电子电路制作详解

I任务书题目：基于单片机的直流电机pwm调速控制设计内容及要求：1、设计一个直流电机调速系统，并用单片机实现连接开关和数码显示并将其值输入直流电机调速系统。2、通过公式及键盘实现其直流电机启动、加速、减速和停止四种状态。设计环境：Protel99se、WAVE、H51/L仿真器、单片机多功能试验箱实现目标：1、CPU为8051芯片。2、实验需要1个LED灯，以其亮灭的闪烁速度分别显示启动、加速、减速和停止。3、通过按键开关输入不同的值改变脉冲占空比的控制值从而得到不同的频率脉冲，实现脉冲转变为点评，实现调速功能。II目录1触摸延时开关式节能灯..................................................11.1总体方案的选择...................................................11.1.1触摸感应电路的选择.........................................11.1.2开关电路的选择..............................................11.1.3定时电路的选择..............................................21.1.4触摸延时开关的整体电路.....................................21.2电路的工作原理...................................................21.3元件的计算及选择.................................................31.3.1触摸感应电路元件的选择.....................................31.3.2开关电路元件的选择.........................................31.3.3定时电容的选择.............................................41.4元件表...........................................................41.5组装与调试.......................................................41.5.1触摸感应电路的组装与调试...................................41.5.2开关电路的组装与调试.......................................51.5.3定时电路的组装与调试.......................................51.6灯点亮延时时间调整的研究.........................................52声控闪光电路..........................................................62.1总体方案的选择...................................................62.1.1声音控制电路电路的选择......................................62.1.2开关电路的选择..............................................62.1.3显示电路的选择.............................................72.1.4声控闪光电路的总体电路.....................................72.2电路的工作原理...................................................72.3元件的计算和选择.................................................82.4元件表...........................................................92.5组装与调试.......................................................93彩灯循环显示控制电路.................................................10III3.1总体方案的选择..................................................103.1.1振荡电路的选择..............................................103.1.2计数器/译码分配器的选择....................................103.1.3显示电路的选择.............................................113.1.4彩灯循环显示控制电路的整体电路图...........................113.2电路的工作原理..................................................123.3元件计算及选择..................................................123.4元件表..........................................................133.5组装与调试......................................................133.6循环速度的调整方法..............................................134四路抢答器...........................................................144.1总体方案的选择..................................................144.1.1控制电路的选择..............................................144.1.2振荡电路的选择.............................................144.1.3指示电路的选择.............................................154.1.4四与非门CD4011管脚图和四D锁存器CD4017管脚图............154.1.5四路抢答器的整体电路......................................164.2电路的工作原理..................................................164.3元件的选择......................................................174.4元件表..........................................................174.5组装与调试......................................................174.6抢答显示功能用数码管显示优先抢答................................18附录A...................................................................19附录B...................................................................20附录C...................................................................21附录D...................................................................22附录E...................................................................23附录F...................................................................24附录G..................................................................25附录H..................................................................26IV附录I..................................................................27附录J..................................................................2811触摸延时开关式节能灯1.1总体方案的选择触摸延时开关应包括三个组成部分：触摸感应电路、开关电路和定时电路。1.1.1触摸感应电路的选择触摸感应电路的作用是将人体的触摸转换成电信号，无触摸时电信号为低电平（0V）,有触摸时电信号为高电平。完成此功能只要利用一个三极管开关电路，分别工作在截止和饱和状态。为提高感应的灵敏度，采用多级三极管电路，如图1.1所示。图1.1触摸感应电路1.1.2开关电路的选择开关电路的作用是控制灯的点亮与熄灭。为简单起见，灯暂时用一只发光二极管代替，在实际电路中，开关电路控制一个继电器，再由继电器控制灯的点亮与熄灭。采用一般的三极管开关电路即可，如图1.2所示。图1.2开关电路21.1.3定时电路的选择定时电路的作用是控制开关电路的导通时间。最简单的定时是利用电容的充放电时间来实现。因此采用一个RC电路完成定时作用,如图1.3所示。图1.3定时电路1.1.4触摸延时开关的整体电路触摸延时开关整体电路图如图1.4所示。图1.4触摸延时开关式节能灯1.2电路的工作原理由三极管和RC电路组成的出米延时电路，只要经适当改装，就可以构成一个触摸延时开关。人体本身带有一定电荷，当人的手接触导体时，这些电荷就经人体转移到导体上，形成瞬间的微弱电流。这一微弱电流经过三极管放大后，就可以控制较大的负载开关动作。此图是由金属片M.三极管放大RC延时及三极管开关电路构成的触摸延时电路。VT1和VT2组成直接耦合的两级放大电路，VT3构成开关电路。金属片M和限流电阻R6接在VT1的基极，当悬空时，由于基极开路，VT1，VT2处于截止状态，因此VT3也截止，LED中无电流流过而不发光。当人手触摸金属片M时，人体电荷经R6流入VT1基极，VT1迅速导通将此瞬间电流放大后驱动VT2饱和导通，使VT2的集电极电位降为低电平，并使VT3也随之导通，LED中有电流流过而发光。在VT2瞬间饱和和导通的同时，集电极电流对电容C快速充电至接近12V，但瞬间3电流消失后，VT1和VT2截止，由于C分别与R3和VT3发射结及R2构成放电回路的时间常数较大，使C所储存的电荷放电比较慢，VT3在一段时间内仍保持导通，LED继续发光，知道VT3的集电极电流减小到不足以使LED发光。VT3导通的延迟时间主要由R2,R3和C的大小决定。如要进一步增大延迟时间，可加大C容量。除上述主要因素外，VT2的β值大小.空气的适度对延迟时间也有影响，为保触摸时VT2迅速饱和，V