Раздел: Документация
0 ... 15 16 17 18 19 20 21 ... 29   Нелинейная шкала Рис. 8.14. Линейный индикатор-измеритель (температуры, освещенности, влажности) IC1-счетверенный компаратор LM339; 470 кОм; TD-термистор, фоторезистов Q1-лрл-транзистор TIS92, SK3584, GE 20; датчик влажности; VR-регулируемый стд! R1-390 Ом; R2-1 кОм (см. в тексте); R3- билизатор напряжения 7805. 50 кОм, потенциометр; R4-10 кОм; R5- удалить, транзистор Q1 запирается и управляющее напряжение на его коллекторе устанавливается равным 4,9 В. В результате этого напряжения на управляющих входах превышают пороговые значения и все светодиоды светятся. В схеме в качестве преобразователя был испытан термистор с положительным температурным коэффициентом. Его сопротивление, имея величину 35 Ом при 20°С, возрастает до 200 кОм при 100°С Если установить термистор в разъем, цепь тока базы транзистора Q1 замыкается через R4 и источник питания, и он отпирается. При этом падение напряжения на резисторе R4 таково, что на управляющих входах всех компараторов устанавливаются напряжения ниже опорных и все светодиоды гаснут. По мере нагрева термистора (он имеет положительный температурный коэффициент) его сопротивление возрастает, ток базы и ток коллектора транзистора Q1 уменьшаются, а напряжение на его коллекторе начинает расти. При определенных температурах коллекторное напряжение Q1 превышает опорное напряжение очередного компаратора, вызывая загорание соответствующего светодиода. Для калибровки устройства можно использовать термометр. Данную схему очень удобно использовать в качестве устройства управления включением нагревателя, обеспечивающего поддержание температуры воды в заданных пределах. Регулируемый стабилизатор VR обеспечивает постоянство параметров схемы в широком диапазоне изменения напряжения питающей батарейки. Эксперименты со схемой. Попробуйте использовать для измерения уровня освещенности в качестве преобразователя фоторезистор. Сделайте измеритель влажности, как показано на рис. 8.14. Проверку его можно осуществить, измеряя влажность выдыхаемого воздуха. При желании резисторы R2 можно сделать с разными номиналами. Интервалы между напряжениями зажигания светодиодов в этом случае будут соответственно неодинаковыми (см. рис. 8.14). Попробуйте ввести в схему транзистор ирй-структуры и симисгор, формирующие управляющее воздействие на силовую цепь при загорании одного из четырех светодиодов. 52 ЛИНЕЙНО-ТОЧЕЧНЫЙ ИНДИКАТОР (ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ОСВЕЩЕННОСТИ, ВЛАЖНОСТИ, АКУСТИЧЕСКОГО СИГНАЛА, ТЕМПЕРАТУРЫ) Описание работы схемы. Творческая мыс ь разработчика может найти множество применений для микросхемы типа LM3914. При помощи этой схемы можно измерять либо контролировать множество различных параметров Разберем принцип действия схемы на примере использования ее с терморезистором в качестве датчика (рис. 8.15). IC1 типа LM3914 имеет 10 нагруженных светодиодами выходов. Режим ее работы (линейный или точечный) определяется положением однополюсного переключателя S1. Когда вывод 9 IC1 подключен к плюсу источника питания через перемычку S1, схема работает как линейный индикатор, а когда к выводу 11 - как точечный индикатор. В компараторе имеется встроенный источник опорного напряжения величиной 12 В, ■авляемыи по выводу 8 и имеющий наружный выход (вывод 7) Вход ■вод 6), задающий верхнюю границу опорного напряжения, соединен в Нме с выводом 7 В ИС LM3914 каждый последующий выход на Иодиод переключае ся при приращении входного напряжения на 0 12 В ■каждые 1,2 10 В Перек ючение всех 10 выходов происходит при 1,2 В Иными словами, первый светодиод включается при 0,12 В, а послед-Н-при 1,2 В. Переменный резистор R3 сопротивлением 25 кОм, включен-между выводом 8 и землей, регулирует пороговое напряжение в Диапазоне 1,2-2,7 В. Это позволяет провести калибровку моментов Иочения светодиодов при работе с различными датчиками ИСигнал с датчика поступает на базу транзистора Q1, который обеспечивает требуемую чувствительность устройства. Как видно из схемы 8.15, если датчик убрать, транзистор Q1 запрется и напряжение на его векторе будет равно поступающему со стабилизатора напряжению Щ BV При этом напряжение на выводе 5 микросхемы IC1 превысит Иэное напряжение (2.7 В) на выводе 8 и все светодиоды будут гореть НТерморезистор включен последовательно с резистором R1. задающим овый ток транзистора Q1. При нормальной температуре, когда со-вивление терморезистора равно 35 Ом, транзистор Q1 открыт; на-•кение на его коллекторе ниже 2,7 В и все светодиоды погашены. Если Ьетодиод при этом оказывается горящим, подстройкой резистора R3 Следует добиться его выключения.  