单片机论坛

 找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索
查看: 14942|回复: 23
打印 上一主题 下一主题
收起左侧

NE555红外倒车雷达电路制作与调试方法

  [复制链接]
跳转到指定楼层
楼主
偶也 发表于 2017-11-30 22:24 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
下面是装配制作完成的电子电路板


红外倒车雷达电路调试方法:
1、    关电,不插芯片,再开电,用数字表DCV20V挡测量NE555(1脚地,8脚9V)、LM324(4脚9V,11脚地)是否有9V电压。如果有,下一步;如果无,先检查供电电路是否有虚焊或断线。
2、    关电,插上NE555,再开电。用示波器检查NE555第3脚对地是否有500HZ左右方波。如果有,下一步;如果无,检查NE555振荡元件(虚焊、开路等)。
3、    关电,插上LM324,再开电。用示波器检查接收管输出端是否有方波(要用纸遮挡发射管,使波形返回到接收管,调整纸和发射管之间距离,看接收方波大小),有波形的,下一步;无波形的,检查接收管及其电路。
4、    通电,用示波器检查D1正端是否有方波(要用纸遮挡发射管,使波形返回到接收管,调整纸和发射管之间距离,看接收方波大小),有波形的,下一步;无波形的,检查A1级放大器及其外围电路。
5、    通电,用数字表DCV20V挡测量A2、A3、A4这三个比较器的2个输入比较电压V+大于V-的输出电压为高电平(接近电源电压);相反V+小于V-的输出电压为低电平(接近0V)。正常后,下一步;不正常的,查找相应电路。
6、    通电,如果不用纸挡住发射管时,调RP1,使3个发光管都灭;把挡住距离为30CM时,调RP1,使1个发光管刚亮为好;再把挡住距离为20CM时,调RP1,使2个发光管刚亮为好;再把挡住距离为10CM时,调RP1,使3个发光管刚亮为好。此步要反复调。不明显时用示波器监测D1正端,调RP2使波形变大,再反复调RP1,使发光二极管满足题目要求为止。
7、    对于一通电,就有灯亮的,先用数字表DCV20V挡测量三个比较器的2个输入比较电压V+和V-数值大小情况,按第6点方式保证比较器输出正常;否则检查比较器输入端外围电阻,直到正常为止。
注意:电源不能接反,芯片不能插反。


项目介绍

本红外倒车雷达具有电路结构简单、成本低、电路工作稳定的特点,广泛应用于各种测距场合。电路使用红外发射管和红外接收管作为传感器件,电路的核心元件包括NE555和运放LM324。NE555构成多谐振振荡电路发射红外波信号,LM324主要用来放大红外接收信号和构成电压比较器电路,发光二极管用来指示倒车距离范围。

项目目标

1.了解红外倒车雷达的工作原理。

2.学会识读红外倒车雷达电路原理图、安装图。

3.掌握红外倒车雷达电路安装工艺。

4.掌握红外倒车雷达测量和调试技能。

项目实施

(一)红外倒车雷达电路

1.红外倒车雷达原理图


图1-1  电路原理图

2.电路核心元件介绍

(1)红外发射和接收管            

红外发射管也称红外线发射二极管,属于二极管类。它是可以将电能直接转换成近红外光(不可见光)并能辐射出去的发光器件,主要应用于各种光电开关及遥控发射电路中。红外线发射管的结构、原理与普通发光二极管相近,只是使用的半导体材料不同。红外发光二极管通常使用砷化镓(GaAs)、砷铝化镓(GaAlAs)等材料,采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。

红外接收管就是将光信号(不可见光)转换成电信号一般是接收、放大、解调一体头,红外信号经接收管解调后,数据 “0”和“1”的区别通常体现在高低电平的时间长短或信号周期上,单片机解码时,通常将接收头输出脚连接到单片机的外部中断,结合定时器判断外部中断间隔的时间从而获取数据。重点是找到数据“0”与“1”间的波形差别。

(2)集成电路NE555            

555集成电路是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件,它性能优良,适用范围很广,外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器,以及不需外接元件就可组成施密特触发器。因此555集成块被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。

      
图1-2  555集成电路引脚排列和实物图

(1)接地GND:地线,通常被连接到电路共同接地。

 (2)触发TRIGGER: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 。

 (3)输出OUTPUT: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200mA 。

 (4)重置RESET: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。

 (5)控制CONTROL VOLTAGE:这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器在振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。

 (6)重置锁定THRESHOLD:重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从1/3Vcc电压以下移至2/3Vcc以上时启动这个动作。

