本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種傳感器模塊通用控制電路演示板。
背景技術(shù):
傳感器英文名稱:transducer/sensor是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。傳感器的特點包括:微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的存在和發(fā)展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。通常根據(jù)其基本感知功能分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。
傳感器模塊內(nèi)部電路主要是電阻分壓和比較器比較輸出的過程,不同傳感器模塊敏感元件的接入位置不同,分壓電阻阻值不同。傳感器模塊的接線方式通常有四線制和三線制兩種,四線制的引線分別是:電源vcc,地gnd,數(shù)字信號do,模擬信號ao。三線制的引線沒有模擬信號ao。
點陣板萬能板、洞洞板是一種按照標(biāo)準(zhǔn)芯片引腳間距100mil或2.54mm布滿焊盤、可按自己的意愿插裝元器件及連線的印制電路板。
傳統(tǒng)的傳感器實驗通常使用臺式或箱式實驗箱,學(xué)生看不見實驗箱里的器件及內(nèi)部電路,只是通過實驗箱外部的插孔通過插接連線完成實驗,學(xué)生對實驗原理理解不深,實驗興趣不高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、性能可靠、造價低廉的阻性傳感器通用控制電路演示板,通過綜合性傳感器模塊實驗電路設(shè)計,把多種傳感器模塊輸出的數(shù)字信號經(jīng)過多路撥碼開關(guān)后作為計數(shù)器的時鐘信號,通過計數(shù)器顯示傳感器模塊的輸出結(jié)果。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
傳感器模塊通用控制電路演示板,由點陣板、傳感器模塊、排針座、八路撥碼開關(guān)、d觸發(fā)器、模十計數(shù)器、bcd碼七段碼譯碼器、一位數(shù)碼管、多諧振蕩器、電源端子,傳感器模塊有8個,傳感器模塊為三線制引線模式,8個傳感器模塊分別有3個管腳,這3個管腳分別是電源vcc、接地gnd、數(shù)字輸出do,排針座有8組,每組3個插孔,共計24個插孔,模十計數(shù)器、bcd碼七段碼譯碼器和一位數(shù)碼管分別有2個,排針座、八路撥碼開關(guān)、d觸發(fā)器、2個模十計數(shù)器、2個bcd碼七段碼譯碼器、2個一位數(shù)碼管、多諧振蕩器和電源端子全部焊接在點陣板上,8個傳感器模塊插在排針座上;
所述的8個傳感器模塊分別是光電測速傳感器模塊、輕觸開關(guān)傳感器模塊、振動傳感器模塊、火焰?zhèn)鞲衅髂K、光敏電阻傳感器模塊、傾角傳感器模塊、溫度傳感器模塊和熱釋電傳感器模塊;
所述的電源端子輸出5v直流電源,電源端子的正負極分別連接8個傳感器模塊的電源vcc及接地gnd所對應(yīng)的排針座的16個管腳;
所述的八路撥碼開關(guān)有16個管腳,每側(cè)8個,8個傳感器模塊的數(shù)字輸出do所對應(yīng)的排針座上的8個引腳分別連接八路撥碼開關(guān)的輸入端,八路撥碼開關(guān)的8個輸出端連在一起連接d觸發(fā)器的輸入端,即d觸發(fā)器的第2管腳;
所述的多諧振蕩器為555多諧振蕩器,包括一個ne555芯片、兩個4700歐姆電阻、一個0.47微法電容和一個0.01微法電容,多諧振蕩器從ne555芯片3管腳輸出矩形脈沖作為d觸發(fā)器的時鐘信號;
