文档介绍:实训项目(论文)
题 目 简易机器狗的制作
学生姓名 马骏
专业班级 机械11—1班
所在院系 机械工程系
指导教师
完成日期 年 月 日
简介
机器狗产品如Error! Reference source not ,它具有机、电、声、光、磁结合的特点,当外界发出拍手声、或者用磁铁靠近狗的尾部、或者用手电筒照射狗的眼睛,机器狗均会自动行走一段距离,然后自动停下,当再次有声、光、电触发时又会重复上述过程.
图1-1
2机器狗的工作
该装置主要由声控检测电路、光控检测电路、磁控检测电路、触发电路、单稳态电路、开关组成。声敏元件麦克风V1与电阻R1、R2,组成声敏取样电路,主要是将声信号转变为电信号,为单稳态电路提供触发信号。光敏三极管、干簧管可以将光信号、磁场信号转变为电信号,为单稳态电路提供触发信号。
2。1控制电路原理图
图1-2
2.2单稳态触发器工作原理
用555定时器组成的单稳态触发器电路如图1-3所示。其工作原理如下:
(1)t0~t1稳态
输入脉冲信号u1,加在置位控制输入端2号引脚上,平时为高电平。在电路接通电源后,有一个进入稳态过程,即电源通过R向电容C充电,当其上电压uC≥2/3Vcc,则6号引脚状态为1,而u1的2号引脚状态也为1,则输出为0,放电管T导通,电容上电压uC通过7号引脚放电,使6号引脚状态变为0,则输出不变,仍为0,电路处于稳定状态。
(2)t1~t2暂稳态
在t1时刻,输入u1为下降沿触发信号,2号引脚状态为0,而6号引脚状态仍为0,这时电路输出发生翻转为1,放电管T截止,电容开始充电,电路进入暂稳态。此后,在t2时刻,电容电压还未充到2/3Vcc,输入u1必须由0变为1,故6号、2号引脚状态在t1~t3为0、0和0、1,输出一直为1,放电管处于截止状态.
(3)t3时刻恢复稳态
在t3时刻电容上电压被充到≥2/3Vcc时,这时6号、2号引脚状态为1、1,使输出由1翻转为0,暂稳态结束,电路又恢复稳态。这时放电管T导通,uc立即快速放电,使6号、2号引脚状态为0、1,输出维持不变,为0态,电路处于稳态。
综上所述,单稳态触发器电路平时(即触发信号未到来时,,它能翻转成新的状态。但这种状态是不稳定的,只能维持一定时间,因而称之为暂稳态(简称暂态)。
暂态时间结束,电路能自动回到原来状态,从而输出一个矩形脉冲,由于这种电路只有一种稳定状态,因而称之为“单稳态触发器”,简称“单稳电路"或“单稳”.单稳电路的暂态时间的长短tW,与外界触发脉冲无关,仅由电路本身的藕合元件RC决定,因此称RC为单稳电路的定时元件。
.图1—3为单稳态触发电路及其工作波形。本电路工作波形可在软件仿真时观察。
图1-3
2. 
当声敏元件麦克风V1没有声音激发时,其导电率很低,且呈高阻抗,使得Q1反偏截止,电源通过R10加在Q2的基极上Q2截至,IC1的2脚输入高电平,处于复位状态,3脚输出低电平,M1关断,则电机没有工作,机器狗保持静止状态。 
当声敏元件麦克风V1处在一定的声波之中时,其内部会产生一系列电子密度的变化,因而麦克风V1电阻变得很小。这时,声波检测信号通过C1直接耦合到Q1的基极上而导通,并且反向,再通过C3直接耦合到Q2的基极,与通过R10的电压叠加变成高电平,Q2导通,使得ICI等元件组成的单稳态电路2脚输入从高电平跳变为低电平,IC1被触发翻转,3脚输出高电平,M1
开通,电动机开始工作,机器狗便开始行走了,同时行走的时间将延长到单稳态触发器的延时时间。 
当IC1的3脚输出高电平可以带动电机工作的同时,D2被导通,将直接加到Q3的基极上,Q3被导通,进而Q2被截止,IC1的2脚输入由低电平跳为高电平。IC1处于复位状态。 由于声波的延续,使得声敏元件麦克风V1连续不断地受到声波的作用,则IC1的2脚会不断得到触发, 3脚持续输出高电平,这时该电路将一直驱动电机M1工作,机器猫会持续行走,直到声波消失。   
 
2。3.2光控、磁控工作原理 
当光敏三极管或干簧管被激发时,他们可以直