多功能垃圾箱设计 - 图文(6)

2025-07-14

泰山学院本科毕业论文

5.3测物脉冲波的产生与接受

EM78P156E单片机的工作频率是4 MHz,载波脉冲采用26us,高电位是10us,低电位是16 us,占空比是38.5%。在产生脉冲波时,要检测是否有反射信号。用单片机低电位的16 us时间内判断接收引脚是否存在相应的反射信号。

(1)编码“1”脉冲产生和接收信号。

当有红外信号进入接收头时,U2的输出端出现高电位,并送到U1的P67引脚。

第一,红外发射控制P51=1,发射红外信号,时间是10us。第二,重置P51=0,停止发射红外信号,保持时间是16us。

(2)判断是否存在反射信号“1”

在发射到第7、9、11和13四个载波脉冲时,假若P52=1,则表明存在反射信号;反之P52=0,则认为无反射信号。在这4次判断过程中,如果有3次以上判断为存在反射信号,则确认接收到反射的“1”[18]。

20

泰山学院本科毕业论文

图16 实现的软件流程

5.4报警部分设计

当单片机接收到信号时,输出电压信号,经过信号处理输出到报警电路,从而实现报警功能。

图17报警模块图

21

泰山学院本科毕业论文

对于报警系统,可以用一只蜂鸣器来实现这一功能。可以选用压电式蜂鸣器,其驱动电流大约是10mA,用一个驱动电路图来实现驱动控制。驱动电路图如下图18。

图18报警系统电路图

蜂鸣器在三极管VT1的集电极端作为负载,VT1导通,蜂鸣器发出声音,VT1截止,蜂鸣器不响。蜂鸣器电路连接在单片机P0.0接口。单片机P0口的P0.0接VT1的基极,其引脚作输出端。由图可知,当P0.0=1时,VT1截止则蜂鸣器不响,此时两引脚电压几乎为0。P0.0=0时,VT1导通则蜂鸣器响,此时两引脚电压为12V。在此系统中,P1.0接继电器常开触点,正端为+12V电压。其常闭触点接绿灯,当垃圾没有填满垃圾箱时,没有到达红外线感应时,绿灯亮;当垃圾箱垃圾满时,通过感应信号“1”脉冲信号传给单片机,然后信号处理系统电阻下降,电位器两端电压升高,使继电器线圈得电,常闭按钮断开,常开按钮闭合,绿灯熄灭。由图知道,P1.0接的是常开按钮,闭合时,P1.0接收一个低电平信号, P0.0由“1”变为“0”电路导通蜂鸣器鸣叫报警[19]。

6 供电电路设计

22

泰山学院本科毕业论文

对于一个电子系统来说,供电系统必不可少,从环保和节能的角度出发,本设计的所有电源都是太阳能电池组提供。

6.1太阳能供电系统设计

太阳能供电系统主要包括太阳能电池板、铅酸蓄电池、稳压电路、控制器和逆变器。考虑到电子系统为降低运行成本,一般都使用220V交流供电,但是电子设备内部使用的都是稳恒直流电,因此,需要将交流电变换成直流电。本设计使用逆变器直流变换为交流,利用变压器将220V的交流电变成24V的交流电,在通过整流电路整流输给后续电路[20]。

6.2太阳能发电设备

太阳能电池板采用发电效率高的单晶硅、4平方米10块电池板、总电量为1000安时的蓄电池。

6.3控制器

充放电设备是整个太阳能发电系统的关键。良好的充放电控制可以有效地防止蓄电池过充或过放,很好的提高铅酸蓄电池的使用寿命。

控制器主要结构是双电压比较器LM393。其工作原理为,太阳电池组件产生的直流电流经过J1-1常闭触点和R1,使LED1发光,对蓄电池进行充电;K闭合,三端稳压器输出12V电压,过充和过放电压检测比较控制电路对蓄电池端电压进行检测比较。当蓄电池端电压小于设定过充电压值时,A1的⑥脚电位高于⑤脚电位,⑦脚输出低电位使Q1截止,Q2导通,LED2发光指示充电,J1动作,接点J1-1转换位置,由D1对蓄电池充电。蓄电池逐渐被充满,当电压大于设定的过充电压值时,A1的⑥脚电位低于⑤脚电位,⑦脚输出高电位使Q1导通,Q2截止,LED2熄灭,J1释放,J1-1断开充电回路,LED1发光,指示停止充电。

当蓄电池端电压大于设定的过放电压值时,A2的③脚电位高于②脚电位,①脚输出高电位使Q3导通,Q4截止,LED3熄灭,J2释放。常闭触点J2-1闭合,LED4发光,指示负载工作正常;蓄电池对负载放电时端电压逐

23

泰山学院本科毕业论文

渐降低,当端电压降低到小于设定的过放电压值时,A2的③脚电位低于②脚电位,①脚输出低电位使Q3截止,Q4导通,LED3发光指示过放电,J2动作,接点J2-1断开,正常指示灯LED4熄灭。另一常闭接点J2-2也断开,切断负载回路,避免蓄电池继续放电。闭合K,蓄电池又充电[21]。

图19充放电原理图

6.4逆变器设计

逆变器就是把蓄电池输出直流电变为交流电的设备。逆变器多为DC12V(24V、36V)/AC220V的形式。逆变器可分为独立光伏逆变器和并网光伏逆变器。此设计选用独立光伏逆变器。逆变器的核心装置是逆变开关电路,如下图20。

图20逆变电路图

6.5变压电路设计

整个系统中需要用到双电压电源供电,故设计成提供±12V的稳定直流电压。使用稳压管LM7805和LM7905以及二极管IN4001。其中LM7805是三端稳压电路,

24


多功能垃圾箱设计 - 图文(6).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:课时达标检测(二十六) 平面向量的数量积及其应用

相关阅读
本类排行
× 游客快捷下载通道(下载后可以自由复制和排版)

下载本文档需要支付 7

支付方式:

开通VIP包月会员 特价:29元/月

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信:xuecool-com QQ:370150219