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亚超声遥控 开关电路
类别:传感与控制  
 
普通的声控制开关电路因利用自然声源,容易受到干扰而造成误触发。超声波遥控开关电路克服了上述电路的缺点,但需配用专门的超声波发射头和接收头,这种器件价格较贵。本例介绍一种介于两者之间的声控制开关电路—亚超声遥控开关电路。它采用的声控频率为18一20,而且可利用廉价的压电陶瓷片作为发射、接收声传感器,是一种经济、实用的声控制开关。

工作原理

亚超声遥控开关电路由亚超声发射器、亚超声接收放大器、通道译码器、双稳态触发器和继电器驱动电路组成,如图所示。

亚超声发射器电路如图所示,它是一个由555时基集成电路组成的双通道发射器。电路中,R1、RP1、C1与NE555组成一个振荡频率为18kHz的多谐振荡器,作为第一通道的控制频率,由RP1将振荡频率校准。R1、RP2, C1与NE555组成振荡频率为20kHz的多谐振荡器,作为第二通道的控制频率,由RP2将振荡频率校准。

遥控发射器通过两个按键开关SA1、SA2分别控制2通道遥控信号的发射,由NE555输出的振荡脉冲,经VTl放大后由压电陶瓷片向外发射。

亚超声接收放大器电路如图7一30b所示,该电路由压电陶瓷片组成亚超声接收头,它能将接收到的亚超声信号转换为脉冲电信号,经过电压放大器放大后向外输出。

VT1、VT2组成两级电压放大器,仍采用电压并联负反馈式放大电路,该电路有较高的放大倍数。经电压放大后的信号,由C4和C5分别祸合至通道译码器IC2和IC3。

通道译码器IC2、IC3采用LM567。在IC2中,由R7和C8组成压控振荡器的外接阻容元件,将振荡频率调节在18kHz。在IC3中,由R9和Cn组成压控振荡器的外接阻容元件,将振荡频率调节在20kHz。当接收器接收到第一通道的18kHz的发射信号后,译码器IC2的8脚输出低电平;当接收器收到第二通道的20kHz的发射信号后,译码器It,3的8脚输出低电平。

C12与R10, C13与R11组成两个微分电路,将IC2、IC3输出的译码信号变为触发双稳态电路翻转的脉冲信号。由于在遥控发射器的操作中,按下发射键的时间很短,因此译码器的8脚输出的译码信号一般为宽度不同的负向脉冲,通过微分电路处理后,就可变为触发双稳态电路翻转的尖脉冲。

两个双稳态触发器由CD4013双D触发器组成。由D触发器组成双稳态触发器是这样连接的:将心端与数据端D相连,置1端S接地,置。端R可接阻容复位电路。2个双稳态触发器分别受译码器IC2和10的控制,当IC2输出的译码信号经微分电路微分后加至第一双稳态触发器的Cpl端后,触发器发生翻转;在触发器翻转,使1脚输出高电平时,通过R14使继电器驱动管VT3导通,继电器Kl通电吸合,接通第一被控电路电源;当触发器翻转,使1脚输出低电平时,VT3截止,继电器Kl释放,断开被控电路电源。

IC3输出的译码信号经微分电路微分后加至第二双稳态触发器的CP2端,触发器同样翻转,通过VT4和继电器K2接通或断开被控电路的电源。

在接通各路继电器时,通过发光管VL1和VL2分别发出接通指示信号。

本机电源电路直接由交流220V电源通过电容降压、桥式整流后提供。直流电源分两级:第一级由桥式整流后经限流电阻器R16限流、稳压管VS2稳压,变为12V电源.供继电器及驱动电路用;第二级由12V电源经限流电阻器R15限流、稳压管VSl稳压,变为6V电源,供前级电路使用。

元器件选择

IC1可选用NE555、LM555或其他型号的555时基集成电路;IC2、IC3选用LM567通道译码器;IC4选用CD4013双D触发器。

B1、B2宜选用Φ10mm的压电陶瓷片声传感器,如FT-10一一20AT等型号。直径大的压电陶瓷片由于谐振频率低,不能适应电路需要。K1、K2选用工作电压为12V的小型继电器。

降压电容器C17选用金属化纸介质电容器,耐电压值应大于400V.

其他元器件均无特殊要求,可按图所标型号及参数进行选用。