视力保护器的设计
- 格式:doc
- 大小:564.29 KB
- 文档页数:16
课程设计任务书
(指导教师填写
课程设计名称生物医学传感器学生姓名专业班级
设计题目视力保护电路的设计
一、课程设计目的
1、掌握生物医学传感器的应用
2、熟悉传感器的一般结构,掌握简单传感器电路的设计方法
3、通过设计,掌握视力保护电路的设计方法,熟悉光敏电阻的的原理和特性
二、设计内容、技术条件和要求
设计内容:
采用光敏电阻作感光元件,设计一个视力保护电路。
当人们在读书、学习时,若光线正常,则相应指示灯发光;若光线过强或过暗(此值可人为设定时,电路声光报警,提醒此时光线不好,对视力起到保护作用。
设计要求:
1、了解所选用的光敏电阻的性能参数;
2、电脑仿真软件设计并绘出电路图
3、系统仿真、调试
4、整理设计资料,提交设计报告
三、时间进度安排
⑴查阅并整理相关资料(2天
⑵设计电路、仿真、调试(5天
⑶撰写课程设计报告(2天
⑷答辩(1天
四、主要参考文献
《医用传感器》(第二版陈安宇科学出版社
《现代生物医学传感技术》王平叶学松浙江大学出版社《传感器及其应用实例》何希才薛永毅机械工业出版社《传感器原理及应用》王雪文北京航天航空大学出版社《模拟电子技术基础》童诗白高等教育出版社
《数字电子技术基础》阎石高等教育出版社
指导教师签字:2011年 6 月6日。
基于单片机的多功能视力保护器视力保护对于现代人来说越来越重要,我们每天都在面对电脑屏幕、手机屏幕等电子产品,长时间使用这些设备容易造成眼睛疲劳和视力下降。
因此,设计基于单片机的多功能视力保护器可以帮助人们缓解眼睛疲劳,保护视力。
本文将介绍这个视力保护器的设计思路和主要功能。
首先,我们需要一个单片机作为控制核心。
可以选择常用的Arduino或者树莓派等。
接下来,我们需要一块TFT液晶屏幕作为显示器,用来显示一些基本信息和设置选项。
在软件方面,我们需要编写一段代码来实现以下功能:1.蓝光过滤:蓝光是电子产品中主要的有害光线之一,长时间暴露在蓝光下会对眼睛造成伤害。
因此,我们要在视力保护器中加入蓝光过滤功能,可以实时调整屏幕的蓝光强度,以减少对眼睛的伤害。
2.提醒休息:长时间注视电子屏幕会导致眼睛疲劳,因此,视力保护器还可以设置一个提醒功能,每隔一定时间提醒用户休息。
可以通过闪烁屏幕或者发出声音等方式来提醒,用户也可以根据自己的需求进行设置。
3.调节亮度:不同的环境对于眼睛的压力也不同,因此,视力保护器还可以根据环境的光线强度自动调节屏幕的亮度,以减轻眼睛的疲劳。
4.调节对比度:适当的对比度可以提高图像的清晰度,减少眼睛对屏幕的疲劳。
因此,视力保护器还可以根据环境的光线强度自动调节屏幕的对比度。
5.眨眼提醒:长时间使用电子产品会导致眨眼频率下降,进而造成眼睛疲劳和视力下降。
视力保护器可以通过计算眨眼频率来提醒用户眨眼,保护眼睛。
6.眨眼检测:为了更好地提醒用户眨眼,视力保护器还可以通过人脸识别技术检测用户的眨眼情况,以便更准确地提醒用户。
7.记录使用情况:视力保护器可以记录用户使用电子产品的时间,眨眼频率等信息,以便用户了解自己的使用情况,并进行相应的调整。
这只是一个基本的多功能视力保护器的设计思路,实际应用中还可以根据需要进行相应的功能扩展。
word 文档 下载后可自由复制编辑班代学密题(中、英文)作者姓指导教师姓学科门 业 名 称word文档下载后可自由复制编辑基于单片机的多功能视力保护器摘要:本文主要探讨如何将视力保护器多功能化,利用单片机内部的定时和计数功能,以及单片机的c语言编程,同时利用光敏电阻感知光的强度实现光强度的报警系统。
在距离方面,采用超声波技术来实现距离的报警系统。
本文主要对单片机的发展和作用多个方面做了详细的分析,并且对保护视力的方法和仪器做了研究,探讨了怎么满足广大保护视力使用者的需求。
从多方面分析视力保护器的前景和推广价值。
关键词:传感器报警光线强度报警定时器汇编语言Microcontroller-based multi-functional eye protection Abstract:This article discusses how the multi-functional eye protection, the use of single-chip internal timing and counting functions, as well as microcontroller c language programming, while taking advantage of perceived light intensity photoresistor light intensity to achieve the alarm