所述的d觸發(fā)器為74hc74芯片,d觸發(fā)器有14個管腳,d觸發(fā)器的1管腳、4管腳、14管腳接電源端子的正極,d觸發(fā)器的7管腳接電源端子的負極,多諧振蕩器從ne555芯片3管腳接d觸發(fā)器3管腳,d觸發(fā)器的5管腳分別連接2個模十計數(shù)器的2管腳;
所述的2個模十計數(shù)器為74hc160芯片,2個模十計數(shù)器級聯(lián)構(gòu)成模100計數(shù)器,每個模十計數(shù)器有16個管腳,其中第一個模十計數(shù)器為一位數(shù)碼管的個位計數(shù)器,第二個模十計數(shù)器為一位數(shù)碼管的十位計數(shù)器,d觸發(fā)器5管腳輸出信號作為2個模十計數(shù)器的同步時鐘信號,2個模十計數(shù)器的3管腳、4管腳、5管腳、6管腳、8管腳分別接電源端子的負極,2個模十計數(shù)器的1管腳、9管腳、16管腳分別接電源端子的正極,2個模十計數(shù)器的14管腳分別接2個bcd碼七段碼譯碼器的7管腳,2個模十計數(shù)器的13管腳分別接2個bcd碼七段碼譯碼器的1管腳,2個模十計數(shù)器的12管腳分別接2個bcd碼七段碼譯碼器的2管腳,2個模十計數(shù)器的11管腳分別接2個bcd碼七段碼譯碼器的6管腳,第一個模十計數(shù)器的7管腳、10管腳分別接電源端子的正極,第一個模十計數(shù)器的15管腳接第二個模十計數(shù)器的7管腳、10管腳;
所述的bcd碼七段碼譯碼器為cd4511芯片,2個bcd碼七段碼譯碼器分別有16個管腳,2個bcd碼七段碼譯碼器的5管腳、8管腳分別接電源端子的負極,2個bcd碼七段碼譯碼器的3管腳、4管腳、16管腳分別接電源端子的正極,2個bcd碼七段碼譯碼器的13管腳分別接2個一位數(shù)碼管的7管腳,2個bcd碼七段碼譯碼器的12管腳分別接2個一位數(shù)碼管的6管腳,2個bcd碼七段碼譯碼器的11管腳分別接2個一位數(shù)碼管的4管腳,2個bcd碼七段碼譯碼器的10管腳分別接2個一位數(shù)碼管的2管腳,2個bcd碼七段碼譯碼器的9管腳分別接2個一位數(shù)碼管的1管腳,2個bcd碼七段碼譯碼器的15管腳分別接2個一位數(shù)碼管的9管腳,2個bcd碼七段碼譯碼器的14管腳分別接2個一位數(shù)碼管的10管腳;
所述的一位數(shù)碼管為一位共陰數(shù)碼管,2個一位數(shù)碼管的8管腳分別串聯(lián)一個470歐姆的電阻后接接電源端子的負極。
本發(fā)明的有益之處是:1、克服了傳統(tǒng)臺式或箱式傳感器實驗的缺點,加深學(xué)生對實驗原理的理解,提高學(xué)生實驗興趣,提高實驗的穩(wěn)定性;2、如果直接選用傳感器敏感元件而不是傳感器模塊進行實驗,實驗過程太久,實驗結(jié)果也可能不穩(wěn)定。
附圖說明
圖1傳感器模塊通用控制電路演示板結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2傳感器模塊通用控制電路演示板電路圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作具體說明。
參見圖1,傳感器模塊通用控制電路演示板由點陣板1、傳感器模塊2、排針座3、八路撥碼開關(guān)4、d觸發(fā)器5、模十計數(shù)器6、bcd碼七段碼譯碼器7、一位數(shù)碼管8、多諧振蕩器9、電源端子10,傳感器模塊2有8個,傳感器模塊2為三線制引線模式,8個傳感器模塊2分別有3個管腳,這3個管腳分別是電源vcc、接地gnd、數(shù)字輸出do,排針座3有8組,每組3個插孔,共計24個插孔,模十計數(shù)器6、bcd碼七段碼譯碼器7和一位數(shù)碼管8分別有2個,排針座3、八路撥碼開關(guān)4、d觸發(fā)器5、2個模十計數(shù)器6、2個bcd碼七段碼譯碼器7、2個一位數(shù)碼管8、多諧振蕩器9和電源端子10全部焊接在點陣板1上,8個傳感器模塊2插在排針座3上;
