用數(shù)字集成電路設計的里程表
穩(wěn)壓部分使電路能在較寬的電源電壓范圍內工作,開路輸出使電路很容易地與眾多的邏輯部件連接。圖3是這種開關型霍爾集成電路的轉移特性曲線。由圖3看出,當外加磁場強度B 上升到導通點BOP時,霍爾開關輸出由高電平降為低電平;當B由大變小降至BRP時,輸出再由低電平跳變?yōu)楦唠娖健?p>
實際應用時將霍爾傳感器做成如圖4所示的結構。鐵桿與磁鋼粘牢后固定于車輪的適當位置?;魻柤呻娐饭潭ㄔ谲嚰苌?,與磁鋼的垂直距離為2 mm~3 mm。這樣,車輪每旋轉一周,磁鋼產(chǎn)生的磁場掠過霍爾集成電路一次使其輸出一個負脈沖。計數(shù)器對該脈沖進行計數(shù),則:里程=車輪周長×脈沖數(shù)。
霍爾集成電路的工作電壓以5~6 V為宜,過高的電源電壓會引起電路因溫升而不穩(wěn)。圖5整機電路中R54為降壓電阻,將12 V電源電壓降至6 V給霍爾集成電路供電。C2是濾波電容。R1為霍爾集成電路的負載電阻,沒有這個電阻,輸出電壓的變化甚小。
應注意的是霍爾集成電路有字標平面為敏感面,要使磁力線垂直穿過敏感面。另外,如發(fā)現(xiàn)不能觸發(fā),應調換磁鋼極性使電路工作正常。
霍爾集成電路CS3120輸出的脈沖幅度較小,不能直接推動計數(shù)器工作,故在電路中將該信號送給由IC1和Rw組成的比較器。每當負脈沖到來時,由于IC1反相端的電位低于同相端的電位,故比較器輸出一個幅值較大的正脈沖。
2.2 施密特觸發(fā)器
運算放大器IC2以及R2~R6構成反相輸出的施密特觸發(fā)器。它對比較器輸出的脈沖信號進行整形。IC2工作在開關狀態(tài),具有十分短的前后沿時間。閾電平主要由R3和R4決定。R5上的電壓降提供小量的正反饋以便產(chǎn)生所需要的滯后,并防止電路振蕩。
2.3 計數(shù)器
十二級二進制計數(shù)器CD4040以及四輸入端二與非門CD4012構成任意進制計數(shù)器。因為車輪的周長不是10的整數(shù)倍,所以用十進制計數(shù)器計數(shù),最后顯示的只能是車輪轉動的圈數(shù),而不是具體的公里數(shù),設計任意進制計數(shù)器就是為了解決這一問題。
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