system. In the distance, the use of ultrasound technology to achieve from the alarm system. This paper focuses on various aspects of the development and the role of SCM done a detailed analysis, and to protect the eyesight of methods and instruments to do the research, discusses how to meet the needs of the majority of users to protect their eyesight. Eye protection and promotion of the value of prospects from various perspectives.Keywords: sensor alarm, light intensity alarm, timer, assembly language.word文档下载后可自由复制编辑目录摘要 (I)Abstract (I)1绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2视力保护器的现状 (1)1.3本文研究的内容 (2)2.硬件系统的设计 (3)2.1 89C52单片机的介绍 (3)2.2超声波测距报警电路 (4)2.3 89c52单片机的中断系统 (7)2.4 光线报警电路 (7)2.4.1 光敏电阻控制电路 (8)2.5 定时报警电路 (9)2.5.1 单片机控制电路 (10)2.5.2 蜂鸣器报警发声电路 (11)2.6 液晶显示模块LCD1602 (11)3 开发系统软件设计 (12)3.1 系统软件设计 (12)3.2 主要程序介绍 (17)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)1绪论现代中学生的视力状况越来越不容乐观,许多学生从很小就带上了眼镜。
智能视力保护器的研究与设计1. 引言1.1 研究背景当下社会中,随着科技的不断发展和生活压力的增大,人们在日常生活中对眼睛的使用频率越来越高,导致眼睛疲劳、视力下降等问题逐渐突出。
据统计数据显示,全球有超过一半的人口存在不同程度的视力问题,其中以近视居多。
随着近视问题的加剧,对智能视力保护器的需求也变得迫切起来。
传统的视力保护方法主要包括定时休息、远离电子设备等,但这些方法无法很好地解决问题。
研发一种智能视力保护器成为当前的研究热点。
智能视力保护器能够通过监测用户的眼睛疲劳程度、调整屏幕亮度、提醒用户适时休息等功能,有效地帮助用户预防近视和其他眼睛问题的发生。
本文旨在通过研究智能视力保护器的原理与功能,设计出一套高效的智能视力保护器,并通过实验验证和性能优化,探讨其在未来的应用前景。
通过这一研究与设计,希望能够为人们改善生活环境、保护视力健康提供有力支持。
1.2 问题提出在现代社会,随着电子产品的普及和网络时代的来临,人们长时间使用电子设备的现象愈发普遍。
长时间使用电子产品对人类视力健康造成了一定程度的威胁。
相关研究表明,长时间使用电子产品会导致眼睛疲劳、视力下降、甚至出现眼部疾病的风险增加。
如何有效保护视力,成为当前急需解决的问题之一。
在这一背景下,智能视力保护器的研究与设计显得尤为重要。
智能视力保护器通过借助先进的科技手段和算法,能够帮助用户合理规划电子产品使用时间、调整屏幕色温、提醒用户眨眼频率等功能,有效减轻长时间使用电子产品对视力造成的伤害。
目前智能视力保护器的研究与设计还存在一些问题和挑战,例如如何实现精准的视力保护效果、如何提高智能视力保护器的智能化程度等。
本文旨在通过研究智能视力保护器的原理与功能、设计方案、实验验证、性能优化及应用前景等方面,探讨如何更好地设计智能视力保护器,提高其视力保护效果,为人类视力健康保护贡献一份力量。
1.3 研究目的研究目的是为了探讨智能视力保护器在预防近视和保护视力方面的有效性及可行性。
基于单片机的超声波视力保护器设计与研究超声波视力保护器是一种基于单片机的智能设备,用于检测并提醒用户视力疲劳情况,以避免长时间使用电子产品对眼睛的伤害。
本文将从超声波测距原理、硬件设计和软件设计三个方面介绍基于单片机的超声波视力保护器的设计与研究。
一、超声波测距原理超声波利用声波在空气中的传播速度较快的特点,通过发射器发出超声波脉冲,当超声波遇到障碍物后会发生反射,接收器接收到反射的超声波信号,通过计算发射和接收的时间差,可以确定障碍物与设备的距离。