 (7)放电DISCHARGE: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。

 (8)电源Vcc: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~+16。

555集成电路构成的多谐振荡器 ,电路的前半部分由555组成的多揩振荡器,具体电路图如图所示,为方便分析电路工作过程,图展示555集成块内部结构图。


图1-3 555多谐振荡电路         图1-4  多谐振荡波形图

用555定时器构成的多谐振荡器如图6-9-3所示,图6-9-4为工作波形图。图6-9-3首先将定时器2、6脚相接而构成施密特形式,再通过7脚接入R1、R2、C1充放电回路。充电回路为R1、R2、C,放电回路为C1、R2、放电管TD(集成块内部,充放电电压uc的阀值电平为2/3VCC和1/3VCC,在定时器的输出端3脚得到矩形波振荡周期为:T≈0.7(R1+2R2)C。

(3)集成运算放大器LM324

LM324系列器件带有差动输入的四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比,它们有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下,静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源,因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。

LM324具有以下特点:短路保护输出;真差动输入级;可单电源工作:3V-32V;低偏置电流:最大100mA;每封装含四个运算放大器;具有内部补偿的功能;共模范围扩展到负电源。


图1-5  LM324内部结构图                    图1-6  元器件装配图

(二)红外倒车雷达电路安装

1.元器件检测

元件序号

元件名称

标称值(含误差)

测量值(测量档位)

R2




R3





元件序号

元件名称

标称值

介质

C1




C2





       检测项目

元器件名称

画出原理图符号

标出引脚极性

正向电阻

(R×1K)

反向电阻

(R×1K)

性能判别

(优/劣)

二极管1N4148





发光二极管





红外发射管





2.元器件安装图

元器件安装参照图1-6

3.元器件清单

元件序列
参数
元件序列
参数
元件序列
参数
C1
1uF
R4
1kΩ
R14
200Ω
C2
1uF
R5
1kΩ
R15
30kΩ
C3
10uF
R6
1kΩ
R16
47kΩ
C4
0.1uF
R7
1kΩ
R18
1kΩ
C5
100uF
R8
1kΩ
R19
10kΩ
C6
47uF
R9
200Ω
LED1
发光二极管
C7
20pF
R10
1k5
LED2
发光二极管
D1
1N4148
R12
200Ω
LED3
发光二极管
D2
1N4148
R13
200Ω
IC1
LM324N
R1
1kΩ
RP1
20kΩ
IC2
NE555
R2
10kΩ
RP2
50kΩ
HFS
红外发射管
R3
10kΩ


HJS
红外接收管

4.电路安装工艺要求

1)、电路安装、元件焊接请严格按照元件清单表

2)、元件安装、焊接请遵照从小到大,从低到高的原则来进行。

3)、电阻插装焊接,电阻元件较多,要区别不同阻值的电阻,不要相互混淆,色环朝向保持一致,紧贴电路板插装焊接。

4)、有极性元件如电解电容,焊接前请先判断极性,确认无误后再焊接。

5)、红外发射管、红外接收管在焊接前请先判断自身极性,确认无误后再焊接。

6)、双列直插式集成块,先焊接底座,再安装集成块。

(三)电路调试测量

1.电路调试

  电路安装完成后,检查电路安装无误后,接通9V电源,观察电路有无异样(如元件发热等)。如果正常,使用调试工具调整电路相关元件。

最终的效果是当传感器上方遮挡物不同距离时,显示的LED数量不同,距离越近时,发光二极管亮的越多,无遮挡物时则不亮,即模拟一简易倒车雷达电路。

2.电路测量

1)电位测量


IC1⒀脚
IC1⑸脚
IC1⑽脚
IC1⑺脚
IC1⑻脚
IC1⒁脚
LED全灭






LED3亮






LED2、LED3亮






LED全亮






2)波形测量
发红发射信号(IC2的③脚)
数据填写







































































周期
测量档位


幅值
测量档位



3.参数调试评价

项目内容

技术要求

配分

评分细则

得分

元器件检测

1.元器件识别;

2.元器件检测;

10

每个元件正反向电阻测量各2分;

画出元件符号得1分;


电路制作

参照电路制作工艺评价标准;

20

A级 15-20    B级 10-15

C级 5-10     D级 5及以下


功能实现

1.能实现整流功能;

2.能实现滤波功能;

30

功能全部实现得满分;

有错误酌情扣分;


数据测量

1.关键点电压测量;

2.关键点波形测量;

30

电压测量正确得12分;波形测量正确得18分;有错误酌情扣分;


安全生产

符合安全文明生产要求

10

根据学生实际操作情况,酌情扣分;




全部资料51hei下载地址:
红外倒车雷达电路调试方法.docx (15.35 KB, 下载次数: 46)
红外倒车雷达.doc (223 KB, 下载次数: 38)



评分

参与人数 2黑币 +62 收起 理由
练氏 + 12
admin + 50 共享资料的黑币奖励!

