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1、实验五电子控制装置的制作一、实验目的和内容(一)实验目的1、掌握Multisim 14软件的使用。2、掌握电子控制装置的原理图设计和电路仿真。(二)实验内容从面包板电子制作130例中选择一个电子控制装置,通过Multisim 14软 件进行原理图设计和电路仿真。本次实验,本人决定选择例13,光控平安保护开关。本次实验的光控平安开 关电路,可以安装在工业和农业等一些设备上,如冲压机床、剪板机、锄草机、粉 碎机等较容易发生事故的特殊部位。该平安开关利用光敏电阻作为光信号传感器, 当人的手臂靠近危险部位时,平安开关能迅速启动受控设备的制动装置,使机器立 即停止工作,从而起到了平安保护作用。当手臂离开
2、危险区域时,设备又能恢复正 常运转。其需要设计的电路原理图如下:图2-131光控平安保护开关原理图二、光控平安保护开关的设计1、总电路图2、原理说明电路原理图见图2-13-1所示,主要由光控电路和控制执行电路组成。在光控 平安开关处于静态时,光敏电阻RG受到光照,呈现低阻,三极管VI的基极处于低 电平,集电极处于高电平,故VI处于截止状态,V2的基极同为高电平,故V2、V3 组成的复合管均处于截止状态,继电器K不动作,其被控的平安制动电路亦不动作。当人体手臂靠近危险区域时,RG因光线被手臂阻挡而呈现高阻状态,VI的基 极变为高电平,其集电极变为低电平,故VI、V2、V3均导通,继电器K吸合,其
3、 常开触点接通受控设备的制动装置的控制电源,使制动装置动作,设备立即停止运 转。当手臂离开危险区域后,RG恢复为低阻状态,VI、V2、V3均截止,继电器K 常开触点断开,被控的制动装置不再动作,设备又恢复正常运转。调整RP1的阻值可以调整光控灵敏度度,使其符合实际要求。三、XXX的制作过程1 .下载并安装Multisim 14软件。2 .下载并导入Multisim 14汉化包。3 .元件的选择。继电器选用EMR011A05, 9013晶体管用2N5551代替,9012 晶体管用2N5401代替,光敏电阻用滑动变阻器代替。4 .原理图连接。5 .虚拟仿真仪器布置。下列图为仪器仿真数据检测。四、结
4、果和分析当 RP1 取 30%时,RGW44%时,LED 点亮,RG245%时,LED 熄灭。当 RG=44%时, 继电器输入端电压为2.632V, D1导通,D2截止,示波器通道A电压为2. 071V,通 道2电压为1. 768Vo当RG=45%时,继电器输入端电压为2. 384V, D1导通,D2截 止,示波器通道A电压为5. 996V,通道2电压为1. 409V。下列图为RG从44%调到45%时示波潜仿真图。从图可知,RG=45%时,继电器瞬间 关闭,LED熄灭。的文nD mu moo mcum 仍am。口函 m(M)d /ji-bb sagos . *.。Qa abS0av*,X,l, / Intrecl*,J o016五、总结和体会本实验比拟难的是对Multisim 14软件的学习。该实验结合了模拟电路知识, 实现了 EDA设计,并利用计算机进行电路仿真,实现了 CAE的功能。通过本次实验, 我学会了 Multisim 14软件的元件选择、电路设计和电路仿真,同时加深了对二极 管、晶体管等元件工作原理的认识,对今后的EDA电路设计起到了至关重要的作用。 由于本次实验的元件相对简单,且没有包含单片机芯片,基础元件(电容、电阻、 电感)种类少,且二极管种类只有1种,三极管(晶体管)种类只有2种,故不进 行元件清单的整理。