① 電動工具的碳刷是怎麼製作的啊
碳刷(Carbon brush)也叫電刷,作為一種滑動接觸件,在許多電氣設備中得到廣泛的應用。碳刷在產品應用材質主要有石墨,浸脂石墨,金屬(含銅,銀)石墨。碳刷是電動機或發電機或其他旋轉機械的固定部分和轉動部分之間傳遞能量或信號的裝置,它一般是純碳加凝固劑製成,外型一般是方塊,卡在金屬支架上,裡面有彈簧把它緊壓在轉軸上,電機轉動的時候,將電能通過換相器輸送給線圈,由於其主要成分是碳,稱為碳刷,它是易磨損的。應定期維護更換,並清理積碳。
是電動機或發電機或其他旋轉機械的固定部分和轉動部分之間傳遞能量或信號的裝置,它一般是純碳加凝固劑製成,外型一般是方塊,卡在金屬支架上,裡面有彈簧把它緊壓在轉軸上,比如石油鑽井完成後,需要進行檢測,就要從井筒放儀器下去,就是通過碳刷將信號從旋轉部分(外包鋼絲的電纜滾筒)送到地面儀器的。碳刷的樣子有點像擦鉛筆的橡皮條那樣,頂上有導線引出。體積有大有小。碳刷作為一種滑動接觸件,在許多電氣設備中得到廣泛的應用。產品材質主要有電化石墨,浸脂石墨,金屬(含銅,銀)石墨。
製作方法:
直接用石墨電極基板為材料,經過打磨加工,做成碳刷。
2.用壓模的方式,將鬆散的特製石墨粉直接壓成碳刷,現在大多採用第一種方式,做成的碳刷耐磨損,電阻小。
② 遙控飛機製作
怎樣製作遙控飛機
0 購買發動機和設備。(花去經費的70%)
1 備齊工具。
2 了解模型內構(與真飛機相似,但簡化好多)。
3 備齊和了解材料(花去經費10-20%)。
4 制圖,我是用Autocad設計和輸出。
5 製作和調試。
6 找玩過遙控模型帶你試飛,因為那天你可能會興奮的手打抖。
怎樣製作遙控飛機
要分為幾個部分:
1:遙控器部分.2.無線電發射接收部分.3控制電路部分.4.飛機的機械部分.
我對最後一個部分不熟,不過應該有買的吧.那個飛機的模型,你可以買一個,拿回來在它的基礎上改裝.
遙控器那邊, 如果你的功能不多,可以用2262\2272這一對編碼\解碼晶元.至於無線電,有賣那種做好的發射\接收模塊的,那個東西,自己做很麻煩,有時候又起不了振,不如就買個現成的.
把上面的東西連好後,就可以從2272輸出信號了,用這個信號控制步進電機之類的,當然需要自己連個電路了.自己設計,不難.
機械技術其實非常簡單,首先是材料得選定,要求是必須輕,而且有一定得強度,現在在小模型方面應用最多得是納米材料,看上去有點像泡沫塑料,但是強度較大。
其次就是機械,簡單得模型你需要兩個馬達,裝在飛機機翼上,馬達只需要控制轉速就可以了。當兩個馬達都高速旋轉時,帶動螺旋槳使飛機升空。當轉速較低或者停止時,飛機下降。當兩側馬達轉速不平衡時,飛機朝轉速低得馬達方向傾斜旋轉,只要把馬達得控制電路做好就ok。
只能簡單的告訴你,飛機航模有分橡筋動力,內燃機動力,微型渦輪噴氣式動力,電動動力.一架飛機航模由機身,機翼,尾翼,接受器,舵機,輪子.這是最基本的.比如說,一架內燃機動力的飛機,有內燃機5.0CC,$500.有舵機用於控制機襟即升降,尾翼即方向.還有油箱,一般600毫升的混合油(汽油+酒精+煤油),油管.接受器(越高級就越復雜),機身,機翼,記住機身是機翼的70%-80%的長度.如果是初學者,我推薦你用電動的既撞不爛,又便宜,又簡單.時間有限我不說太多了,我也是一個飛機航模的初學者呀!有兩架飛機,今年打算搞一架航空母艦,哈哈!
航模製作
真羨慕啊!
這不是錢的問題,需要不了多少錢的。
1.一個大型的流水工作台兼木工台。
2.一個專業點的製作台(包括鑽床,小車床等)。
3.兩個工具箱,考究點的話做一個工作牆。
4.可以的話辟出一小間油漆間。
5.可以的話建造一個小的水池。
6.電工製作台和相配套的工具。
7.設計兼寫字台。
8.全方位的燈光照明。
9.整套測試設備(萬用表,測速器等)。
10.各種小零件(這就要靠你平時的收集的)。
一一不能說齊,靠你自己的積累了。
航空模型的一般知識
一、什麼叫航空模型
在國際航聯制定的競賽規則里明確規定「航空模型是一種重於空氣的,有尺寸限制的,帶有或不帶有發動機的,不能載人的航空器,就叫航空模型。
其技術要求是:
最大飛行重量同燃料在內為五千克;
最大升力面積一百五十平方分米;
最大的翼載荷100克/平方分米;
活塞式發動機最大工作容積10亳升。
1、什麼叫飛機模型
一般認為不能飛行的,以某種飛機的實際尺寸按一定比例製作的模型叫飛機模型。
2、什麼叫模型飛機
一般稱能在空中飛行的模型為模型飛機,叫航空模型。
二、模型飛機的組成
模型飛機一般與載人的飛機一樣,主要由機翼、尾翼、機身、起落架和發動機五部分組成。
1、機翼———是模型飛機在飛行時產生升力的裝置,並能保持模型飛機飛行時的橫側安定。
2、尾翼———包括水平尾翼和垂直尾翼兩部分。水平尾翼可保持模型飛機飛行時的俯仰安定,垂直尾翼保持模型飛機飛行時的方向安定。水平尾翼上的升降舵能控制模型飛機的升降,垂直尾翼上的方向舵可控制模型飛機的飛行方向。
3、機身———將模型的各部分聯結成一個整體的主幹部分叫機身。同時機身內可以裝載必要的控制機件,設備和燃料等。
4、起落架———供模型飛機起飛、著陸和停放的裝置。前部一個起落架,後面兩面三個起落架叫前三點式;前部兩面三個起落架,後面一個起落架叫後三點式。
5、發動機———它是模型飛機產生飛行動力的裝置。模型飛機常用的動 力裝置有:橡筋束、活塞式發動機、噴氣式發動機、電動機。
三、航空模型技術常用術語
1、翼展——機翼(尾翼)左右翼尖間的直線距離。(穿過機身部分也計算在內)。
2、機身全長——模型飛機最前端到最末端的直線距離。
3、重心——模型飛機各部分重力的合力作用點稱為重心。
4、尾心臂——由重心到水平尾翼前緣四分之一弦長處的距離。
5、翼型——機翼或尾翼的橫剖面形狀。
6、前緣——翼型的最前端。
7、後緣——翼型的最後端。
8、翼弦——前後緣之間的連線。
9、展弦比——翼展與平均翼弦長度的比值。展弦比大說明機翼狹長。
飛翼式模型滑翔機的飛行原理
飛翼式彈射滑翔機由機翼、折疊絞鏈、復位鉤兼彈射鉤和復位橡筋組成。在機翼翼尖的後緣部分設有調整片(圖一)。把兩片機翼折起來合成一體,用一根橡筋用力一彈,它就直沖藍天,不一會機翼展開,象一隻大鳥一樣飛翔起來,十分有趣,它飛行方便,容易調整,又十分安全。