Рис. 8.15. Линейно-точечный индикатор (для измерения уровня освещенности, влажности! акустического сигнала, температуры): IC1 -драйвер линейного/точечного индика-S1-однополюсный выключатель; VR-pel тора LM3914N; Q1 -лрл-транзистор TIS92,гулируемый стабилизатор 7805; D1 D10J SK3584, GE 20; R1 1 МОм; R2 10 кОм;светодиоды с высокой интенсивностью свя R3-25 кОм, потенциометр (в реостатномчения. включении); R4-1 кОм; R5-R14-390 Ом; При нагреве терморезистора его сопротивление возрастает, посколыл в схеме использован терморезистор с положительным ТК. Источником тепла при проверке может служить, например, фен. С ростом сопро! тивления базовый ток транзистора Q1 падает, вызывая рост напряжения на его коллекторе. По мере достижения им соответствующих порогов сра-1 батывания компараторов происходит последовательное зажигание cooij ветствующего количества светодиодов линейного индикатора. Если п реключатель S1 перевести в режим точечного индикатора, при зажигани каждого очередного светодиода предыдущий гасится (формируется бегуШЧ точка). Датчик влажности работает в инверсном режиме. При его наличии! нормальных условиях все светодиоды светятся. Но даже легкого в01 действия вашего дыхания достаточно, чтобы полностью открыть трач зистор Q1 и погасить тем самым все светодиоды от первого до последнего Эксперименты со схемой. Попробуйте подключить фототранзистор фотодиод и определить величину освещенности, требуемую для загорай» всех светодиодов. Затем подключите схему к выходу усилителя звука понаблюдайте за характером мигания светодиодов Уровень сигнала рТ ■пруйте потенциометром с номиналом 50 кОм (рис. 8.15). Попробуйте Ьести в схему тиристор и транзистор так, чтобы при загорании определенного светодиода в режиме линейной шкалы вырабатывался сигнал, Управляющий силовой цепью. Можете ли вы добавить в схему тиристор для фиксац и схемы в данном состоянии? Схема 53 МИГАЛКА С ЗАДАННЫМ СВЕТОВЫМ РИТМОМ (СВЕТОВОЙ БУЙ) Описание работы схемы. Данное устройство имитирует световой буй для разметки фарватера и может быть использовано в качестве тренажера при обучении морскому делу. Оно вырабатывает две вспышки, затем одну, и потом следует пауза, затем цикл повторяется (рис. 8.16). Интегральная схема IC3 имеет два низкочастотных генератора, управляемых по входам (выводы 4 и 10) соответственно. Если на эти контакты подан высокий уровень напряжения, генераторы работают. Управляющий сигнал первого генератора (выводы 1-6) подается с вывода 5 на базу транзистора Q1, заставляя лампу L1 мигать. Аналогично выходное напряжение на выводе 9 второго генератора (выводы 8-13) управляет при помощи транзистора Q2 лампой L2. Режим работы лампы L1 задается сигналом на выводе 1 IC2. Режим переключения лампы L2 задается состоянием выхода 9 одновибратора IC1. Заметим, что одновибратор также запускается сигналом с вывода 1 IC2. При поступлении тактового импульса с IC1 на выводе 1 IC2 формируется высокий уровень напряжения, обеспечивая прохождение двух импульсов чере транзистор Q1 и появление двух вспышек лампы L1. ИС IC2 переключается на положительном фронте тактового импульса и, таким образом, цикл повторяется с приходом третьего импульса.  с. 8.1алка с заданным световым ритмом: С1, IC3 сдвоенный таймер LM556; IC2-SCL4 32 сдвоенный JK-триггер; R1 -100 кОм20 кОм; R3 270 кОм; R4 1>м; R5 ЮкОм R6 1 кОм; R7-■м R8 220 кОм R9 потенциометр «Ом (в реостатном включении); С1 -рЬ, 15 В; С2 8 мкФ, 15 В; СЗ-1,5 мкФ (майларовый); С4 2 мкФ, 15 В; L1, L2-лампы #47, 0,15 А, 6,3 В; Q1, 02-прп-транзисторы 2SC1061. SK3893, GE 66; D1 -светодиоды с высокой интенсивностью свечения, красные; 02-светодиод с высокой интенсивностью свечения, зеленый. Одновибратор (выводы 8-14) IC1 запускается по отрицательному фронту импульсов, поступающих с вывода 1 IC2. Таким образом, запуск второй половины IC3 происходит, когда первая половина выключена. Постоянная времени времязадающей цепи одновибратора такова, что 3J время длительности импульса на его выходе лампа L2 вспыхивает один раз. Задержка начала следующего цикла вызвана ожиданием появления очередного фронта запускающего импульса. Подстроечные резисторы R9 настраивают генераторы в IC3 на определенные длительности вспышек. Эксперименты со схемой. Ритмы