内容发布更新时间 : 2024/12/25 4:00:08星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
烟台大学毕业论文(设计)
图3-13 声光报警模块电路 声光报警电路工作原理：为了使二极管和蜂鸣器只有在有人闯入的情况下才会出现报警，所以此电路中引入了PNP型三极管8550，即当接在单片机的P1.7口输出低电平时，电流经过R5电阻给三极管的基极加低电平，使得三极管导通，如此一来，蜂鸣器和发光二极管所在电路就形成了通路。考虑到一般发光二极管最大允许电流为20mA，限压值为2~2.3V，知三极管的压降0.7V，则二极管电阻约为2/0.02=100Ω，所以二极管所串电阻应约为100Ω。另一方面蜂鸣器选择KC1201，5V蜂鸣器，电流十几毫安就可以发声，但不能过大，因此本电路选用其与100Ω的电阻串联，这样一来，二极管发光，同时蜂鸣器发声，达到声光报警的目的，其中按键开关K2为常闭开关，为了可以保证人为控制声光报警电路的开关状态，加入按键开关K2。 3.8相关用电器工作电路
不管是光敏电阻模块还是温度检测模块，还是智能家居的另一辅助功能（自动启动电饭锅，饮水机等），要想对其引起的变化做出相应的应对机制，必须有一个电路在接收对应的信号后做出相应的处理措施，接下来逐一介绍： 3.8.1电饭锅、饮水机、空调的应对启动电路模块 根据温度检测模块传来的温度高低，系统应该智能的判断是否符合主人所需的适宜温度，并作出相应变化，决定是否启动空调或在接收主人短信后是否启动自动做饭开关，而这些开关的开合需要有专门的芯片进行驱动。这次我们选取了ULN2003A
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芯片来实现应对电路的启动。首先介绍ULN2003A：
ULN2003A是一个7路反向器电路，即当输入端为高电平时，ULN2003A输出端为低电平，当输入端为低电平时，ULN2003A输出端为高电平。它是集成达林顿管IC，内部还集成了一个消线圈反电动势的二极管，可用来驱动继电器。
图3-14 ULN2003A实体图
ULN2003A的每一对达林顿都串联一个2.7K的基极电阻，在5V的工作电压下能与TTL和CMOS电路直接连接，可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器。它是高压大电流达林顿晶体管陈列系列产品，具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等优点，适应于各类要求高速大功率驱动的系统。
图3-15 ULN2003A逻辑图
? 基本参数
模块配置7 NPN 电压, Vceo:50V 集电极直流电流:500mA 直流电流增益hFE:1000 工作温度范围:-20°C to +85°C 引脚数:16 封装类型:DIP 晶体管数:7 最大连续电流, Ic:500mA 输入电压最大:30V 输入类型:5V TTL CMOS 输出电压最大:50V 输出电流最大:0.6A 通道数:7
ULN2003A在各种控制电路中常用它作为驱动继电器的芯片，其芯片内部做了一
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个消线圈反电动势的二极管。ULN2003的输出端允许通过IC 电流200mA，饱和压降VCE 约为1V左右，耐压BVCEO 约为36V。输出电流大，故可以直接驱动继电器或固体继电器(SSR)等外接控制器件，也可直接驱动低压灯泡。
图3-16 最大集电极电流与占空比
图3-17 电压传播延时波形
图3-18 相关器件应对电路
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ULN200A带动的继电器应对电路工作原理：当单片机接到主人的短信提醒时，根据内部程序处理，ULN2003A的IN1管脚与单片机的P2.6口相接，从单片机输出高电平，经过ULN2003A反向后，继电器1所在电路形成通路，继电器1中的线圈开始有电流流入，根据继电器的特性，将继电器1对应的开关从1.2的断路吸合到2.3通路，使得电饭锅所在电路形成通路，电饭锅开始工作，完成做饭。同理，单片机在温度检测模块检测到温度不适宜时，从P2.7口输出高电平，经ULN2003A反向后，使继电器2导通，吸合开关，使得空调所在电路形成通路，空调开始启动，完成温度的调节。
3.8.2窗帘开合模块
窗帘的开合必须要通过电机的牵引，常选用电机有直流电机和步进电机。步进电机是数字式控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就会转动一个角度，步进电机可实现精确定位控制，因此非常适合单片机控制。步进电机可分为反应式步进电机（简称VR）、永磁式步进电机（简称PM）和混合式步进电机（简称HB）。而直流电机虽然控制简单，但是定位精度不高，由于只要达到马达电流就会转动，而且转速和圈数都难以精确控制，因此综合各方面因素，选用步进电机。
如果给步进电机发一个控制脉冲，它就转一步，再发一个脉冲，它会再转一步。两个脉冲的间隔越短，步进电机就转的越快。调整单片机发出的脉冲频率，就可以对步进电机进行调速控制。但应注意的是：如果脉冲频率的速度大于了步进电机的反应速度，那么步进电机就会出现失步现象。
图3-19 六线式步进电机接线图
与两相四线步进电机相比，四相八线步进电机虽然步距脚由整步的1.8度变成了0.9度，步进更加精确，但是四相八线步进电机需要驱动器对四个绕组的八个绕组分
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