飛翼就是沒有水平尾翼的飛機。飛翼沒有尾翼,怎麼會飛呢?我們知道滑翔機是由機翼產生升力,由重力向前的分力提供給滑翔機前進速度(圖二)。水平尾翼掌握平衡(圖三),並使它具有良好的俯仰安定性。飛翼有機翼,也有重力,這與普通滑翔機一樣,具有一定的前進速度,能產生升力,但是沒有尾翼;怎樣來保持平衡和安定呢?原來飛翼的重心都設在很前面,機翼產生的升力一方面用來克服重力,另一方面它產生一個低頭力矩,而飛翼翼尖附近的調整片一般向上翹起,產生一個向下的力,這對重心來說是一個抬頭力矩,使整架模型保持平衡(圖四)。同時,調整片也起到保持飛翼俯仰安定性的作用,這樣飛翼與常規飛機就一樣了:它有向前的飛行速度、由機翼產生升力克服重力、由調整片來保持平衡和安全。
飛翼式彈射滑翔機的飛行方法是:右手持彈射棒,左手拿住合攏後的機翼翼尖部分,彈射橡筋掛在右側的彈射鉤上(即右側復位鉤),彈射方向垂直向上(圖五),只要一松開左手,合攏的飛翼模型就像火箭一樣射向天空……。這里一定要注意,用右手拿彈射棒時一定要使用右邊的彈射鉤,你如果使用左邊的彈射鉤,飛翼就會彈到彈射棒上(圖六),甚至會彈到右手。
飛翼滑翔姿態依靠調整調整片的角度,調整方法與普通的模型相仿:如果模型向下墜,也就是頭重,那麼可以把調整片向上扳一些,增加上翹的角度;如果模型產生波狀飛行或失速,也就是頭輕,那麼把調整片向下扳一些,即減小調整片向上的角度,同學們可以在反復的飛行中調整,取得一個最佳的角度。
調整時,還應注意飛翼的上反角不宜過大,因為上反角是用來保持模型的橫側安定性的,而飛翼的後掠角也可以起到上反角的作用,因此上反角不宜過大。試飛時如果滑翔機左右搖晃,就是上反角太大了,可以減小一些。
飛翼式彈射滑翔機高速上升時,依靠迎面而來的強大空氣動力,使兩片機翼緊緊合在一起,當速度減小時,空氣動力也減小,空氣對機翼的壓力小於復位橡筋的張力時,飛翼的兩片機翼就自然張開,進入滑翔。如果復位橡筋的力量很大,飛翼就彈不高,適當調整復位橡筋的力量,可以使你的模型彈得更高,但是一定要保證機翼能平穩展開。
如果你把機翼的後掠角適當地增加一些(圖七),可以使你的小飛機飛得更穩定。因為後掠角略為增大一些,可以使翼尖更向後伸展,這樣有利於飛翼的安定性。
航空模型的分類
一、普及級航空模型的分類和分級(競賽項目)
一、自由飛行類(P1類)
P1A——牽引模型滑翔機(分P1A-1、P1A-2兩級)
P1B——橡筋模型滑翔機(分P1B-1、P1B-2兩級)
P1C——活塞式發動機模型滑翔機(分P1C-1、P1C-2兩級)
P1D——室內模型飛機(分P1D-1、P1D-2兩級)
P1E——電動模型飛機
P1F——橡筋模型直升飛機
P1S——手擲模型滑翔機(分留空時間和直線距離)
P1T——彈射模型滑翔機。
二、線操縱類(P2類)
P2B——線操縱特技模型飛機(分P2B-1、P2B-2兩級)
P2C——線操縱小組競速模型飛機
P2D——線操縱空戰模型飛機
P2E——線操縱電動特技模型飛機(分P2E-1、P2E-2兩級)
P2X——線操縱橡筋模型飛機
三、無線電遙控類(P3類)
P3A——無線電遙控特技模型飛機(分P3A-1、P3A-2兩級)
P3B——無線電遙控模型滑翔機(分P3B-1、P3B-2兩級)
P3E——無線電遙控電動模型飛機。
二、在青少年中廣泛開展的航空模型項目
一、紙模型飛機
二、手擲模型滑翔機(簡稱:手擲,編號為P1S)
三、橡筋模型直升飛機
四、彈射模型滑翔機(簡稱:彈射,編號為P1T)
五、牽引模型滑翔機(簡稱:牽引,普及級編號為P1A-1和P1A-2,國際級編號為F1A)
六、橡筋模型飛機(簡稱:橡筋,普及級編號為P1B-1和P1B-2,國際級為F1B
飛機模型翼型
常用的模型飛機翼型有對稱、雙凸、平凸、凹凸,s形等幾種,如圖所示
對稱翼型的中弧線和翼弦重合,上弧線和下弧線對稱。這種翼型阻力系數比較小,但升阻比也小。一般用在線操縱或遙控特技模型飛機上
雙凸翼型的上弧線和下弧線都向外凸,但上弧線的彎度比下弧線大。這種翼型比對稱翼型的升阻比大。一般用在線操縱競速或遙控特技模型飛機上
平凸翼型的下弧線是一條直線。這種翼型最大升阻比要比雙凸翼型大。一般用在速摩不太高的初級線操縱或遙控模型飛機上
凹凸翼型的下弧線向內凹入。這種翼型能產生較大的升力,升阻比也比較大。廣泛用在競賽留空時間的模型飛機上
S形翼型的中弧線象橫放的S形。這種翼型的力矩特性是穩定的,可以用在沒有水平尾翼的模型飛機上
機翼升力原理
如果兩手各拿一張薄紙,使它們之間的距離大約4~6厘米。然後用嘴向這兩張紙中間吹氣,如圖所示。你會看到,這兩張紙不但沒有分開,反而相互靠近了,而且用最吹出的氣體速度越大,兩張紙就越靠近。從這個現象可以看出,當兩紙中間有空氣流過時,壓強變小了,紙外壓強比紙內大,內外的壓強差就把兩紙往中間壓去。中間空氣流動的速度越快,紙內外的壓強差也就越大。
飛機機翼地翼剖面又叫做翼型,一般翼型的前端圓鈍、後端尖銳,上表面拱起、下表面較平,呈魚側形。前端點叫做前緣,後端點叫做後緣,兩點之間的連線叫做翼弦。當氣流迎面流過機翼時,流線分布情況如圖2。原來是一股氣流,由於機翼地插入,被分成上下兩股。通過機翼後,在後緣又重合成一股。由於機翼上表面拱起,是上方的那股氣流的通道變窄。根據氣流的連續性原理和伯努利定理可以得知,機翼上方的壓強比機翼下方的壓強小,也就是說,機翼下表面受到向上的壓力比機翼上表面受到向下的壓力要大,這個壓力差就是機翼產生的升力。
使用要領和有關常識
(一)小發動機的使用要領:使用小發動機要注意以下幾個方面:
1.磨合運轉——凡是新發動機,必須先以較低的轉速運轉一個階段,時間從半小時到一小時以至更多些,稱為磨合運轉(磨車)。磨合運轉很重要,磨合運轉不好,發動機不但壽命短、馬力小、難以起動,還會帶來很多故障。說磨車沒有用,是白白損耗發動機等認識都是片面的。正確的磨合運轉決不會縮短發動機的壽命,相反會延長壽命與改進性能。即以新汽車和摩托車等為例,出廠時汽化器上裝有限制轉速的堵頭,或是規定車速不得超過某個限度,要行駛幾百公里後才可逐步地提高車速,這也就是為了磨合各個機件。
為什麼要磨車呢?
