項目四機器人巡線傳感器信號處理模塊制作與調(diào)試機器人巡線傳感器信號處理模塊原理分析I知識目標能力目標素質(zhì)目標項目結(jié)構(gòu)任務(wù)網(wǎng)絡(luò)項目及任務(wù)任務(wù)1巡線傳感器信號處理模塊工作原理分析子任務(wù)一認知電路中的元器件電路原理認知學習電路仿真分析與驗證子任務(wù)二子任務(wù)三學習目標知識目標1）能完全理解機器人巡線傳感器信號處理模塊的工作過程；2）能充分運用前面所學習的知識對該電路進行模塊化分析；3）能對該電路中各模塊電路進行分析和元件參數(shù)的選擇；4）能通過對新知識的理解與學習對電路提出優(yōu)化方案。返回學習目標能力目標1）能準確劃分模塊電路；2）能對模塊電路進行正確的分析與參數(shù)計算；3）能總結(jié)知識和技能，并通過查閱資料，思考電路功能拓展。返回項目引入返回如何告知處理器機器人位于什么位置？返回機器人巡線傳感器信號處理模塊電路圖知識鏈接對光敏進來的信號進行同相放大由運放組成的比較器，實現(xiàn)輸出閾值的控制。施密特反相器，驅(qū)動LED和輸出至控制器，增強抗干擾能力子任務(wù)2電路原理認知和學習

該模塊包括發(fā)光二極管發(fā)射電路、光敏接收電路、信號放大電路、比較電路、施密特反相器電路，另外整個模塊還包括電源模塊電路。其中LM324是整個電路的核心，它將光敏電阻轉(zhuǎn)換出來的電壓信號進行放大然后和參考電壓進行比較，從而判斷當前的光敏電阻是否處于地面上鋪設(shè)的線路上，判斷出后送入施密特反相器驅(qū)動LED指示并送入后續(xù)處理電路。1．發(fā)光二極管發(fā)射電路2．光敏接收電路3．信號放大電路

4．比較電路

5.施密特反相器電路子任務(wù)2電路原理認知和學習想一想議一議1．電路中的光敏電阻的作用是什么？2．電路中的LM324的作用是什么？3．電路中C1、C2的作用各是什么？4．排阻RP1、RP2的作用是什么？5．電位器RW1-RW8的作用是什么？6．運算放大器的電壓放大倍數(shù)與哪些參數(shù)有關(guān)？7．LED的亮滅由哪些因素決定？子任務(wù)2電路原理認知和學習§4.3集成運放的非線性應用4.3.1電壓比較器4.3.2方波產(chǎn)生電路4.3.3壓控方波產(chǎn)生電路§4集成運算放大器§4.3.1電壓比較器(Comparer)一、單限電壓比較器功能：類型基本比較器簡單比較器(單門限)窗口比較器(雙門限)遲滯比較器(施密特觸發(fā)器)比較電壓信號(被測試信號與標準信號)大小8uIuOOuIuO1.過零電壓比較器uI

<0uI

>0UOmax-UOmaxUOHUOL第7章信號產(chǎn)生電路OuIuO2.同相輸入單門限比較器8uIUREF

UZUZUREFuI

<UREF-UZuI

>UREF門限電壓UT特點:1)工作在非線性區(qū)2)不存在虛短

(除了uI=UREF

時)

3)存在虛斷門限電壓UT=UREF第7章信號產(chǎn)生電路二、窗口比較器uO88U1U2uIV1V2uO1uO2設(shè)U1>U2，比較器采用單電源uIuO1uO2V1V2uO<U2

>U1U2<uI<U1UOmax截止導通UZ0UOmax0導通截止UZ00截止截止0UZOuIuOU1U2第7章信號產(chǎn)生電路應用舉例—三極管

值分選電路885V2.5VV1V2V+15V10k

20k

20k

430k

1M

5k

1.5k

3CG50

100，LED不亮。分析電路是否滿足要求：

<50

或

>100，LED亮，[解]IB=(15-0.7)/1430=0.01mA當

<50

時，IC<

0.5mA，UC<2.5V,V2

導通，LED亮當

>100

時，IC>

1mA，UC>5VV1

導通，LED亮當50

100時，2.5VUC

<5V，LED不亮第7章信號產(chǎn)生電路1)電路和門限電壓三、遲滯比較器1.反相型遲滯比較器uIRR18UREFR2R3

UZPuO正反饋當uI>uP

時，uO=-UZ當uI<uP

時，uO=+UZ當uI=uP

時，狀態(tài)翻轉(zhuǎn)例：R1=30k

，R2=15k,UZ=6V,UREF=0,求UT。第7章信號產(chǎn)生電路特點：2)傳輸特性RR18uIUREFR2R3

UZPuOOuIuOUT+UT-UZ-UZ當uI

逐漸增大時

只要uI<UT+，則uO=UZ一旦uI>UT+，則uO=-UZ當uI逐漸減小時只要uI>UT-，則uO=-U