电源电压检测电路设计

目录引言................................................................................................................................11多功能计时器简介与电路设计目标........................................................................11.1多功能计时器简介..................................................................................................11.2电路设计目标..........................................................................................................32315M无线遥控系统概况..........................................................................................32.1无线发射组件特性..................................................................................................32.2无限接收组件特性..................................................................................................53电压检测与遥控指示电路设计................................................................................63.1锂电池放电特性分析.............................................................................................63.2运放LM393用于稳压电路分析...........................................................................63.3TL431精密可调并联稳压器的特性分析..............................................................93.4电压检测电路的设计.............................................................................................93.5电压检测与遥控指示电路设计...........................................................................104实验结果及分析......................................................................................................104.1实验结果................................................................................................................104.2不足之处................................................................................................................11总结..............................................................................................................................11参考文献......................................................................................................................11英文摘要.........................................................................................错误!未定义书签。致谢..............................................................................................................................12附录..............................................................................................................................131多功能计时器电源电压检测与遥控指示电路设计电子系1101班姓名指导老师摘要：随着锂电池可充电技术的成熟，该技术目前已经得到广泛的应用，相对于一次性充电电池，可充电电池具有循环利用、高效节能、环保等特点。可充电电池在经过放电后，会出现电池电压过低现象，如果不能及时的告诉工作人员，常常会造成一些不必要的损失。