因為每台小發動機都是由若干零件裝成的,這些零件的相互配合還沒有完全協調,各個摩擦表面更免不了有高低不平或毛刺的地方。如在這時就以高速工作,活塞和氣缸等零件就會產生過熱甚至卡死,造成表面拉毛等損傷。磨合運轉就是以較慢的速度運轉,慢慢地、一點一滴地將那些互相接觸的零件表面都「磨」得很光滑,能互相適應和協調配合。這好比我們剛穿上一雙新鞋時會感到有點不舒服一樣,如果硬要在這時候跑步的話,腳就會不適應;如果穿了幾天以後再跑步,腳就會覺得「順」多了。
磨車必須在結實的試車台或桌子上進行,決不能裝在模型飛機上或其他不夠結實的板上進行,以免在運轉時引起振動,使機件受損。
磨車要用較大的螺旋槳來限制發動機的轉速,一般維持在5000~6000轉/分左右,然後逐步提高轉速。轉速過低會產生較大的振動,對零件不利。最好是穩定均勻的中等轉速。磨車期間,不要使用有附加劑的油料,油門要開大些,不要將調壓桿壓得太緊。
一般磨車步驟如下:
剛磨車時,應在發動機運轉1~2分鍾後就迅速關斷油路停車,待發動機稍稍冷卻後再開車,不要連續運轉很長時間。這樣做,也有利於熟悉這台發動機的起動和調整。而後,先低速運轉20~30分鍾,如果氣缸頭不太燙手(手指按上1~2秒鍾也能忍受),轉速均勻,就可以稍稍壓緊調壓桿,關小一點油針,提高一點轉速。繼續磨車20分鍾左右。再換上較小的螺旋槳,逐步提高轉速。最後用放飛模型的螺旋槳,高速磨車10~20分鍾。
新發動機剛磨車時,排氣口有黑色油點噴出。如將手指伸近排氣口,即會噴上一層油,在陽光下可從油層中看到閃閃發光的金屬粉末。一般磨車半小時左右,噴出的黑油即大大減少或消除。這時應逐步提高轉速,如轉速一直穩定,也無「熱死」現象,磨車即告結束,可以將發動機裝在模型飛機上使用。每台發動機需要磨車的時間不全相同,要根據具體情況來決定。一般約一小時左右。
經過正確磨車的小發動機,具有良好的氣密性,容易起動,轉動時輕松靈活,即使連續高速運轉,轉速也不改變(可從聲音來判斷)。
2.安裝——壓燃式小發動機可以用作航空、航海和陸上模型的動力裝置。當用在模型飛機上時,它可以裝在機頭前方(拉進式),即是一般最普通的式樣;也可以
裝在機尾等部位(推進式),這時必須使後槳墊和機匣前端面間的距離小於曲柄銷和機匣後蓋間的距離,以便螺旋槳的推力通過後槳墊傳到機匣端面,不使曲柄銷和後蓋產生摩擦。
小發動機可以正裝(氣缸頭在上)、倒裝(氣缸頭在下)和橫裝(氣缸頭朝向側面)。最普通的是正裝和橫裝。倒裝起動較難,容易引起油多。在線操縱模型上,尤其是線操縱特技模型上,為了保護發動機,經常採用橫裝。橫裝的發動機仍能很好起動。
圖13是小發動機在模型飛機上橫裝時的起動方法。助手蹲在模型的右側稍靠後,左手緊抓靠近發動機的機身部分(主要是抓住,不是使勁將模型往地面壓,以免壓彎起落架或使螺旋槳打地),右手輕輕扶住右翼尖;起動者右手撥槳,左手捏住調壓桿,以便根據右手感到的力量大小,隨時調節壓縮比。熟練後也可一人起動,用左手抓模型,右手撥槳。
小發動機一定要結實可靠地裝在模型的發動機架上;每次飛行後必須檢查,有松動時立即擰緊。裝得不牢靠的發動機,開動後會引起劇烈振動,使模型無法飛好。
調整裝在模型上的發動機時,不能只顧地面運轉情況,必須考慮飛行的條件和要求。例如,線操縱特技模型飛機有垂直上升、俯沖和倒飛等動作,發動機起動後應將模型飛機先後放在抬頭、低頭、平飛和倒飛等狀態去調整發動機,使抬頭時馬力最大,低頭時稍稍富油。其他狀態下都能正常工作不停車。
小發動機在實際應用中,還會產生這樣那樣的問題,要善於分析,找出原因,注意通過實踐,總結經驗。
3.平時維護:
(1)經常保持發動機的內外清潔,決不要讓塵土、灰沙、紙木屑或其他臟物進入內部。發動機不用的時候,要用清潔的布或紙包好。每次使用或放飛後,要用清潔的廢紙或布將發動機外面的臟物擦凈並包好;同時用帶點汽油或煤油的布將模型飛機上的油擦去,再用干布擦凈。不要在塵土很大或沙土地上開車或起飛;迫不得已需在沙土地上起飛時,應先潑些水或墊些厚紙和木板,以防沙土進入發動機。做模型飛機時,往往需用發動機測量位置和尺寸,應將發動機的進、排氣口包好,防止紙木屑等臟物進入。
(2)愛護發動機。非必要時,不要連續用高轉速開車,或用過份短小的螺旋槳和飛輪開車。不要將調壓桿壓得過緊。
(3)盡可能不拆或少拆發動機。
(4)要選用恰當的工具、合適的螺旋槳、成份正確和潔凈的油料。
(5)與發動機經常接觸的注油用具、工具和模型飛機等要保持清潔。應准備一隻干凈的小盒專門盛放注油用具,不要將注油用具隨地亂放,以免灰土隨著注油進入發動機。灰土象研磨劑一樣,會很快磨壞發動機。最好將注油用具盒、油瓶和扳手等放在專門准備的布包或小木箱內。既便利使用,又保證清潔,更可避免外出放飛時忘帶某種必需的工具。
4.注意安全——航模發動機雖然很小,但轉速很高。因此,要注意安全,防止事故。
起動後,不要站在螺旋槳的旋轉面內。不能使用已經破裂或斷去一段和不平衡的螺旋槳,斷裂的螺旋槳決不能膠上再使用。絕對不要使用金屬做的螺旋槳。
存放油料時,不可靠近高溫或有火種的地方。配製混合油和用汽油清洗發動機時,絕對不能抽煙,並防止抽煙人接近。不要在室內開發動機,盡可能避免吸入乙醚和廢氣。混合油瓶外面需註明有毒,以免誤用。
二)有關小發動機的常識:
我們已經懂得了一些內燃機的工作原理,初步掌握了航模內燃機的起動和使用,大家一定希望知道更多的有關內燃機的知識。那麼究竟有那些因素影響內燃機的性能呢?怎樣才能更好地利用和發揮手中這台航模發動機的作用呢?下面就來介紹一些有關這方面的常識:
1.分氣定時圖——小發動機的進氣、轉氣和排氣的開始和終止時間叫做分氣定時。分氣定時對發動機的功率、轉速、耗油率和起動性能等都有著很重要的影響。要合理選擇分氣定時,充分利用氣體流動時產生的慣性,以便盡可能地將廢氣驅除干凈,吸進更多的新鮮混合氣,提高發動機的功率。分氣定時圖用來表示進氣、轉氣及排氣的時間和先後次序,從圖上可以看出某個過程在何時開始、何時終止,以及開放延續時間的長短。在定時圖上,各個氣門的開閉時間都用曲軸旋轉的角度來表示。
圖14右方是曲軸式進氣小發動機(如銀燕1.5)的分氣定時圖。從圖14左方曲柄銷(曲軸後端裝有連桿的一段圓銷)的旋轉運動來看,當活塞下降到排氣口時,排氣開始,曲柄銷的位置相當於定時圖上的「1」;曲柄銷轉到「2」時,轉氣口打開了,轉氣開始;活塞經過下止點後開始上升,曲柄銷轉到相當於「3」的位置時,轉氣終止;到「4」時,排氣終止;活塞繼續上升,曲柄銷轉到相當於「5」的位置時,曲軸上的進氣孔與進氣管接通,進氣開始;活塞經過上止點後,轉為下降,到「6」時,曲軸上的進氣孔與進氣管不再相通,進氣終止。
2.負荷特性曲線——發動機工作時,用來轉動螺旋槳的功率叫發動機有效功率,簡稱發動機功率。發動機功率是衡量小發動機性能的一個重要標准。當發動機在地面以不變的最大容許進氣壓力進行工作(不以任何物體堵住進氣管口而增加進氣阻力)時,可利用改變曲軸負荷的方法(如採用大小不同的螺旋槳)來改變轉速。隨著轉速的改變,發動機的有效功率也發生變化。有效功率與轉速的變化關系叫發動機的負荷特性。用來表示發動機有效功率(馬力)隨著曲軸轉速(每分鍾轉數)高低而變化的曲線叫發動機負荷特性曲線,或稱外部特性曲線和功率轉速曲線。根據這根曲線,可查出某一轉速時發動機的功率。例如,在圖15的曲線上,當這台發動機的轉速為7000轉/分時,它的功率是0.135匹馬力左右;10000轉/分左右,功率最大,這時的轉速稱為最大功率轉速;轉速再增高,功率反而下降。不同型號的發動機,其功率轉速曲線也不同。