因此,我们可以利用超声波测距原理来检测用户离设备的距离,从而判断是否需要提醒用户休息。
二、硬件设计1.单片机选择考虑到成本和性能的因素,本设计选择使用8051系列的单片机,如STC89C52、该单片机具有较低的功耗和较强的处理能力,适合用于嵌入式设备的设计。
2.超声波测距模块超声波测距模块包括超声波发射器和接收器。
发射器用于发射超声波脉冲,接收器用于接收反射信号。
模块通常采用数字信号输出,可以直接与单片机进行连接。
3.液晶显示屏为了方便用户查看当前的距离和工作状态,可以选用液晶显示屏作为界面。
液晶显示屏可以通过串行通信接口与单片机进行连接,显示距离和其他相关信息。
4.蜂鸣器当用户离设备距离过近时,需要通过蜂鸣器发出声音提醒用户。
蜂鸣器可以通过PWM控制单片机的输出频率和占空比,产生不同的声音。
5.电源模块超声波视力保护器需要稳定的电源供应。
可以使用直流电源适配器或电池供电。
同时,还需要考虑电源管理电路以确保电源持续稳定。
三、软件设计1.初始化设置在软件设计中,需要先进行单片机的初始化设置,包括IO口配置、计时器设置和中断配置等。
2.超声波测距在主程序中,需要定时发送超声波脉冲,并等待接收到反射信号。
通过计算时间差,可以得到用户离设备的距离。
3.距离判断根据用户设定的距离阈值,当用户离设备的距离小于阈值时,触发蜂鸣器发出声音提醒用户休息。
4.界面显示通过液晶显示屏,可以实时显示用户离设备的距离和工作状态。
基于单片机的视力保护器电路设计摘要:近年来,人们的生活中长时间面对电子设备的使用已经成为常态,如何保护眼睛健康已经成为一项重要的课题。
本文研究基于单片机的视力保护器电路设计,通过控制屏幕亮度和颜色的变化,来减轻眼睛的疲劳感。
设计方案通过单片机的控制,根据预设的时间来调整屏幕的亮度和颜色,从而达到保护视力的目的。
关键词:单片机;视力保护器;屏幕亮度;颜色1.引言随着电子设备在人们生活中的广泛应用,人们长时间面对屏幕已经成为一种常态。
而长时间使用电子设备容易导致眼睛疲劳、干涩等问题,严重影响视力健康。
因此,设计一种能够保护视力的电路方案显得尤为重要。
2.设计原理本设计方案采用单片机作为控制核心,通过控制屏幕的亮度和颜色的变化来减轻眼睛的疲劳感。
具体实现步骤如下:2.1硬件设计本电路主要由单片机、电源电路、光敏电阻、显示屏等组成。
电源电路用于提供电源稳定的工作环境,光敏电阻用于检测环境光强度,显示屏用于显示调整后的亮度和颜色。
2.2软件设计单片机作为控制核心,通过获取光敏电阻的输出值来判断环境光强度。
根据预设的时间段和环境光强度,单片机控制显示屏的亮度和颜色进行相应调整。
3.电路实现3.1单片机编程通过编写单片机的程序,实现根据时间段来调整屏幕亮度和颜色的功能。
程序中需要包含光敏电阻的采样,并与预设的时间段进行比较,根据比较结果来控制屏幕的亮度和颜色。
3.2硬件连线将单片机的IO口与光敏电阻连接,通过IO口采样光敏电阻的输出值。
将单片机的输出口与显示屏的驱动模块连接,通过单片机的控制来调整屏幕的亮度和颜色。
4.实验结果设计的视力保护器电路能够根据环境光强度和预设的时间段来动态调整屏幕的亮度和颜色。
通过对多个测试人员进行长时间使用电子设备的实验,得出实验证明,该电路能够有效减轻眼睛的疲劳感,保护视力健康。
5.结论本文基于单片机的视力保护器电路设计,通过控制屏幕亮度和颜色的变化,从而减轻眼睛的疲劳感。
该设计方案在实验中取得了较好的效果,能够有效保护视力健康。
中文摘要目前,青少年视力低下已成为国外共同关心的问题。
资料显示,我国小学生视力低下率为26.96%,初中生53.43%,高中生72.8%,大学生77.95%。
特别是调查显示50%以上的学生与家长缺乏视力保健最基本的科普知识,不懂得不提前预防和与时治疗近视的危害性,因而有41.6%视力低下的学生并未采取任何矫正措施,又缺专业机构的治疗。
基于以上原因,本论文提出了智能红外视力保护仪的设计思路。
智能红外视力保护仪主要包含测距、感光和定时三大功能。
其中测距和感光模块由相应功能的传感器构成,能实现对使用者距离与周围光线强弱的检测和报警功能。
处理模块由STC89C51单片机运行程序构成,能实现对学习时间进行定时并通过报警来提示时间已到的功能。
总体上讲,本设计的这三个功能能同时生效,并通过报警灯闪烁和蜂鸣器报警的方式提醒使用者注意用眼卫生。
本文通过实践证明该视力保护器可行且可靠性很好,使用方便。
本文期望通过该电子硬件的制作和理论的研究,能为后期进一步设计多功能视力保护器并采取合理措施提高视力保护的有效性提供可靠和有效的数据源和信息依据。