查看全部评分

分享到:  QQ好友和群QQ好友和群 QQ空间QQ空间 腾讯微博腾讯微博 腾讯朋友腾讯朋友
收藏收藏8 转播转播 分享分享1 分享淘帖 顶 踩
回复

使用道具 举报

沙发
admin 发表于 2017-12-1 04:58 | 只看该作者
好资料,51黑有你更精彩!!!
回复

使用道具 举报

板凳
raymondau 发表于 2017-12-1 23:18 | 只看该作者
楼主能发个PCB文件吗
回复

使用道具 举报

地板
lgs123 发表于 2017-12-5 14:43 | 只看该作者
这个有什么用吗?
回复

使用道具 举报

5#
新乡家电维修 发表于 2017-12-7 08:27 | 只看该作者
这个会有干扰的,没有滤波抗干扰电路,我有NE567做成的锁相环电路反射开关

LM567汽车泊车.jpg (1.92 MB, 下载次数: 21)

LM567汽车泊车.jpg

评分

参与人数 1黑币 +5 收起 理由
TongNX + 5 共享资料的黑币奖励!

查看全部评分

回复

使用道具 举报

6#
heyu123 发表于 2018-6-13 17:41 | 只看该作者
不错  可以试一下
回复

使用道具 举报

7#
无效楼层,该帖已经被删除
8#
TongNX 发表于 2018-6-14 01:01 | 只看该作者
想问一下这个用软件仿真设计的话找不到NE555和LM567该怎么办呢???
回复

使用道具 举报

9#
蜀山剑哥 发表于 2018-6-14 18:37 | 只看该作者
不错  收藏了
回复

使用道具 举报

10#
zhouqiang 发表于 2018-6-28 16:38 来自手机 | 只看该作者
支持分享
回复

使用道具 举报

11#
RUBYFU 发表于 2018-7-11 16:30 | 只看该作者
我想问一下 电路怎么分析的?这个里面有比较电路是怎么控制小灯亮的呢?
回复

使用道具 举报

12#
216316 发表于 2018-10-5 22:52 | 只看该作者
可以,我发现 有这个套件卖/
回复

使用道具 举报

13#
快乐眼泪 发表于 2018-10-6 20:25 来自手机 | 只看该作者
感谢楼主分享!
回复

使用道具 举报

14#
mdj198665 发表于 2018-10-7 22:18 | 只看该作者
非常好!谢谢分享!
回复

使用道具 举报

15#
无效楼层,该帖已经被删除
16#
阿洪 发表于 2019-1-10 11:54 来自手机 | 只看该作者
请问,r1开路会发生什么,具体点
回复

使用道具 举报

17#
zhangkunjn 发表于 2019-1-15 21:42 | 只看该作者
能发一套文件吗?PCB和SCH,好好学学
回复

使用道具 举报

18#
qdwshx 发表于 2019-1-18 08:59 | 只看该作者
谢谢分享
回复

使用道具 举报

19#
qtgl 发表于 2019-2-7 13:23 | 只看该作者
不错,好文章
回复

使用道具 举报

20#
fujinzhan 发表于 2019-5-8 17:08 | 只看该作者
我已收藏,可以用到
回复

使用道具 举报

21#
15年的51菜鸟 发表于 2019-5-8 23:45 | 只看该作者
看了你的贴,我有种冲动,想去试一试!
回复

使用道具 举报

22#
老愚童63 发表于 2019-5-9 08:30 | 只看该作者
设计不错!使用常用元器件能够设计出来显然楼主的电路功底不错。不过,电路还可以扩展一下,使用1405或者3
回复

使用道具 举报

23#
老愚童63 发表于 2019-5-9 08:33 | 只看该作者
不错!楼主能够使用常用元器件设计出这样的实用电路是需要一定的电路功底的!不过,电路还可以扩展一下,可以使用电平指示IC设计出更多的实用电路,LB1405,LM3914等都可以考虑作为多点电压指示电路取代LM324这个4运放。
回复

使用道具 举报

24#
老愚童63 发表于 2019-5-9 08:36 | 只看该作者
不错!楼主能够使用常用的元器件设计出这样一个实用电路彰显出楼主非常深厚的电路功底!不过,电路还可以扩展一下,在此基础上,我们可以使用常用的电平指示电路LB1405,LM3914等设计出多点电压指示电路。取代LM324这个4运放。
回复

使用道具 举报

25#
老愚童63 发表于 2019-5-9 08:40 | 只看该作者
不错!别出心裁的设计!使用4运放设计3点电平指示电路。很实用!不过电路还可以扩展一下,使用早些年常用的电平指示专用电路LB1405,LM3914之类的电平指示集成电路可以将显示点扩展到5路以上。
回复

使用道具 举报

26#
盗墓笔记 发表于 2019-5-10 04:14 来自手机 | 只看该作者
感谢分享 小弟初来匝道
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

QQ|手机版|小黑屋|单片机论坛 |51Hei单片机16群 联系QQ:125739409;技术交流QQ群7344883

Powered by 单片机教程网

快速回复 返回顶部 返回列表