由此看來,如要發揮某台發動機的最大功率,那就要選擇適當尺寸的螺旋槳,使發動機在飛行中的轉速,恰好在最大功率轉速附近。飛行中,發動機的轉速一般要比地面高10%左右。有些小發動機的說明書,附有功率轉速曲線圖,可供參考。
3.測定轉速——上面說過,如能知道發動機的轉速,就可根據發動機的功率轉速曲線來推求功率。即使沒有功率轉速曲線,也可從轉速上大致地估計出功率的大小來。因為一般普及用壓燃式小發動機的最大功率轉速約在10000~14000轉/分之間,知道轉速就可大約估計該發動機的最大功率是否發揮了。
測定轉速可用測量范圍在20000轉/分左右的離心式或閃光式轉速計來進行。也可自製一個簡單實用的振動式轉速計,它是根據物理學上共振原理製成的,測速時並且不會消耗發動機的功率。
振動式轉速計由十幾根不同長度的鋼絲做成(圖16)。每根鋼絲的自振頻率都不同,鋼絲越長,自振頻率越低;長度越短,自振頻率越高。小發動機工作時,每轉一轉,活塞上下一次,產生一次振動。當發動機產生的振動頻率和某根鋼絲的自振頻率相同或成整數的倍數時,這根鋼絲就會因共振而開始振動。使用時,將振動式轉速計固定在發動機附近,或直接用底座靠在發動機的氣缸頭等部位上;只要觀察那一根鋼絲的振動幅度最大,就可根據該鋼絲的刻度測得發動機的轉速。其准確度依鋼絲質量、直徑大小及鋼絲和底座的夾緊程度不同而略有出入,一般為±200轉/分。最好先用標准轉速表校準刻度。
鋼絲的自振頻率和它的直徑、自由長度及鋼材的彈性有關。一般鋼絲的自振頻率f可按下式計算:
其中:d 鋼絲直徑(單位厘米)
L 鋼絲自由長度(單位厘米)
或其中:n 發動機轉速(單位轉/分)
利用上式,可以求出不同直徑的鋼絲在代表某一轉速而產生共振時所需要的自由長度。
轉/分
自由長度
毫米
轉/分
自由長度
毫米
自由長度
毫米
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
117
110
103
98
94
90
86
6500
7000
7500
8000
8500
9000
9500
82.5
79
76.3
74
71.5
69.5
67.8
10000
10500
11000
11500
12000
12500
13000
66
64.5
63
61.5
60
59
58
如用直徑1毫米的鋼絲,其代表各種轉速的自由長度(露在底座外面的鋼絲長度)見上表。
這種轉速計也可用金屬片做底座(圖17、18)。靠近鋼絲根部的底座上寫有代表轉速的刻度。為了縮小體積,可少用幾根鋼絲。還可採用活動鉛筆式的構造,以便攜帶。在裝鉛芯的位置上有一根可以伸縮的鋼絲,測轉速時拿轉速計的一端靠上氣缸頭,將鋼絲伸長或縮短,看鋼絲在那個位置振動最劇烈,據此相應刻度便能知道發動機的轉速。
4.選用螺旋槳——練習起動航模小發動機時,需要螺旋槳。首先,撥槳起動需要螺旋槳;此外,螺旋槳具有使小發動機連續工作的飛輪作用和冷卻作用。
供練習起動和磨車用的螺旋槳,可以比放飛的螺旋槳大些和厚些。較重的螺旋槳有利於起動和運轉的穩定。如用在1.5毫升的發動機上,螺旋槳直徑約為240毫米,螺距約為120毫米;用在2.5毫升發動機上,螺旋槳直徑約為260毫米,螺距約為130毫米。
應選擇質地細潔堅實、不易開裂、強度較好又易加工的木材做螺旋槳。較合適的有松木和椴木等。樺木也很合適,就是稍硬些,加工時費點力。桐木太軟,強度又差,不能選用。
槳葉的斷面一般應呈平凸翼型狀,前緣較圓,後緣較薄;槳根部要厚實些,以保證強度,根部斷面呈雙凸形。練習起動時,由於手指反復撥動,往往會被槳葉後緣磨痛或使後緣開裂。因此,要將練習起動用螺旋槳的後緣做得厚些、圓滑些。
製作螺旋槳的弧面時,用木銼加工比用刀子好,只是加工後的表面毛糙些,這可用粗鋼銼或砂紙多打磨幾下。完工後的螺旋槳要仔細檢查平衡。要求兩邊槳葉的長短、外形、重量和對應斷面的槳葉角等都一樣,特別是兩邊槳葉的重量要一樣。不平衡的螺旋槳,在發動機起動後會引起劇烈振動,以致造成停車、松動和磨壞軸承等零件的情況。槳葉表面要塗三至五遍透布油(也可用油漆或噴漆代替),防止發動機燃料滲入木材,影響平衡。
決不能使用金屬螺旋槳,以防把手打壞。氣冷式新發動機不能用飛輪開車,那會因冷卻不好而使零件損壞。
圖19是螺旋槳的製作步驟,最下方是完工後的形狀。圖20是供參考用的槳葉樣板(直徑230毫米)。
飛機螺旋槳工作原理
一、工作原理
可以把螺旋槳看成是一個一面旋轉一面前進的機翼進行討論。流經槳葉各剖面的氣流由沿旋轉軸方向的前進速度和旋轉產生的切線速度合成。在螺旋槳半徑r1和r2(r1<r2)兩處各取極小一段,討論槳葉上的氣流情況。V—軸向速度;n—螺旋槳轉速;φ—氣流角,即氣流與螺旋槳旋轉平面夾角;α—槳葉剖面迎角;β—槳葉角,即槳葉剖面弦線與旋轉平面夾角。顯而易見β=α+φ。空氣流過槳葉各小段時產生氣動力,阻力ΔD和升力ΔL,合成後總空
③ 如何製作遙控直升飛機都需要什麼
但如果您真想要自己動手進行遙控直升飛機製作,那麼建議各位請教老師或是通過網上的遙控直升飛機製作視頻進行學習後,再製作。當然也可以購買遙控直升飛機基本版,自己再往上面添加一些功能,如具有航拍地圖功能的航拍設備等。
注意事項。
①機型大小選擇
遙控直升飛機也是有大有小的,很多人總認為買大的最好,其實這是不正確的;記住,
合適才是最理想的,特別是小朋友,父母在購買遙控直升飛機的時候,應該考慮孩子的安全。
②遙控通道選擇
對於新手玩家來講,建議先購買2到4個通道的遙控直升飛機。因為遙控直升飛機通道越多,操作越復雜,同時價錢也越貴。
③品質性能選擇
購買任何東西都要注意質量,市面上的很多遙控直升飛機,雖然外觀一樣,但其內部性能差別卻很大,價格落差當然也會很大。
④飛行時間
一般正常情況下,遙控直升飛機的連續飛行時間都會被控制在5到6分鍾,如果去購買時,老闆告訴「我家的遙控直升飛機能連續飛上半個小時不下地」,那這個遙控直升飛機肯定有問題,建議不要購買。
⑤行高度
各位玩家在操作遙控直升飛機時,不要一味的追求高度,一般情況下遙控直升飛機的飛行高度都背控制在30米以內,超出這個高度會讓很難控制,甚至出現遙控直升飛機墜毀的慘狀。
⑥耐摔性
遙控直升飛機的耐摔性一直在人們的理解當中存在誤區,耐摔並不代表著不會被摔壞,只是說抗摔的能力而已,所以各位玩家在購買遙控直升飛機時一定要注意它的耐摔性能。
④ 牛人教你製作逆變器把一瓦電變成40瓦電
逆變器是將直流電轉換為交流電,能量的轉換都會有損耗,轉換後的能量會減少,當然就不可能出現1W電能轉換成40W電能的情況。逆變器是把直流電能轉換為交流電能(一般情況下為220V,50Hz的正弦波)的設備。它與整流器的作用相反,整流器是將交流電能轉換為直流電能。逆變器由逆變橋、控制單元和濾波電路組成。廣泛應用於空調、電動工具、電腦、電視、洗衣機、冰箱,、按摩器等電器中。
逆變器在選擇和使用時必須注意以下幾點:
1)直流電壓一定要匹配;
每台逆變器都有標稱電壓,如12V,24V等,
要求選擇蓄電池電壓必須與逆變器標稱直流輸入電壓一致。如12V逆變器必須選擇12V蓄電池。
2)逆變器輸出功率必須大於用電器的最大功率;
尤其是一些啟動能量需求較大的設備,如電機、空調等,需要額外留有功率裕量。
3)正負極必須接線正確
逆變器接入的直流電壓標有正負極。一般情況下紅色為正極(+),黑色為負極(—),蓄電池上也同樣標有正負極,紅色為正極(+),黑色為負極(—),連接時必須正接正(紅接紅),負接負(黑接黑)。連接線線徑必須足夠粗,並且應盡可能減少連接線的長度。
4)充電過程與逆變過程不能同時進行,以避免損壞設備,造成故障。
5)逆變器外殼應正確接地,以避免因漏電造成人身傷害。
6)為避免電擊傷害,嚴禁非專業人員拆卸、維修、改裝逆變器。
⑤ 如何手工製作自行車
工具:裁紙刀、剪刀;
材料:吸管、棉花棒、牙簽、縫衣線、透明膠、雙面膠、薯片蓋;
步驟:
1、從一個薯片盒裡剪出兩個圓形塑料環,做自行車車輪用;
2、把尖頭吸管每隔半厘米剪開,但不能剪斷;
3、把剪好的吸管從中間剪開,把吸管包在圓形塑料環上,一根不夠可以接上第2根,象這樣子做兩個車輪子;
4、把線按順序嵌進剪口中,繞成車輪鋼絲的樣子;
5、把吸管折成U形,剪斷,並用棉花棒把它和輪子組合起來,前後車輪各做一個;
6、用吸管的兩個彎頭組合成自行車的龍頭;
7、用雙面膠固定自行車「籠頭」與自行車「鋼管」;
8、用兩根吸管搭出自行車的架子,彎頭的部位用透明膠粘貼成坐墊;
9、用牙簽連接車身和後輪部分;
10、用吸管彎成自行車的鏈罩並用牙簽雙面膠等固定在車子上;
11、用一根棉花棒彎成腳蹬,用縫衣線做一個車簍,一輛精緻的小自行車,就製作完成了。
⑥ 牛人賜教!關於永動機
永動機是一類想像中的不需外界輸入能源、能量或在僅有一個熱源的條件下便能夠不斷運動並且對外做功的機械。歷史上人們曾經熱衷於研製各種類型的永動機,其中包括達芬奇、焦耳這樣的學術大家(中國的國民革命軍將領黃維在被中國人民解放軍俘虜後也一直從事永動機的研製,直到逝世),也包括一些希望以永動機出名和獲利的騙子。在熱力學體系建立後,人們通過嚴謹的邏輯證明了永動機是違反熱力學基本原理的設想,從此之後就少有永動機的研究者了。不過從一個側面也可以認為,人類對永動機的熱情以及製造永動機的種種實踐,推動了熱力學體系的建立和機械製造技術的進步。
1775年法國巴黎科學院通過決議,宣布永不接受永動機,現在美國專利與商標局嚴禁向授予永動機類申請授予專利證書,而永動機這個名詞現在更多地作為一種修辭被用來描述那些充滿活力,不知疲倦的人。
第一類永動機:
是最古老的永動機概念,這一類永動機試圖以機械的手段在不獲取能源的前提下使體系持續地向外界輸出能量。歷史上最著名的第一類永動機是法國人亨內考在十三世紀提出的「魔輪」,魔輪通過安放在轉輪上一系列可動的懸臂實現永動,向下行方向的懸臂在重力作用下會向下落下,遠離轉輪中心,使得下行方向力矩加大,而上行方向的懸臂在重力作用下靠近轉輪中心,力矩減小,力矩的不平衡驅動魔輪的轉動。十五世紀,著名學者達芬奇也曾經設計了一個相同原理的類似裝置,1667年曾有人將達芬奇的設計付諸實踐,製造了一部直徑5米的龐大機械,但是這些裝置經過試驗均以失敗告終。
除了利用力矩變化的魔輪,還有利用浮力、水力等原理的永動機問世,但是經過試驗,這些永動機方案要麼被證明是失敗的,要麼被證明是騙局,無一成功。
1842年荷蘭科學家邁爾提出能量守恆和轉化定律;1843年英國科學家焦耳提出熱力學第一定律,他們從理論上證明了能夠憑空製造能量的第一類永動機是不能實現的。熱力學第一定律的表述方式之一就是:第一類永動機不可能實現。
第二類永動機:
在熱力學第一定律問世後,人們認識到能量是不能被憑空製造出來的,於是有人提出,設計一類裝置,從海洋、大氣乃至宇宙中吸取熱能,並將這些熱能作為驅動永動機轉動和功輸出的源頭,這就是第二類永動機。
歷史上首個成型的第二類永動機裝置是1881年美國人約翰·嘎姆吉為美國海軍設計的零發動機,這一裝置利用海水的熱量將液氨汽化,推動機械運轉。但是這一裝置無法持續運轉,因為汽化後的液氨在沒有低溫熱源存在的條件下無法重新液化,因而不能完成循環。
1820年代法國工程師卡諾設計了一種工作於兩個熱源之間的理想熱機——卡諾熱機,卡諾熱機從理論上證明了熱機的工作效率與兩個熱源的溫差相關。德國人克勞修斯和英國人開爾文在研究了卡諾循環和熱力學第一定律後,提出了熱力學第二定律。這一定律指出:不可能從單一熱源吸取熱量,使之完全變為有用功而不產生其他影響。熱力學第二定律的提出宣判了第二類永動機的死刑,而這一定律的表述方式之一就是:第二類永動機不可能實現。
⑦ 搞電子專業的.我需要掌握些什麼必要的知識.會用那些系統軟體工具
掌握了一下的硬體和軟體知識,基本上就可以成為一個合格的電子工程師:
第一部分:硬體知識
一、 數字信號
1、 TTL和帶緩沖的TTL信號
2、 RS232和定義
3、 RS485/422(平衡信號)
4、 干接點信號
二、 模擬信號視頻
1、 非平衡信號
2、 平衡信號
三、 晶元
1、 封裝
2、 7407
3、 7404
4、 7400
5、 74LS573
6、 ULN2003
7、 74LS244
8、 74LS240
9、 74LS245
10、 74LS138/238
11、 CPLD(EPM7128)
12、 1161
13、 max691
14、 max485/75176
15、 mc1489
16、 mc1488
17、 ICL232/max232
18、 89C51
四、 分立器件
1、 封裝
2、 電阻:功耗和容值
3、 電容
1) 獨石電容
2) 瓷片電容
3) 電解電容
4、 電感
5、 電源轉換模塊
6、 接線端子
7、 LED發光管
8、 8字(共陽和共陰)
9、 三極體2N5551
10、 蜂鳴器
五、 單片機最小系統
1、 單片機
2、 看門狗和上電復位電路
3、 晶振和瓷片電容
六、 串列介面晶元
1、 eeprom
2、 串列I/O介面晶元
3、 串列AD、DA
4、 串列LED驅動、max7129
七、 電源設計
1、 開關電源:器件的選擇
2、 線性電源:
1) 變壓器
2) 橋
3) 電解電容
3、 電源的保護
1) 橋的保護
2) 單二極體保護
八、 維修
1、 電源
2、 看門狗
3、 信號
九、 設計思路
1、 電源:電壓和電流
2、 介面:串口、開關量輸入、開關量輸出
3、 開關量信號輸出調理
1) TTL―>繼電器
2) TTL―>繼電器(反向邏輯)
3) TTL―>固態繼電器
4) TTL―>LED(8字)
5) 繼電器―>繼電器
6) 繼電器―>固態繼電器
4、 開關量信號輸入調理
1) 干接點―>光耦
2) TTL―>光耦
5、 CPU處理能力的考慮
6、 成為產品的考慮:
1) 電路板外形:大小尺寸、異形、連接器、空間體積
2) 電路板模塊化設計
3) 成本分析
4) 器件的冗餘度
1. 電阻的功耗
2. 電容的耐壓值等
5) 機箱
6) 電源的選擇
7) 模塊化設計
8) 成本核算
1. 如何計算電路板的成本?