关键词:传感器,测距,红外,视力保护ABSTRACTAt present,adolescent eyesight has become the domestic andinternational issues of common concern.Data show that China's primary vision,low rate of 26.96%,53.43%junior high schoolstudents,72.8%senior high school students,college students77.95%.Especially the survey shows that50% more of the students and parents lack of vision care the most basic scienceknowledge,harmfulness does not know ahead of time is not timely prevention andtreatment of myopia,thus there are 41.6%low vision students did not take any corrective measures,treatment and lack of professional organizations. Based on the above reasons,this paper puts forward intelligentinfrared vision protection design instrument.Intelligent infraredeyesight protecting instrument mainly includes the location,sensitiveand timingof three functions.The location and the photosensitivesensor module iscomposed of the corresponding functions,can realize the detection ofthe user distance and ambient light intensityand alarm function.The processing module is composed ofSTC89C51 microcontroller running the program,can realize time and through the alarm to prompt the time has come for the function oflearning time.Generally speaking,thethree function of this designcan in effect at the same time,and through the alarm lights andbuzzer alarm way to remind users to pay attention to eye health.In this paper,through the practice proved the vision protector is feasible and has good reliability,easy to use.In this paper,through the study of the electronic hardware production and theoretical,for the latter part of the further design of multi-function vision protectionand provide the reliable and effective source of data and informationon the basis of improving the effectiveness of vision protection and reasonable measures taken.Keywords:Sensor, ranging, infrared, eyesight protection目录第一章绪论41.1课题的选题背景41.2 国外发展现状51.3 本论文主要研究容61.3.1主要容61.3.2 基本要求6第二章智能视力保护器总系统设计7 2.1 系统总框图72.2 单片机的选择72.3 传感器的选择82.4 编程语言的选择8第三章系统硬件电路的设计93.1系统硬件总电路构成93.2单片机系统93.2.1单片机引脚介绍103.2.2单片机最小系统123.3显示系统133.3.1 LED提示电路133.3.2数码管显示143.4蜂鸣器报警电路143.5按键电路153.6光敏模块电路163.7测距电路17第四章系统软件程序的设计184.1 Keil C51软件平台184.2 程序的模块化划分19第五章结论与展望21参考文献22附录 A22附录 B24致28第一章绪论1.1课题的选题背景当前由于环境变化、电视、网络的高速发展等诸多因素,使得青少年长时间不卫生、超负荷用眼,造成了青少年近视疾病的大量发生。