參見圖2,所述的傳感器模塊2分別是光電測速傳感器模塊、輕觸開關(guān)傳感器模塊、振動傳感器模塊、火焰?zhèn)鞲衅髂K、光敏電阻傳感器模塊、傾角傳感器模塊、溫度傳感器模塊和熱釋電傳感器模塊;
所述的電源端子10輸出5v直流電源,電源端子10的正負極分別連接8個傳感器模塊2的電源vcc及接地gnd所對應(yīng)的排針座3的16個管腳;
所述的八路撥碼開關(guān)4有16個管腳,每側(cè)8個,8個傳感器模塊2的數(shù)字輸出do所對應(yīng)的排針座3上的8個引腳分別連接八路撥碼開關(guān)4的輸入端,八路撥碼開關(guān)4的8個輸出端連在一起連接d觸發(fā)器5的輸入端,即d觸發(fā)器5的第2管腳;
所述的多諧振蕩器9為555多諧振蕩器,包括一個ne555芯片、兩個4700歐姆電阻、一個0.47微法電容和一個0.01微法電容,多諧振蕩器9從ne555芯片3管腳輸出矩形脈沖作為d觸發(fā)器5的時鐘信號;
所述的d觸發(fā)器5為74hc74芯片,d觸發(fā)器5有14個管腳,d觸發(fā)器5的1管腳、4管腳、14管腳接電源端子10的正極,d觸發(fā)器5的7管腳接電源端子10的負極,八路撥碼開關(guān)4的8個輸出端連在一起接d觸發(fā)器5的第2管腳,多諧振蕩器9從ne555芯片3管腳接d觸發(fā)器5的3管腳,d觸發(fā)器5的5管腳分別連接2個模十計數(shù)器6的2管腳;
所述的模十計數(shù)器6為74hc160芯片,2個模十計數(shù)器6級聯(lián)構(gòu)成模100計數(shù)器,每個模十計數(shù)器6有16個管腳,其中第一個模十計數(shù)器6為一位數(shù)碼管8的個位計數(shù)器,第二個模十計數(shù)器6為一位數(shù)碼管8的十位計數(shù)器,d觸發(fā)器55管腳輸出信號作為2個模十計數(shù)器6的同步時鐘信號,分別連接2個模十計數(shù)器6的2管腳,2個模十計數(shù)器6的3管腳、4管腳、5管腳、6管腳、8管腳分別接電源端子10的負極,2個模十計數(shù)器6的1管腳、9管腳、16管腳分別接電源端子10的正極,2個模十計數(shù)器6的14管腳分別接2個bcd碼七段碼譯碼器7的7管腳,2個模十計數(shù)器6的13管腳分別接2個bcd碼七段碼譯碼器7的1管腳,2個模十計數(shù)器6的12管腳分別接2個bcd碼七段碼譯碼器7的2管腳,2個模十計數(shù)器6的11管腳分別接2個bcd碼七段碼譯碼器7的6管腳,第一個模十計數(shù)器6的7管腳、10管腳分別接電源端子10的正極,第一個模十計數(shù)器6的15管腳接第二個模十計數(shù)器6的7管腳、10管腳;
所述的bcd碼七段碼譯碼器7為cd4511芯片,2個bcd碼七段碼譯碼器7分別有16個管腳,2個bcd碼七段碼譯碼器7的5管腳、8管腳分別接電源端子10的負極,2個bcd碼七段碼譯碼器7的3管腳、4管腳、16管腳分別分別接電源端子10的正極,2個bcd碼七段碼譯碼器7的13管腳分別接2個一位數(shù)碼管8的7管腳,2個bcd碼七段碼譯碼器7的12管腳分別接2個一位數(shù)碼管8的6管腳,2個bcd碼七段碼譯碼器7的11管腳分別接2個一位數(shù)碼管8的4管腳,2個bcd碼七段碼譯碼器7的10管腳分別接2個一位數(shù)碼管8的2管腳,2個bcd碼七段碼譯碼器7的9管腳分別接2個一位數(shù)碼管8的1管腳,2個bcd碼七段碼譯碼器7的15管腳分別接2個一位數(shù)碼管8的9管腳,2個bcd碼七段碼譯碼器7的14管腳分別接2個一位數(shù)碼管8的10管腳;
所述的一位數(shù)碼管8為一位共陰數(shù)碼管,2個一位數(shù)碼管8的8管腳分別串聯(lián)一個470歐姆的電阻后接接電源端子10的負極。
電路板焊接好后,將八路撥碼開關(guān)4的某一路電路接通,即可演示對應(yīng)傳感器模塊對數(shù)碼管的控制情況。