2. 如何降低成本?選用功能滿足價格便宜的器件
十、 思考題
1、 如何檢測和指示RS422信號
2、 如何檢測和指示RS232信號
3、 設計一個4位8字的顯示板
1) 電源:DC12
2) 介面:RS232
3) 4位3」8字(連在一起)
4) 亮度檢測
5) 二級調光
4、 設計一個33位1」8字的顯示板
1) 電源:DC5V
2) 介面:RS232
3) 3排 11位8字,分4個、3個、4個3組,帶行與行之間帶間隔
4) 單片機最小系統
5) 解碼邏輯
6) 顯示驅動和驅動器件
5、 設計一個PCL725和MOXA C168P的介面板
1) 電源:DC5V
2) 介面:PCL725/MOXA 8個RS232
1. PCL725,直立DB37,孔
2. MOXA C168P,DB62彎
3) 開關量輸出信號調理:6個固態繼電器和8個繼電器,可以被任何一路信號控制和驅動,介面:固態繼電器5.08直立,繼電器3.81直立
4) 開關量輸入調理:干接點閉合為1或0可選,介面:3.81直立
5) RS232調理:
1. LED指示
2. 前4路RS232全信號,後4路只需要TX、RX、0
3. 無需光電隔離
4. 介面形式:DB9(針)直立
第二部分:軟體知識
一、 匯編語言
二、 C51
該部分可以從市場上買到的N種開發板上學到,至於第一部分,需要人來帶吧。
為什麼要掌握這些知識?
實際上,電子工程師就是將一堆器件搭在一起,注入思想(程序),完成原來的這
些器件分離時無法完成的功能,做成一個成品。所需要的技能越高、功能越復雜、
成本越低、市場上對相應的東東的需求越大,就越成功。這就是電子工程師的自身
的價值。從成本到產品售出,之間的差價就是企業的追求。作為企業的老闆,是在
市場上去尋找這樣的應用;對電子工程師而言,是將老闆提出的需求或者應用按照
一定的構思原則(成本最低、可靠性最高、電路板最小、功能最強大等)在最短的
時間內完成。最短的時間,跟電子工程師的熟練程度、工作效率和工作時間直接有
關。這就是電子工程師的價值。
將電子產品抽象成一個硬體的模型,大約有以下組成:
1) 輸入
2) 處理核心
3) 輸出
輸入基本上有以下的可能:
1) 鍵盤
2) 串列介面(RS232/485/can bus/乙太網/USB)
3) 開關量(TTL,電流環路,干接點)
4) 模擬量(4~20ma、 0~10ma、0~5V(平衡和非平衡信號))
輸出基本上有以下組成:
1) 串列介面(RS232/485/can bus/乙太網/USB)
2) 開關量(TTL、電流環路、干接點、功率驅動)
3) 模擬量(4~20ma, 0~10ma,0~5V(平衡和非平衡信號))
4) LED顯示:發光管、八字
5) 液晶顯示器
6) 蜂鳴器
處理核心主要有:
1) 8位單片機,主要就是51系列
2) 32位arm單片機,主要有atmel和三星系列
51系列單片機現在看來,只能做一些簡單的應用,說白了,這個晶元也就是做單一
的一件事情,做多了,不如使用arm來做;還可以在arm上加一個操作系統,程序既
可靠又容易編寫。
最近三星的arm受到追捧,價格便宜,乙太網和USB的介面也有,周立功的開發系統
也便宜,作為學習ARM的產品來說,應該是最好的;作為工業級的控制,是不是合
適,在網友中有不同的看法和爭議。本公司使用atmel ARM91系列開發的1個室外使
用的產品,在北京室外使用,沒有任何的通風和加熱的措施,從去年的5月份到現
在,運行情況良好。已經有個成功應用的案例。
但對於初學者來說,應該從51著手,一方面,51還是入門級的晶元,作為初學者練
手還是比較好的,可以將以上的概念走一遍;很多特殊的單片機也是在51的核的基
礎上增加了一些I/O和A/D、D/A;也為今後學習更高一級的單片機和ARM打下基礎。
再說了,哪個老闆會將ARM級別的開發放在連51也沒有學過的新手手中?
在51上面去做復雜的並行擴展是沒有必要的,比如,擴展I/O口和A/D、D/A等等,
可以直接買帶有A/D、D/A的單片機;或者直接使用ARM,它的I/O口線口多。可以使
用I2C介面的晶元,擴展I/O口和A/D、D/A,以及SPI介面擴展LED顯示,例如:
MAX7219等晶元。
市面上一些比較古老的書籍中還有一些並行擴展的例子,如:RAM、EPROM、A/D、
D/A等,我覺得已經沒有必要去看了,知道歷史上有這些一回事就行了;
這些知識,是所有產品都具備的要素。所以要學,再具體應用。
說一個小的故事:野人獻曝。
從前,有一個農民,冬天幹了活後,休息曬太陽。好舒服呀。
他想,這么舒服的享受,我要獻給國王,讓他也能得到享受。
於是他興沖沖地到了王宮,將他的寶貴經驗獻給了國王。
我現在就象這個農民,把自己認為很寶貴的經驗獻給大家。希望大家多提寶貴意見
;拍板磚也可以,罵我也無所謂,呵呵,隨便。
第一課:51單片機最小系統
實際上,51單片機核心外圍電路是很簡單的,一個單片機+一個看門狗+一個晶振
+2個磁片電容;
1. 單片機:atmel的89C51系列、winbond的78E52系列,還有philips的系列,都差
不多;現在有一些有ISP(在線下載的),就更好用了;
2. 看門狗:種類很多,我常用的有max691/ca1161和DS1832等,具體看個人習慣、
晶元工作電壓、封裝等。Max系列和DS系列,還有IMP公司的,種類很多,一般只需
要有最基本的功能就可以了;原來我使用max691,但是max691比較貴,因為它有電
池切換功能,後來新設計電路板,就都採用ca1161了。
很早以前的電路設計中,現在可能還有人使用,使用一個電阻和一個電容達成的上
電復位電路;但是,這樣的復位電路一個是不可靠,為什麼不可靠,網路上能找得
到專門論述復位電路的文章;更重要的是,51系列的單片機比較容易受到干擾;沒
有看門狗電路是不行的,當程序跑飛時,回不來了,死在那裡。
常規的做法是買一個專門的看門狗電路,完成復位電路和看門狗電路的功能。
這些晶元的資料很容易在網路上找到,通常使用網路搜索就可以了;看見有PDF的
字樣,就點擊下載;使用網際快車flashget下載也是最好的;
這些資料通常是pdf格式的文件,所以,還需要一個pdf的閱讀器。
網路網址:http://www..com
網際快車下載網址:http://www.skycn.com/soft/879.html
PDF閱讀器下載網址:http://www.chinapdf.com/download.htm
實際上,有了網路和其它的搜索引擎,很方便下載到這些晶元的資料,比光碟還方
便,不需要去到處找。
單片機和單片機抗干擾能力是不一樣的。如果你的產品是工作在干擾比較大的環境
,可以試試選用不同品牌的單片機;原來我在一個光電所,做YAG激光治療機的控
制部分,脈沖激光機的電源放電的時候,能量是很大的,在採取了所有能夠想到的
光電隔離等措施之後,還是不行;後來,選用了intel的8031,就可以了。小聲的
說:當時的philips的單片機抗干擾性能是最差的,可能跟Philips主要是用在民用
領域有關。現在不知道怎麼樣了,有人知道的話告訴我。
單片機的輸入輸出口線是最容易引進干擾的地方;在嚴重干擾的情況下,需要將所
有的口線光電隔離。
3. 晶振:一般選用11.0592M,因為可以准確地得到9600波特率和19200波特率;也
可以使用36.864M,這個頻率是1.8432M的20倍,看別人的電路板上用過,我也沒有
用到。這2種晶振很容易買到,價錢跟12M的一樣。書上說,12M的晶振也能得到
9600的波特率,但是,實際用的時候,會每隔一段時間就出錯一次,好像累積誤差
一樣,比較奇怪。
即使你的單片機系統不使用RS232介面,也可以做一個Rs232,留著做測試,或者預
留等等,沒有壞處。除非你的單片機系統的口線不夠用了。
