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2.6 控制器其他部分设计

图2-45是5V的稳压电路,C1和C6分别对低频和高频进行滤波。由于单片机运行时电流很小,算上8个发光管每个5mA电流,最多同时4个点亮,一共为20mA,然后是蜂鸣器,瞬时工作,可以忽略,再加上红外槽形光耦,大约在10mA内,总共30mA足够。这样,78L05的功耗为(24V-5V)×0.03A=0.57W,可以满足要求。

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图2-45 78L05稳压电路

槽形光耦的封装如图2-7所示,其内部原理很简单,就是一个红外的发射管和一个红外的接收管。槽形光耦的接法如图2-46右侧所示。

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图2-46 定位器用槽形光耦电路

图2-47是实际的PCB,和图2-46右侧对应。发射管的阳极接到P4的2脚,阴极接到P4的3脚,因此,红外发射管是一直开通的。而接收管在槽中没有遮挡物时是导通的,因此P4的1脚为低电平;当有遮挡板时,接收管不导通,P4的1脚为高。单片机检测电平状态可知道目前是否有遮挡物进入,也就是是否到定位点了。

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图2-47 槽形光耦的接法

图2-48是加热驱动电路,通过控制PWM的脉宽调整电热丝的电压。也许有人会问为什么不让功率管处于放大状态。这就是功率管的开关和放大状态的区别。驱动扬声器这类设备应该让功率管工作在放大状态,而驱动电热丝、电动机这类负载只能处于开关状态。因为功率管本身的功耗是功率管上电压降和电流的乘积,如果电流为1A,电压降为10V,那就是10W,对于贴片式SOT-23封装的功率管几秒后就会烧毁。而开关状态下的功率管饱和压降很低,如0.2V的压降,2A的电流,功耗只有0.4W。图2-48中Q5前加了9014 NPN管,为的是和5V的系统接口。R17和R20是分压电阻,使Q5的栅极电压满足工作要求,如果不加会超过额定栅极电压而被击穿。R23是驱动9014的限流电阻,R25是个防止布线干扰的。如果没有R25,则从单片机到Q3基极的引线可能受外界干扰后引起误动作。R25可吸收这些干扰,布线时要让它和Q3非常接近。由于电热丝是电阻负载,因此不需要续流管。

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图2-48 加热驱动电路

图2-49是电动机驱动电路,与加热驱动电路基本一样,只是多了一个续流管D10。

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图2-49 电动机驱动电路

由于PWM的频率很高,并且电流比较大,续流管要求采用肖特基管。如果不装D10,Q4断开时电动机的电流引起很高的感生电压,会将MOS管击穿。有了续流管,在断开的瞬间,Q4的漏极电压接近24V。

驱动电路和开关电源布线在同一个PCB上,见图2-44。 0Owlr6cp8KLblQbSiy8FyAksaN2Bh+xlsAwMzDA+A7QAl3YlXmC5cA9bef6C4l8E

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