摘要近年来,我国青少年近视率大大增加。
对此本文提出了一种以单片机为核心的视力保护及坐姿矫正器设计。
本文利用大学三年课堂中所学习的的一些理论知识和实训课中所学到的实践能力,以STC89C52单片机为核心元器件,围绕它进行硬件电路设计和软件程序设计。
其中硬件电路有:整体电路的核心单片机最小系统电路、用来检测书写距离的红外线检测电路、用来检测学习时光线强弱的光线检测电路、用来作为显示设备的LCD1602液晶显示电路、以及用来作为提醒报警的蜂鸣器LED提醒电路。
软件程序方面,本设计主要利用单片机C语言作为软件语言,其中比较主要的有红外线模块驱动程序、定时报警程序、单片机驱动程序等。
本设计以单片机原理与接口技术、C语言程序设计、数字电子技术、模拟电子技术等课堂里的知识传感器等知识为主要理论依据,具体就多功能视力保护器的理论与硬件设计进行了研究。
关键词:单片机原理与接口技术;传感器技术;C语言程序设计;目录第一章设计背景1.1引言1.2研究背景与意义第二章产品的功能2.1、预计功能2.2、具体设计思路第三章硬件设计3.1、主电路的组成3.2、单片机最小系统电路3.3、红外线检测电路3.4、光线检测电路3.5、报警电路3.6、其他辅助电路第四章软件设计4.1、程序框图第五章心得体会第六章结论第一章设计背景1.1引言青少年时期是身体发育的重要阶段,由于青少年在看书、写字时不能持久保持正确姿势,容易造成近视、驼背等疾病,严重危害青少年的正常发育。
目前很多学生由于不注意自己的坐立姿势,小小年纪就给人一种精神不振的感觉,时间长了对其自身的骨骼成长也有很大影响。
据调查,现在的青少年有60% 80%都有不同程度的近视、驼背、偏肩等情况,对未来的学习、工作、生活造成很大影响。
另外,成年人也需要保持正确的坐姿,以防脊椎患病。
1.2研究背景与意义通过对现有产品的调查,市场上的视力坐姿矫正器主要机械平衡式坐姿矫正器,列如电子平衡式防瞌睡报警器、背背佳、利资坐姿乔正器、支架式坐姿矫正器等等。
目录摘要 .............................................. - 1 -前言 .............................................. - 2 -一、系统设计电路方案论述 ............................ - 3 -二.电路设计分析..................................... - 5 -(一)电路原理框图:................................. - 5 -(二)电路设计原理图................................. - 5 -(三)电路总体工作原理.............................. - 12 -三、制作调试 ...................................... - 12 -四、总结.......................................... - 13 -致谢 ............................................. - 15 -参考文献.......................................... - 16 -视力保护器的设计[摘要]本设计主要实现测距报警、测光报警以及定时报警功能。
利用超声波发射接收器、NE555、光敏电阻等元件组合成电路,来实现上述功能。
通过超声波接收头对接收的超声波信号进行调制输出,所采用的是纯硬件电路,且分别对超声波接收与发射、NE555及光敏电阻的特性及各个功能进行分析,通过这些元件的组合来实现设计所需的报警功能。
该视力保护器实用、方便、功耗低、易于维护,并且具有保护使用者视力、预防近视的功能。
[关键词] 视力保护器多功能超声波光敏电阻 NE555 报警功能前言目前,青少年视力低下,已成为国内外共同关心的公共卫生问题。
资料显示,我国小学生视力低下率为 26.96%,初中生 53.43%,高中生 72.8%,大学生 77.95%。
