[實用新型]一種雙輸出灰度傳感器

有效

• 申請號: 202020175227.0
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN211504406U
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 張逸飛;雷美珍
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G01J3/50
• 分類號: G01J3/50
• 代理公司: 紹興市寅越專利代理事務所(普通合伙) 33285
• 代理人: 鄧愛民

1.一種雙輸出灰度傳感器，其特征在于：包括功能主電路、模擬數字雙輸出電路、74HC245緩沖電路、TLP250光耦隔離控制電路、單片機采樣控制電路，所述功能主電路根據被光所照射待測物體反射回來的光強改變光敏電阻的阻值大小，從而控制輸出電壓，實現傳感器的功能；功能主電路輸出端連接模擬數字雙輸出電路輸入端，模擬數字雙輸出電路實現了被測電壓模擬量和數字量的雙輸出；74HC245緩沖電路將信號與輸出電路隔離，從而保證信號的單向傳遞并保護CPU的運行安全；TLP250光耦隔離控制電路將整個電路分為高壓、低壓電路兩部分，安全可靠，同時對單片機輸出的PWM信號進行放大來控制功率管的通斷程度來實現電壓調整；單片機采樣控制電路通過對功率管兩端的電壓、電流進行采樣，并根據設定的電阻阻值輸出PWM波來控制功率管的通斷程度，從而實現改變串入電阻的阻值大小、調節輸出電壓的功能。

2.根據權利要求1所述的一種雙輸出灰度傳感器，其特征在于：所述功能主電路包括LED燈、功率管IRF740、光敏電阻R8、電阻R4、R7和R12，R8和R12串聯接地，另一端經電阻R4接到功率管的漏極，R7一端與LED燈相連，另一端接地，LED燈陽極與功率管的源極相連，并接12V電源，陰極與R7相連。

3.根據權利要求1所述的一種雙輸出灰度傳感器，其特征在于：所述模擬數字雙輸出電路由電阻R9、R10、R19，電容C4和電壓比較器LM324組成，R9與R10串聯接至比較器的陽極，R9高電壓端連至R8與R12之間，低電壓端接到單片機的PA2腳，電容C4一端與5V電源以及比較器負極相連，另一端直接接地，比較器輸出端經電阻R19接至單片機的PB0腳。

4.根據權利要求1所述的一種雙輸出灰度傳感器，其特征在于：所述74HC245緩沖電路包括74HC245芯片、電容C8、電阻R13和R14，電阻R13一端與單片機PC0腳相接，另一端連至芯片的1腳，R14一端與芯片的20腳相連，另一端經電阻R16連至TLP250芯片的2腳，74HC245芯片的9腳直接接地，11腳連接到電容C8一端并接地，10腳和12腳連接至電容C8的另一端接5V電源。

5.根據權利要求1所述的一種雙輸出灰度傳感器，其特征在于：所述TLP250光耦隔離控制電路主要包括TLP250芯片、電阻R15和R16、電容C6和C7，電阻R16一端經電阻R14與74HC245芯片的20腳相連，另一端連接至TLP250芯片的2腳，TLP250芯片的3腳和5腳直接接地，6腳經電阻R15和電阻R13連接到功率管IRF740的柵極，8腳連接12V電源，電容C6和C7均一端連接至TLP250芯片的8腳，另一端接地。

6.根據權利要求1所述的一種雙輸出灰度傳感器，其特征在于：所述單片機采樣控制電路主要包括STM32系列單片機、晶振Y1和Y2、兩片電壓比較器LM324以及電阻、電容，晶振Y1兩端分別連到單片機的PD0、PD1口，并分別通過電容C1、C2接地；晶振Y2兩端分別連到單片機的PC14、PC15口，并分別通過電容C3、C5接地，電阻R1一端接至12V電源，另一端連接至第一片LM324芯片的正極，并通過電阻R2接地，第一片LM324芯片的負極連接至它的輸出端并通過電阻R17接到單片機的PA0腳，另一片LM324芯片的陽極接到功率管的漏極，陰極接到電阻R5和R6之間，R5連接到電阻R4的低壓端，R6連接到芯片的輸出端并經電阻R18接到單片機的PA1腳，單片機19腳經電阻R11接3.3V電源，21腳直接接地，22、23、24、25腳接3.3V電源，60、61、62、63腳接地。

7.根據權利要求6所述的一種雙輸出灰度傳感器，其特征在于：所述STM32系列單片機型號為STM32F103。