(shí)例進(jìn)本繪制完畢,下面查看3D視圖,執(zhí)行[查看]→[切換到3維顯示]命令,執(zhí)行結(jié)果如圖22所示。圖223維顯示2、實(shí)物圖見下圖23圖23硬件實(shí)物圖3、元器件清單構(gòu)成本電路的材料清單如表1所示。表1元器件清單序號名稱元件規(guī)格數(shù)量元件編號1電阻1kΩ2R3R52電阻10K2R1R53二極管1N40071D14電阻3K1R45連接端子SIP22J1J26發(fā)光二極管LED1D27光電耦合器PC817C1U18自鎖開關(guān)6腳1Sw9三極管TIP1221Q1關(guān)于該電路的視頻講解視頻講解文件見本包附帶的相應(yīng)文件夾。配套習(xí)題、注意事項(xiàng)習(xí)題pc817是什么芯片？答：一種常用的光電耦合器電路仿真時沒有電磁閥怎么辦？答：可以用繼電器代替,他們的原理差不多。圖中1K電位器是否可以換成定值電阻？答：不可以,仿真時用的是繼電器,與實(shí)際的電磁閥有一定的區(qū)別,加一個電位器方便電路調(diào)試。注意事項(xiàng)〔1當(dāng)電路各部分設(shè)計完畢后,需對各部分進(jìn)