特别是调查显示 50%以上的学生及家长缺乏视力保健最基本的科普知识,不懂得“近视与盲只差一步”的危害性,因而有 41.6%视力低下的学生并未采取任何矫正措施,并且缺乏专业机构的治疗。
因此设计一个视力保护器用来保护视力是由为重要的。
此设计基于实验室现有的硬件平台,主要实现多功能视力保护器的硬件开发与设计,并完成相应的硬件制作。
其研究内容分为两部分:对视力保护器的硬件设计和硬件制作。
在设计中存在着如何有效的提高视力保护以及对硬件电路准确调试的难点。
在硬件设计中,基于超声波技术设计的多功能实现控制声光提示电路工作的理论研究有一定的研究意义。
一、系统设计电路方案论述方案一:由超声波发射振荡器、报警声振荡器和定时用振荡器、一个超声波接收放大器、一个光控电路和各功能的控制与指示电路组成。
如图1为电路原理图方案二:本电路由两个定时器和晶振电路组成的多功能视力保护器电路。
如图2 电路原理图图2 方案二电路原理图方案三:本电路由CD4001.4二2输人端或非门集成电路、CD4011.4一2输人端与非门集成电路和CD4060.4异或门集成电路组成。
通过3只门电路中的各个门的组合,组成一个具有光强保护、光弱保护和超时阅读保护为一体的多功能视力保护器电路。
如图为电路原理图。
通过上述比较可以看出第一方案更为合理。
它采用三块电路各自独立却又相互结合的方法,实现了电路板和芯片的合理使用,实现了距离检测、计时功能和采光功能。
且实测静态电流不大于8mA。
设计原理简单、设计合理、造价低廉,能起到了预防近视、保护眼睛等作用。
第二方案设计过于简单达不到要求。
第三方案设计复杂且制作成本过高。
因此我选用第一方案。
二.电路设计分析(一)电路原理框图视力保护器由测光电路、显示电路、报警电路、定时电路4个部分组成, 如图4所示图4 电路原理框图(二)电路设计原理图图5 电路设计原理图本电路主要包含:该电路包括3个振荡器:(即超声波发射振荡器、报警声振荡器和定时用振荡器)、一个超声波接收放大器、一个光控电路和各功能的控制与指示灯电路。
1、测光电路本电路主要有光敏电阻器RG、电阻器R4、电容器C和IC2内部的与非门D8组成。
(1)光敏电阻RG选用亮阻小于2kΩ、暗阻大于2MΩ的光敏电阻器。
其工作原理是基于内光电效应。
在半导体光敏材料两端装上电极引线,将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻,为了增加灵敏度,两电极常做成梳状。
用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。
通常采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极,接出引线,封装在具有透光镜的密封壳体内,以免受潮影响其灵敏度。
在黑暗环境里,它的电阻值很高,当受到光照时,只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度,则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带,并在价带中产生一个带正电荷的空穴,这种由光照产生的电子—空穴对了半导体材料中载流子的数目,使其电阻率变小,从而造成光敏电阻阻值下降。
光照愈强,阻值愈低。
入射光消失后,由光子激发产生的电子—空穴对将复合,光敏电阻的阻值也就恢复原值。
在光敏电阻两端的金属电极加上电压,其中便有电流通过,受到波长的光线照射时,电流就会随光强的而变大,从而实现光电转换。
光敏电阻没有极性,纯粹是一个电阻器件,使用时既可加直流电压,也加交流电压。
半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。
图6 光敏电阻原理图(2) 测光电路原理分析本电路的工作原理是:当周围光线变弱时引起光敏电阻的阻值增加,使加在电容C上的分压上升,进而使可控硅的导通角增大,达到增大照明灯两端电压的目的。
反之,若周围的光线变亮,则RG的阻值下降,导致可控硅的导通角变小,照明灯两端电压也同时下降,使灯光变暗,从而实现对光照度的控制。
如图7所示2. 定时电路本电路主要有:定时控制电路由定时器集成电路NE555、电阻器R13、R14、电容器C9、C10。
电位器RP和IC2内部的与非门D9组成NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号,555系列IC的接脚功能及运用都是相容的,只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同;而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC,只需少数的电阻和电容,便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。