利用电池放电电量降低电压随着降低的原理，在电池电量降到正常工作的底线时，以此对应的输出电压值为临界点，或者稍微提高一点，当电池电压低于这个值后，利用电路通过蜂鸣器报警，以此来提醒工作人员进行充电或者更换电池。此方式运用于工作人员必须在场的情形下，因此有一定的局限性。另一方面，在当今无线遥控、无线传输也日益普遍的情况下，让电池低电量报警器与无线遥控相结合，在一定的范围内，工作人员可以收到报警，从而及时的更换电池或者进行充电，给工作人员带来了极大的方便。关键词：多功能计时器；电池低电量报警；无线遥控引言随着科技的不断发展，电池容量设计的增大，对于电源电压实时监控的需求愈发强烈，目前国内很多厂家都相继推出了各种电源监控系统，如华为公司的电池动力及环境监控系统，以及ERICSSOM公司的电源监控子系统等，都已经具备非常高的水平以及实用价值。锂电池供电日益增加的状况下，当电量不足时，必须及时告知工作人员，以便做出相应的应急处理；另一方面，无线遥控功能也日益普遍，为了达到控制界面的简约化，如何将两种功能状态通过单一的指示灯来表征，则需要进行一番应用研究。1多功能计时器简介与电路设计目标1.1多功能计时器简介多功能计时器是一种用来精确计时的电子装置，它的主要功能有时间显示、倒计时、定时报警等，通常是由一个主控芯片对电路进行调控，如单片机等，采用晶体振荡器来提供一个时钟信号，通过主控芯片的控制在多位数码管上进行时间显示，有的还具有遥控、语音等功能。由于现代科技的发展，各种芯片价格便宜且性能稳定，因此得到了广泛的使用。本次设计的目标是为实验室的多功能计时器提供电源电压检测，计时器属于2精密电子仪器，电源的稳定与否关系到计时器的走时与显示等，因此不能大意。另外由于美观、减小体积等因素，将整个模块与计时器模块、无线遥控模块整合到了一起，使得整个电路简洁，方便。多功能计时器显示面如图1.1所示：计时器电源采用了一块12伏锂电池进行供电，最低工作电压为10.5V，将此电压值设为最低值，在此基础上将电压调高一点，将之设定为11.3V，为警戒值。计时器外部由时间对位调整、储存、复位、开始以及三种模式选择键、电源开关共11位构成，前后均有4个LED数码管进行同步显示。两种工作模式分秒/时分模式、正/倒计时显示方式。多功能计时器操作面如图1.2所示：计时器内部主要是由时钟电路、计时电路、控制电路和显示电路等几部分组成，其中时钟电路为计时器提供基本的时钟信号，而计时电路则完成相应的计时功能，整个计时电路由分十位计数器、分个位计时器、秒十位计数器、秒个位计图1.1实验室多功能计时器显示面图1.2实验室多功能计时器操作面3数器构成。控制电路由复位电路、启动电路组成，计时结果由数码管进行显示。1.2电路设计目标计时器电路板上有一个指示灯，计时器正常工作电压为12V左右，在锂电池电压高于11.3V的时候指示灯为绿灯，低于11.3V时指示灯变为红色表示电池电量不足，需要更换电池。当电压小于10.5V后，电路断开电池不再为计时器供电，以此保护计时器不受损坏。315M无线遥控器遥控复位过程中信号指示灯为红色，随后显示绿灯表示计时器电源电量充足放心使用，当电压低于11.3V后，指示灯变为红色，提醒工作人员更换电池。整个电路简洁明了，方便使用。2315M无线遥控系统概况2.1无线发射组件特性无线遥控技术在日常生产生活中已经得到了广泛应用,例如车辆防盗系统、家庭防盗系统以及其他电器遥控装置上。多功能计时器上的遥控电路由无线发射模块和接收模块组成。根据功能实现无线发射模块可以分为1键、2键、4键三种发射器，其主要原理都是一样的，只是发射方波的宽度不同或者调制高频载波的频率不同，导致已调制波不同。1键无线发射器只有一种已调制波，2键的2种......以此类推。以下是不同的无线遥控器。不同型号的无线遥控器如下图2.1所示：发射模块技术参数：发射距离：10-50米，受环境影响图2.1不同型号的无线遥控器4工作电压：12V调制方式：ASK发射功率：10mW发射频率：315Mhz外接天线：25cm普通多芯或单芯线引脚排列从左→右：（DATA；VCC；GND）针脚定义如表2.2所示:表2.1发射模块引脚定义脚位名称功能说明1ATAD数据输入端2VCC电源正极3GND电源负极其典型应用电路如图2.2所示。图2.2典型无线发射模块电路图当按下按钮后，PT2262与之相连的针脚变成高电平，随之进入触发状态。F05V为一个超外差模块。使用时接入+3V的高电平，17脚高电平接入为唤醒状态时可以发出对应的信号。LED的功能是检测F05V是否供电。F05V、J05V有休眠功能，低电平休眠，高电平唤醒。1-8脚为三态地址编码。每一位地址都可以有悬空、接地和高电平三种状态。不需要时可以把它们全部悬空。2262和2272的地址编码一致。52.2无限接收组件特性接收电路从工作方式分,可以分成超外差接收方式和超再生接收方式。超再生式接收方式具有电路简单、性能适中、成本低廉的优点所以在实际应用中被广泛采用。超再生接收模块采用LC振荡电路，输出的数据信号为TTL电平，可直接至解码器或者与单片机配合，灵活方便并且价格低廉，所以被广泛使用。接收模块技术参数如下：工作电压：5V静态电流：4mA接收频率：315Mhz接收灵敏度：－105DB外接天线：32CM单芯线脚位及使用说明见下表2.3。接收模块一共有四个外部接口，上面有英文表示。“VCC”表示接电源正极，“DATA”表示输出，“GND”表示接电源负极。使用前要接上50欧姆1/4波长的天线，并且天线应该是直的，以达到最佳的接收效果，波长=光速/频率，其典型应用电路如图2.3所示：表2.2接收模块引脚定义脚位名称功能说明1ANT接天线端2VCC电源正极3.4DATA数据输出5GND电源负极图2.3典型无线接收模块电路图6如上图，当超外差接收模块J05V为工作状态时。当PT2262的10-13脚为高电平或接地时，PT2272M4的10-13脚就会有对应的输出，随之与之相连的LED就会发光、熄灭。它们的作用都是来