视力保护器 三

2013-10-29 16:27:00
  •   电路工作原理  该视力保护器电路由电源电路、红外发射电路、红外接收放大电路、测光电路、清零脉冲电路、定时控制电路和声光报警电路组成,如图9-61所示。  电源电路由电源开关s、熔断器fu、电源变压器t、整流桥堆ur、滤波电容器c10、cl4-c16和三端稳压集成电路

电路工作原理

该视力保护器电路由电源电路、红外发射电路、红外接收放大电路、测光电路、清零脉冲电路、定时控制电路和声光报警电路组成,如图9-61所示。

电源电路由电源开关s、熔断器fu、电源变压器t、整流桥堆ur、滤波电容器c10、cl4-c16和三端稳压集成电路ic5、1c6组成。

红外发射电路甘电阻器rll-rl5、电容器cl2、c13、二极管vd7、与非门集成电路ic2(d7-d1o)、晶体管vl和红外发光二极管vll组成。

红外接收控制电路由红外光敏二极管vd2、电阻器r16-r18、电位器rpl、rp2、电容器c6-c8、发光二极管vl2、非门集成电路lcl(d1-d6)内部的d5和二极管vd3、vd4组成。

测光电路由光敏电阻器rg、电阻器r2l、r22、二极管vd5、电位器rp3和lcl内部的非门dl组成。

清零脉冲电路由二极管vdl、电容器c1、电阻器rl-r3、icl内部的非「]d2、d3和晶体管v6组成。

定时控制电路由电容器c5、电阻器r8、r9、非门d6和晶体管v8组成。

声、光报警电路由晶体管v2-v5、v7、v8、电阻器r5-r7、rlo、rl9、r2o、r23、r24、发光二极管vl3-vl5,稳压二极管vs、音乐集成电路lc4和蜂鸣器ha组成。

接通电源开关s,交流220v电压经t降压、ur整流及c16滤波产生9v直流电压后分为两路:一路经ic5稳压为+6v,作为红外发射电路和icl的工作电压;另一路经lc6稳压为+5v,供给红外接收电路、闪光报警电路和测光电路等。+6v电压还经r7限流降压及vs稳压后,为ic4提供+3v工作电压。

整机各电路通电后,由与非门d7、d8和vd7、rll、rl2、cl2组成的超低频振荡器振荡工作,产生lhz的脉冲信号对l5khz振荡器 (由与非门dg、dlo和电阻器r13、电容器cl3组成)进行调制,调制后酌脉冲信号经vl放大后,驱动vll发射出调制红外光。

在使用者的头部与书写面的距离大于35cm时,vd2接收不到vl发射的红外光,ic3的7脚输出高电平。当使用者的头部与书写面的距离小于35cm时、vd2接收到vll发射的红外光 (头部反射回来的红外光)并将其转换成电信号,该电信号经ic3内部处理后,从7脚输出低电平,使vl2点亮;同时非门d5输出高电平,vd3和vd4导通,v屿点亮,非门d4输出低电平,v7饱和导通,ic4受触发工作,ha发出蜂鸣声,提醒使用者注意读写距离。

在定时时间未到时,非门d6输出高电平,v8处于截止状态,vm不发光。当定时时间结束时,非门d6输出低电平,使v8导通,vl4点亮,同时v8集电极输出的高电平通过c4去触发lc4,使ic4工作,ha发出蜂鸣声,提醒使用者应休息一会儿。

在环境光线适合读写要求时,rg的阻值较小,非门dl输出低电平,vd5、vd6、v4和v5均处于截止状态,vl3不发光。若环境光线低于读写要求时,rg的阻值变大,非门d1输出高电平,vd5、vd6、v4和v5均导通,vl3点亮;同时非门d4输出低电平,v7导通,ic4受触发工作。ha发出蜂鸣声,提醒使用者环境光线偏弱。

为防止在使用者多次偶然的低头或遮光时导致声音报警电路误触发,由非门d2、d3和vdl、rl、r2、cl组成的振荡器每5s输出一个脉冲,便v6导通,c2通过v6放电。这样,只有在使用者的读写距离偏低的时间达到5s以上,报警电路才动作。

调节rpl和rp2的阻值,可以改变红外控制的灵敏度。

调节rp3的阻值,可改变测光电路的灵敏度。

元器件选择

rl-r24选用1/4w的金属膜电阻器或碳膜电阻器。

rpl-rp3选用微型合成碳膜电位器或可变电阻器。

cl、c2、c5,c7、c9、clo-cl2、c14和c16均选用耐压值为16v的铝电解电容器;c3、c4、c6和cl5均选用独石电容器或涤纶电容器;c8和c13选用高频瓷介电容器或玻璃釉电容器。

vdl和vd3-vd7均选用1n4148型硅开关二极管;vd2选用se302型红外光敏二极管。

vll选用ph303型红外发光二极管;vl2-vl5均选用φ3mm的高亮度发光二极管。

vs选用1/2w、3v的硅稳压二极管。

ur选用la、5ov的整流桥堆。

vl-v6均选用s9013或3dg9013型硅npn晶体管;v7和v8选用s8550或c9550、3cg8550型硅pnp晶体管。

lcl选用cd4069型六非门集成电路;ic2选用cd4011型四与非门集成电路;ic3选用cxd2o106型红外信号处理集成电路;ic4选用kd9300型音乐集成电路;lc5选用lm7806型三端稳压集成电路;ic6选用lm7805型三端稳压集成电路。

t选用3-5w、二次电压为9v的电源变压器。

ha选用压电式蜂鸣器。

s选用5a、220v的电源开关。