вспышек можно изменить, изменив номинал конденсатора С1 (например, на 6 мкФ). Увеличение длительности импульса на выходе IC1 приводит в конечном счете к тому, что лампа L2 начнет вспыхивать синхронно с L1. Схема 54 СХЕМА ФОРМИРОВАНИЯ СВЕТОВОГО СИГНАЛА SOS Описание работы схемы. Эта схема формирует непрерывно вспыхивающий сигнал SOS и может пригодиться для сигнализации в момент опасности. Кроме того, она может служить маяком, позволяющим указывать ваше местоположение. Интегральная схема IC1 представляет собой мультивибратор. Он вырабатывает импульсы, длительность и частота следования которых определяются резисторами Rl, R2 и конденсатором С1. При выбранных номиналах частота следования импульсов равна 0,5 Гц. Состояние выхода (вывод 3) IC1 индицируется светодиодом D1. Выходной сигнал с вывода 3 IC1 поступает на счетный вход (вывод 3) JK-триггера, входящего в IC2 (рис. 8.17). с1 Ь£  9-126 Рис. 8.17. Схема формирования светового сигнала SOS: IC1 -таймер LM555; 1С2-Л<-триггер SCL4027; ЮЗ-сдвоенный таймер LM556; Q1, Q2 - лрл-транзисторы 2SC1061, SK3893, GE 66; D1-йЗ-светодиоды с высокой интенсивностью свечения; С1 -4 мкФ 15 В (танталовый); С2-0.01 мкФ; СЗ, С4-0,01 мкФ, 15 В (танталовые); L1. L2-лампа # 47, 6,3 В, 0,15 А (при питании от источ ника 12 В можно использовать автомо! бильную лампу); R1 -220 кОм; R2j 270 кОм; R3, R9, R10-390 Ом; R13, R141 ЮкОм; R8-потенциометр 50 кОм; R7-100kOm; R6-800 кОм; R5-470 кО! R11, R12-1 кОм. По каждому положительному фронту импульсов на входном выводе 3 2 происходит переключение выходов (выводы 1, 2) IC2. Эти выходы единены со входами разрешения (выводы 4, 10) IC3, обеспечивая пооче-дное включение двух входящих в IC3 мультивибраторов. Первый из этих мультивибраторов (выводы 1-6) работает с большей .астотой. определяемой резисторами R6-R8 и конденсатором СЗ. Второй мультивибратор (выводы 8-13) работает с более низкой частотой, определяемой резисторами R4, R5, R8 и конденсатором С4. Выходы мультивибратора (выводы 5 и 9) IC3 через резисторы R11 и R12 управляют транзисторами Q1 и Q2, в коллекторные цепи которых включены лампы L1 иЬ2. Интегральная схема IC1 задает рабочий интервал времени и, следовательно, число формируемых вспышек каждой лампы. При номиналах элементов, указанных на схеме, формируются три короткие вспышки, три длинные и вновь три короткие, что соответствует сигналу SOS. Переменные резисторы R8 задают длительность импульсов, вырабатываемых мультивибраторами. Времязадающие цепочки схемы критичны к разбросам параметров номиналов компонентов. Для обеспечения надежной работы желательно использовать танталовые конденсаторы. Эксперименты со схемой. Увеличьте номинал с 1 до 8 мкФ и посмотрите, как при этом изменится частота вспышек лампы. Изменяя номиналы конденсаторов СЗ и С4, можно менять характер мигания ламп. Один из Аходов разрешения IC3 можно напрямую соединить с выходом IC1. При этом лампы будут вспыхивать одновременно. 55 §ИГНАЛИЗАТОР УКАЗАТЕЛЯ ПОВОРОТОВ Описани работы схемы. Предлагаемый указатель поворотов удобно ис-Вьзовать на велосипеде или мотоцикле. Его можно также установить как Влнительную сигнализацию на небольшой прицеп или буксируемую повозку. Кроме того, его можно превратить в устройство аварийной Иализации (рис 8.18) Интегральная схема типа LM556 представляет собой сдвоенный таймер, включенный в режиме мультивибратора. Она вырабатывает импульсы частотой 1 Гц, определяемой номиналами резисторов Rl, R2 и конденса-ша С1. Выходы 5 и 9 соединены с транзисторами Q1 и Q2 через базовые шсторы R1 Правая и левая лампы включаются с приходом каждого Ьульса от генератора в случае, если он работает. Включение правого В) левого указателя поворота определяется положением переключателя Р. представляющего собой однополюсный нормально разомкнутый двух-Виционный тумблер, снабженный пружиной возврата в исходное состояние. Ключ S1 запускает один из двух мультивибраторов, подавая высокий Вень сигнала на соответствующие входы сброса (выводы 4 и 10). В щом состоянии, пока S1 разомкнут, на обоих входах сохраняется Ькии уровень напряжения, задаваемый посредством резисторов R5. ИПунктирными линиями на схеме обозначены дополнительные цепи, спечивающие работу как передних, так и задних указателей поворотов, можно исключить, если вам достаточно задних указателей. ИКлюч S2 включает оба мультивибратора одновременно и тем самым Реализует функцию аварийной сигнализации. 0 ... 15 16 17 18 19 20 21 ... 29
|