4. 磁片電容:22pf~30pf,可以在有些書上找到什麼晶振頻率對應什麼容量的磁
片電容,但是,我都是隨便拿來使用,反正在11.0592M下,都沒有問題;如果你用
到了更高的頻率,最好還是找找資料看看。
參見以下電路圖:
如果你的單片機系統沒有工作,檢查步驟如下:
1. 查看門狗的復位輸出,可能的話在電路板上加一個LED,下拉,這樣看起來就更
方便;要是看門狗復位信號有,往下;
2. 查單片機,看看管腳有沒有問題;一般編程器能夠將程序寫入,說明單片機是
好的;最好手頭上准備一個驗證過的單片機,內部有一個簡單的程序,比如,在某
個口線上輸出1個1秒占空比的方波等,可以使用萬用表測量。
加一句:設計產品時,要在關鍵的地方:電源、串口、看門狗的輸出和輸入、I/O
口等加不同顏色的LED指示,便於調試;作為批量大的產品,可以去掉部分LED,一
方面是降低成本、一方面是流程保密;
3. 再查磁片電容,有些瓷片電容質量不行,乾脆換了;順便說一下,換器件最好
使用吸錫帶,將焊盤內的錫吸干凈,再將器件拔出,這樣不會損傷焊盤內的過孔;
再將新的瓷片電容焊接上去的時候,用萬用表量量是好的再焊;
4. 最後只有換晶振了;切記要買好的晶振,有些品牌質量比較好。
5. 以上按照以上步驟檢測時,將無關的外圍晶元去掉;因為有一些是外圍器件的
故障導致單片機最小系統沒有工作。
第二課 基本的晶元和分立器件
2.1 簡述
2.2 74系列
2.3 CD4000系列
2.4 光耦與光電管
2.5 三極體
2.6 電容電阻
2.7 固態繼電器
2.8 繼電器
2.9 變壓器和三端穩壓器
2.10 開關電源晶元
2.11 封裝知識、晶元批號等
2.12 接插件
2.13 器件選購的知識
第三課 數字量的輸入輸出
第四課 單片機的通訊介面
第五課 單片機系統設計的硬體構思
第六課 單片機程序的框架(匯編版本)
第七課 模擬量的輸入輸出
……
各位多提寶貴意見。
保證實用。如果程序裡面有一些常式,也是已經經過測試可以拿來就用的;實際上
是我早年的一些產品的程序的一部分;不好意思,都是匯編的。
寫的時間只有周末會多一些,可以保證做到一周一課;盡量能夠提前,但是這要看
看工作忙不忙了。
坊間有一些參考書,准備今天上午到北京中發市場轉了一圈,我記得以下參考書目
較好:
1. 周航慈:《單片機程序設計》
2. 徐涵芳:《MCS-51單片機結構與設計》
3. 何立民:《......》
有了這些就基本夠用了;其它的很多都是資料的翻譯;如果英文不好,可以看看;
英文好的話,可以不必了,省電錢買開發系統和編程器、開發板什麼的,需要什麼
資料直接下載PDF文件好了。
要想成為電子工程師,需要寬頻,在家裡安裝包月的adsl或者長寬,絕對值得。
實際上,網路上什麼都有了,就是一個網路資料庫,要好好利用。
網上自有黃金屋,網上自有顏如玉……
第二課 基本的晶元和分立器件
2.1 簡述
有必要對以下系列的晶元和分立器件進行介紹。
除了單片機作為控制器的核心外,作為一個產品,由很多東西構成;所以,在講系
統之前,先將這些零零碎碎的東西一並交待。就好像一棟房子,有各種各樣的構件
組成,下面的這些東東就像磚瓦一樣,沒有不行。
2.2 74系列晶元
74系列的晶元的下載地址:
http://www.dainau.com/TTLDATASHEET.htm
http://www.100y.com.tw/asp/class36_40.htm
http://www.mcu51.com/download/digitpdf/74xx/default.htm
74系列的晶元是古老的一族,大部分的晶元現在均已不用了,但是,實際上,在目
前的系統中,還能看到一些晶元,有些晶元現在還在系統中使用,例如:
1、 7404 – 6個反相門
下載地址:
http://www.hqew.com/document/detail.asp?pdid=125533
將輸入的TTL邏輯反相,如:0->1,1->0
2、 7407 – 6個集電極開路門
下載地址:
http://www.hqew.com/document/detail.asp?pdid=125518
由於集電極開路門可以外接高電壓,可以最高到DC30V,電流最大到39mA,通常我
用它驅動8字數碼管和繼電器等大電流的負載;開路門內部結構是達林頓管的,輸
出的邏輯是正的;
與其類似的晶元是7406,只不過是反相開路門。
3、 74LS573與74LS373 – 8 數據鎖存器
74LS373下載地址:
http://www.hqew.com/document/detail.asp?pdid=129171
74LS573下載地址:
http://www.yddz.net/yddzsourse/pdf/74hc573.pdf
引入幾個概念:
1. 真值表
參見74LS373的PDF的第2頁:
Dn LE OE On
H H L H
L H L L
X L L Qo
X X H Z
這個就是真值表,表示這個晶元在輸入和其它的情況下的輸出情況。
每個晶元的數據手冊(datasheet)中都有真值表。
布爾邏輯比較簡單,在此不贅述;
2. 高阻態
就是輸出既不是高電平,也不是低電平,而是高阻抗的狀態;在這種狀態下,可以
多個晶元並聯輸出;但是,這些晶元中只能有一個處於非高阻態狀態,否則會將芯
片燒毀;
高阻態的概念在RS232和RS422通訊中還可以用到。
3. 數據鎖存
當輸入的數據消失時,在晶元的輸出端,數據仍然保持;
這個概念在並行數據擴展中經常使用到。
4. 數據緩沖
加強驅動能力。74LS244/74LS245/74LS373/74LS573都具備數據緩沖的能力。
OE:output_enable,輸出使能;
LE:latch_enable,數據鎖存使能,latch是鎖存的意思;
Dn:第n路輸入數據;
On:第n路輸出數據;
再看這個真值表,意思如下:
第四行:當OE=1是,無論Dn、LE為何,輸出端為高阻態;
第三行:當OE=0、LE=0時,輸出端保持不變;
第二行第一行:當OE=0、LE=1時,輸出端數據等於輸入端數據;
結合下面的波形圖,在實際應用的時候是這樣做的:
a. OE=0;
b. 先將數據從單片機的口線上輸出到Dn;
c. 再將LE從0->1->0
d. 這時,你所需要輸出的數據就鎖存在On上了,輸入的數據在變化也影響不到輸
出的數據了;實際上,單片機現在在忙著干別的事情,串列通信、掃描鍵盤……單
片機的資源有限啊。
在單片機按照RAM方式進行並行數據的擴展時,使用movx @dptr, A這條指令時,這
些時序是由單片機來實現的。
後面的表格中還有需要時間的參數,你不需要去管它,因為這些參數都是幾十ns級
別的,對於單片機在12M下的每個指令周期最小是1us的情況下,完全可以實現;如
果是你自己來實現這個邏輯,類似的指令如下:
mov P0,A ;將數據輸出到並行數據埠
clr LE
setb LE
clr LE ;上面三條指令完成LE的波形從0->1->0的變化
74ls573跟74LS373邏輯上完全一樣,只不過是管腳定義不一樣,數據輸入和輸出端
各在一側,PCB容易走線;所以大家都喜歡使用這個晶元。
4、 74LS244 – 數據緩沖器
下載地址:
http://www.mcu51.com/download/digitpdf/74xx/74F244.pdf
數據輸出能力比較強,輸出電流可以到40mA以上;
4個緩沖器分成2組,具有高阻態控制埠
5、 74LS245 – 匯流排緩沖器
http://www.mcu51.com/download/digitpdf/74xx/74F245.pdf
雙向數據介面,通常在ISA板卡上可以看到;
早期的51系統中,為了擴展RAM、eprom、A/D、D/A、I/O等經常可以看到這個片子