NE555的特点有:只需简单的电阻器、电容器,即可完成特定的振荡延时作用。
其延时范围极广,且其输出端的供给电流大,可直接推动多种自动控制的负载。
它的操作电源范围极大,可与TTL,CMOS等逻辑闸配合,也就是它的输出准位及输入触发准位,均能与这些逻辑系列的高、低态组合。
NE555引脚位配置说明下:如图8所示图8 NE555接脚图Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ,通常被连接到电路共同接地。
Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。
触发信号上缘电压须大于2/3 VCC,下缘须低于1/3 VCC 。
Pin 3 (输出) -当时间周期开始555的输出输出脚位,移至比电源电压少1.7伏的高电位。
周期的结束输出回到O伏左右的低电位。
于高电位时的最大输出电流大约200 mA。
Pin 4 (重置) -一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。
它通常被接到正电源或忽略不用。
Pin 5 (控制) -这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。
当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。
Pin 6 (重置锁定) - Pin 6重置锁定并使输出呈低态。
当这个接脚的电压从1/3 VCC电压以下移至2/3 VCC以上时启动这个动作。
Pin 7 (放电) -这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力,当输出为ON时为LOW,对地为低阻抗,当输出为OFF时为HIGH,对地为高阻抗。
Pin 8 (V +) -这是555个计时器IC的正电源电压端。
供应电压的范围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。
图9 单稳态触发器电路图10 单稳态波形图用555定时器组器,图10为其波形图。
图中,t0~t1为稳态,t1~t3为暂稳态,t3时刻恢复稳态。
由上述可知,555定时器组成的单稳态电路由输入脉冲信号的下降沿触发,使其输出状态产生翻转,另外,在暂稳态过程结束前,u1必须恢复为1,否则电路内的RS触发器为不确定状态,输出不能维持0状态。
因此这种单稳态电路只能用负窄脉冲触发。
如果输入脉宽大于输出脉宽,则输入端可加RC微分电路,使输入脉宽变窄。
(2)定时电路原理如图11所示图11 定时电路原理分析在定时时间未到时,NE555的3脚输出低电平,与非门D9输出高电平,VL4不发光,VD5处于截止状态,音频振荡器不工作,HA不发声。
当定时时间结束时,NE555的3脚变为高电平,与非门D9输出3kHz的矩形脉冲信号,使VL3闪亮,音频振荡器振荡工作,HA发出警示声。
3.超声波控制电路本电路主要有两部分组成:一部分超声波发射电路由超声波发射器B2、非门集成电路IC1(Dl-D6)内部的D4-D6、或非门集成电路IC3(DlO-D13)内部的或非门Dl0、Dl1和电阻器RlO-Rl2和电容器C7、C8组成。
另一部分接收电路由超声波接收器B1、电阻器R2、R3、R5、LC1内部的非门D1-D3、与非门集成电路IC2(D7-D9)内部的D7、电容器C3-C6、二极管VD1、VD2、晶体管V组成。
超声波接收和发射电路元件发生器的原理是首先由信号发生器来产生一个特定频率的信号,这个信号可以是正弦信号,也可以是脉冲信号,这个特定频率就是换能器的频率,一般应用在超声波设备中的超声波频率为20KHz、25KHz、28KHz、33KHz、40KHz、60KHz;100KHz或以上现在尚未大量使用。
但随着以后精密清洗的不断发展。
相信使用面会逐步扩大。
比较完善的超声波发生器还应有反馈环节,主要提供二个方面的反馈信号:第一个是提供输出功率信号,我们知道当发生器的供电电源(电压)发生变化时。
发生器的输出功率也会发生变化,这时反映在换能器上就是机械振动忽大忽小,导致清洗效果不稳定。
因此需要稳定输出功率,通过功率反馈信号相应调整功率放大器,使得功率放大稳定。
第二个是提供频率跟踪信号。
当换能器工作在谐振频率点时其效率最高,工作最稳定,而换能器的谐振频率点会由于装配原因和工作老化后改变,当然这种改变的频率只是漂移,变化不是很大,频率跟踪信号可以控制信号发生器,使信号发生器的频率在一定范围内跟踪换能器的谐振频率点。