电工报告基本知识解读.docx

基本原理： 利用光敏电阻及其电桥产生差分信号，经过运算放大器进行放大，经过稳压后，触发稳压二极管，作为激发信号。 运算放大器和电容电阻组合，作为积分电路，延缓输出信号，实现二极管的延时。 通过控制选择电阻，实现改变延时。控制电路由数字芯片组成。 Teil eins：光敏电阻及差分信号： 光敏电阻为负光敏系数，暗阻100K，亮阻10K。所选其他电阻为50k。 当光线较强时，R1为低阻，R2分压大，输出较高信号；当光线较弱时，R1为高阻，R2分压低，输出较低信号。控制信号传入第二级放大器中。 Teil zwei：集成运算放大电路 由一级差分信号作为信号源，进行放大。 由图可见，当a端口输出信号高于b时： Va=Vb，I→0，所以b端口的电流ib1方向如图所示。此电流流过R1010，其电压在此电阻有从右往左的电压降落。所以c端电压为高电压。Vc=Va+ib1R1010。Q2为基级跟随器，此时输出高电压。 当b端口高于a级电压时： 由Va=Vb，I→0，所以b端电流ib2方向如图所示。此电流流过R1010，其电压在此电阻有从左往右的电压降落。所以c端电压为高电压。Vc=Va-ib2R1010。Q2输出低电压。 与第一级结合，当光线强的时候，VaVb, Q2输出低电压；光线弱的时候，VaVb, Q2输出高电压。 a b Teil drei：单限比较器 由V+=V-，i→0得： 1. 当Vd为低电压时，前级电路为高阻态，电流经R7入地，Id1方向如图所示，稳压二极管打不开，输出为高阻态； 2. 当Vd为高电压时，Id2方向如图所示，稳压二极管击穿，e端输出低电位。Vd=0-V反。V反=4.3（稳压管击穿电压）+0.7（开启电压）V=5V. Teil vier：积分电路 1. 当前级输出为高阻态时，电容两端电压均为0（由后级可知），此时电路稳定。 2. 当前级e输出为低电位时，有流入f的电流If，方向如图示；此时有流过Rc由右往左的电流，Rc右端高于左端。由V+=V-，i→0得：所以Rc右端（即电容C右端）是高电位，输出高电位。 3. 但这个过程需要被RC控制，即有缓冲作用。此缓冲起到延时作用。 4. τ=RC,其时间由电容和电阻共同控制。通过更换与电容串联的电阻来改变时间参数。 5. 电容C=400μF，电阻预设值： Teil funf：输出端（灯泡） 发光二极管led，当前级输出高电位发光。 *对于延时的控制： 用到的芯片： 1. 74LS161同步16进制计数器 2. 74LS138 3—8线译码器 3. 74LS48 共阳极7段LED译码器 4. 共阳极7段LED显示器。 Teil eins：74LS161同步16进制计数器：74LS161为二进制同步计数器，具有同步预置数、异步清零以及保持等功能。? 74LS161为二进制同步计数器，具有同步预置数、异步清零以及保持等功能。 一、74LS161引脚图 二、74LS161的功能表 输 入 输 出 CTr CTp CP D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 0 × × × × × × × × 0 0 0 0 1 0 × × ↑ d0 d1 d2 d3 d0 d1 d2 d3 1 1 1 1 ↑ × × × × 计 数 1 1 0 × × × × × × 保 持 1 1 × 0 × × × × × 保 持 注：QCC= CTr·Q0·Q1·Q2·Q3 从功能表的第一行可知，当＝0（输入低电平），则不管其他输入端（包括CP端）状态如何，四个数据输出端QA、QB、QC、QD全部清零。由于这一清零操作不需要时钟脉冲CP配合（即不管CP是什么状态都行），所以为异步清零端，且低电平有效，也可以说该计数器具有“异步清零”功能。 从功能表的第二行可知，当＝1且＝0时，时钟脉冲CP上升沿到达，四个数据输出端QA、QB、QC、QD同时分别接收并行数据输入信号a、b、c、d。由于这个置数操作必须有CP上升沿配合，并与CP上升沿同步，所以称那么该芯片具有“同步置数”功能。 从功能表的第三行可知，当＝＝1，CTr＝CTp＝1时，则对计数脉冲CP实现同步十进制加计数；而从功能表的第四行又知道，当＝＝1时，只要CTr和ENP中有一个为0，则不管CP状态如何（包括上升沿），计数器所有数据输出都保持原状态不变。因此，CTr和CTp应该为计数控制端，当它们同时为1时，计数器执行正常同步计数功能；而当它们有一个为0时，计数器执行保持功能。 另外，进位输出QCC= CTr·Q0·Q1·Q2·Q3表明，进位输出端仅当计数控制端CTr＝1且计数器状态为15时它才为1，否则为0 Vcc作为电源信号； Cr为清零选项，低电平有效； CP为时钟信号，此片为时钟上升沿触发，每进一个时钟脉冲，