;
為了增強驅動能力,有時是為了隔離輸入和輸出,主要是布線方便,象74LS573一
樣,輸入、輸出在一側,經常用到這個片子
6、 74LS138 – 三-八解碼器
http://www.mcu51.com/download/digitpdf/74xx/74F138.pdf
在早期的51系統的擴展中,作為地址選通的片子,可以經常看到。
另外一個類似的晶元是74LS154,是4-16解碼器,現在更是少見了。
有興趣的可以研究一下何立民的經典著作中的有關章節。
知道有這么一個晶元就可以了。
2.3 CD4000系列
CD4000系列的晶元,除了跟74系列的電氣特性有所區別外,例如:
1) 電壓范圍寬,應該可以工作在3V~15V,輸入阻抗高,驅動能力差外,跟74系列
的功能基本沒有區別;
2) 輸入時,1/2工作電壓以下為0,1/2工作電壓以上為1;
3) 輸出時,1=工作電壓;0=0V
4) 驅動能力奇差,在設計時最多隻能帶1個TTL負載;
5) 如果加上拉電阻的話,至少要100K電阻;
6) 唯一現在使用的可能就是計數器,CD4060的計數器可以到14級二進制串列計數/
分頻器,這個74系列的做不到這么高;
下載地址:
http://www.100y.com.tw/asp/class36_40.htm
http://www.100y.com.tw/pdf_file/CD4060.PDF
2.4 ULN2003/ULN2008
它的內部結構也是達林頓的,專門用來驅動繼電器的晶元,甚至在晶元內部做了一
個消線圈反電動勢的二極體。ULN2003的輸出端允許通過IC 電流200mA,飽和壓降
VCE 約1V左右,耐壓BVCEO 約為36V。用戶輸出口的外接負載可根據以上參數估算
。採用集電極開路輸出,輸出電流大,故可以直接驅動繼電器或固體繼電器(SSR)
等外接控制器件,也可直接驅動低壓燈泡。
經常在工控的板卡中見到這個晶元。
有個完全一樣的型號:MC1413,不過現在好像不怎麼見到這個型號了,但是管腳與
2003完全兼容。
ULN2003可以驅動7個繼電器;ULN2008驅動8個繼電器。
ULN2003下載地址:
http://www.hqew.com/document/detail.asp?pdid=148212
ULN2008下載地址:
沒有找到。奇怪啊。
2.5 光耦
光耦是做什麼用的?光耦是用來隔離輸入輸出的,主要是隔離輸入的信號。
在各種應用中,往往有一些遠距離的開關量信號需要傳送到控制器,如果直接將這
些信號接到單片機的I/O上,有以下的問題:
1) 信號不匹配,輸入的信號可能是交流信號、高壓信號、按鍵等干接點信號;
2) 比較長的連接線路容易引進干擾、雷擊、感應電等,不經過隔離不可靠
所以,需要光耦進行隔離,接入單片機系統。
常見的光耦有:
1) TLP521-1/ TLP521-2/ TLP521-4,分別是1個光耦、2個光耦和4個光耦,HP公司
和***的東芝公司生產。
下載地址:
http://www.100y.com.tw/pdf_file/TLP521-1-2,4.PDF
發光管的工作電流要在10mA時,具有較高的轉換速率;
在5V工作時,上拉電阻不小於5K,一般是10K;太小容易損壞光耦;
2) 4N25/4N35,motorola公司生產
下載地址:
http://www.100y.com.tw/pdf_file/4N25-8,35-7,H11A1-5.PDF
隔離電壓高達5000V;
3) 6N136,HP公司生產
下載地址:
http://www.100y.com.tw/pdf_file/6N135-6.PDF
要想打開6N136,需要比較大的電流,大概在15~20mA左右,才能發揮高速傳輸數據
的作用。
如果對速率要求不高,其實TLP521-1也可以用,實際傳輸速率可以到19200波特率
。
選擇光耦看使用場合,tlp521-1是最常用的,也便宜,大概0.7~1元;
要求隔離電壓高的,選用4N25/4N35,大概在3元左右;
要求在通訊中高速傳輸數據的,選用6N136,大概在4元左右。
光耦應用的原理框圖如下所示:
1. 輸入干接點隔離
2. 輸入TTL電平隔離
3. 輸入交流信號隔離
4. 輸出RS232信號隔離
5. 輸出RS422信號隔離
光耦除了隔離數字量外,還可以用來隔離模擬量。將在今後的章節中描述。
2.6 三極體
2.7 光電管
2.8 電容
2.9 電阻
2.10 固態繼電器
2.11 繼電器
2.12 變壓器與整流橋
2.13 三端穩壓器
2.14 開關電源晶元
2.15 封裝知識、晶元批號等
2.16 接插件
2.17 器件選購的知識
2.6 三極體
2.6.1 三極體的4種工作狀態
1) 飽和導通狀態
飽和導通=0
2) 截止狀態
飽和導通=1
3) 線性放大狀態
作為低頻放大器時使用,具體的可參見有關電子線路的書籍;
4) 非線性工作狀態
在無線電通信系統中,作為混頻器等使用。具體的可參見有關電子線路的書籍;
愚記得南京工學院也就是現在的東南大學在80年代初期有一套《電子線路》5本,
是電子專業的書籍,比較難懂;現在,即使是在電子專業的學生中,也應該降低了
對三極體的哪些復雜的參數的要求了吧;在實際使用時,即使是模擬電路、非線性
電路,也都是集成電路了,誰還使用三極體自己做呢?如果萬一需要,現學也來得
及。這套書很強的。編寫人在那個年代肯定都是牛人。
學三極體這些參數很繁瑣的,要是現在的非電子類的大學生或者大專生們還學這些
玩意,我只能說是學校在誤人子弟了。
好多學校都在擴招,很多學生念了4年下來,學了一堆過時的理論,跟實際的東西
一點沒有接軌,不知道7407是干什麼用得,不知道三極體的幾個狀態;我只能無話
可說。
所以,念了4年下來,跟企業的需求還有一段距離,還需要從頭來過;聰明的學生
趕緊抓住機會去學習,去實習,這樣,還可以趕緊補上實際應用的這一課。
言歸正傳。
參見下圖:
當單片機的口線輸出電平為1時,三極體的be結導通,ce結導通,輸出的電壓值為
0V;
當單片機的口線輸出電平為0時,三極體的be結不導通,ce結截止,輸出的電壓值
為5V;
在這種數字電路的應用中,相當於三極體是一個反相開路門。
計算是否導通,公式如下:
I=B(放大倍數,希臘字母的貝塔)×Ibe
當Ice<I時,即為飽和導通;
相差越大,飽和程度越深,Vce越小,三極體的輸出內阻越小;
這個概念要用到光電管中。
設計使用時大概算算,心裡有個數;在電路板上試試,行的通,那就是它了。可以
測量Vce值,至少要小於0.1V就可以了。
常用的PNP三極體是2N5551,驅動40mA的LED(電壓在24V)、蜂鳴器等均沒有問題
。
2.6.2 三極體的具體應用
實際上,已經有象7407、ULN2003可以取代三極體在數字電路中的作用;但是,有
時是受到PCB面積的制約,有時是為了降低成本,有時是因為布局方便,在1~2個輸
出點時,還是可以使用三極體來做驅動的。
例如:驅動一個蜂鳴器;往往系統中的蜂鳴器跟其它驅動設備,繼電器等,距離較
遠;這時,沒有必要使用一片7407,或者ULN2003來驅動;驅動的介面如下:
Re:從51初學者到電子工程師(轉帖)
2.7 光電管
我這里所謂的光電管有2種:
1) 反射型光電管
2) 對射型光電管
這2種產品在市場上又可分為調理好的和沒有調理好的;
這2種光電管在電子產品世界和電子技術應用雜志上都有大量的廣告。隨便找一本
都有。
我所說的調理好的指的是內部已經加了限流電阻和輸出的放大驅動電路了。它的特
點是只有3根線,電源2根,輸出信號一根,TTL電平的;但是,有時受到某種限制
,需要使用沒有調理好的,怎麼辦呢?
參見下圖:光電管原理框圖
這種沒有調理好的光電管在使用時,需要做一塊小的電路板,在發光管加限流電