小功率三極管管腳自動(dòng)判斷電路設(shè)計(jì)方案
引言
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201710/367128.htm在電子技術(shù)中,三極管是使用極其普遍的一種元器件,三級(jí)管的參數(shù)與許多電參量的測(cè)量方案、測(cè)量結(jié)果都有十分密切的關(guān)系,因此,在電子設(shè)計(jì)中,三極管的管腳、類(lèi)型的判斷和測(cè)量非常重要。測(cè)量三極管管腳的方法有多種,其中實(shí)驗(yàn)室常用的是利用萬(wàn)用表和三極管各管腳的特點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,但由于三極管各個(gè)引腳間的電壓、電流關(guān)系復(fù)雜,且三極管本身體積較小,給測(cè)量帶來(lái)很大不便,而目前市場(chǎng)上還沒(méi)有對(duì)三極管管腳、類(lèi)型自動(dòng)判別的裝置。因此,設(shè)計(jì)出一款能夠自動(dòng)判別三極管管腳、類(lèi)型的電路顯得尤為重要。
1硬件電路組成原理
根據(jù)目前常用三極管的類(lèi)型及管腳排列方式,設(shè)計(jì)的自動(dòng)判別電路包含中心控制單元、轉(zhuǎn)換電路、檢測(cè)放大電路和顯示電路四個(gè)部分,如圖1所示,其中用AT89C2051作為中心控制單元。
圖1 判別儀的系統(tǒng)方框圖
2硬件電路設(shè)計(jì)
圖2所示為三極管管腳類(lèi)型自動(dòng)判別硬件電路原理圖,該硬件電路主要包括單片機(jī)AT89C2051、反相器CD4069、光電耦合器4N25、74LS06、74LS07、若干電阻和電容等元器件。
圖2判別電路原理圖
首先由單片機(jī)的P3.0~P3.2口送出三位二進(jìn)制碼(高低不同的電平),分別送至三極管的1、2、3號(hào)引腳。對(duì)于不同的三極管,在單片機(jī)送出不同的編碼時(shí),其1、2、3號(hào)引腳上的電流方向不同,有流入和流出兩種情況,用兩只光電耦合器反向并聯(lián)來(lái)檢測(cè)哪個(gè)方向上有電流通過(guò),此時(shí)三位二進(jìn)制碼變成六位二進(jìn)制碼。將檢測(cè)到的來(lái)自光電耦合器的電信號(hào)進(jìn)行放大,由于此時(shí)輸出的信號(hào)并非標(biāo)準(zhǔn)的高低電平,不能直接被單片機(jī)識(shí)別,相位也不符合要求,故加一級(jí)反相器 CD4069進(jìn)行反相,然后將反相器輸出的標(biāo)準(zhǔn)的六位二進(jìn)制碼送至單片機(jī)的P1.0~P1.5口。單片機(jī)根據(jù)從P1口讀出的數(shù)據(jù)與單片機(jī)內(nèi)部預(yù)先寫(xiě)入的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,當(dāng)滿足相應(yīng)的條件時(shí)從P3.3~P3.7口輸出檢測(cè)結(jié)果,最后用發(fā)光二極管來(lái)顯示對(duì)應(yīng)的三極管類(lèi)型。
3軟件設(shè)計(jì)
由于常用的中小功率三極管中NPN的三極管管腳排列順序有EBC、ECB、BCE三種(有極少數(shù)例外,可忽略不計(jì)),而PNP的只有EBC一種排列順序。所以,按照此規(guī)律進(jìn)行軟件的編寫(xiě)。總體編程思想是在各種不同管腳排列順序的三極管三個(gè)管腳上加上不同電壓,測(cè)試其電流情況并將其轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制碼。將這些二進(jìn)制碼寫(xiě)入單片機(jī),外部輸入的數(shù)據(jù)與單片機(jī)內(nèi)部的二進(jìn)制碼進(jìn)行比較,如果讀入數(shù)據(jù)與內(nèi)部事先寫(xiě)入的某個(gè)數(shù)據(jù)相等,則所測(cè)的三極管就為這個(gè)數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的三極管的管型和管腳,然后用對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮指示出管型、管腳。
軟件主程序流程圖如圖3所示。
圖3 程序流程圖
對(duì)應(yīng)的程序?yàn)椋?/p>
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 0030H
MAIN: MOV A,#00H
EBC: MOV P3,#0F8H
MOV P3,#0F9H
ACALL DEL1
MOV P1,#0FFH
MOV A,P1
CJNE A,#0E9H,BEC
S1: MOV P3,#0F4H
AJMP S1
BEC: MOV A,#00H
MOV P3,#0F8H
MOV P3,#0F9H
ACALL DEL1
MOV P1,#0FFH
MOV A,P1
CJNE A,#0E1H,ECB
S2: MOV P3,#0ECH
AJMP S2
ECB: MOV A,#00H
MOV P3,#0F8H
MOV P3,#0FDH
ACALL DEL1
MOV P1,#0FFH
MOV A,P1
CJNE A,#0D9H,EBC1
S3: MOV P3,#0DDH
AJMP S3
EBC1: MOV A,#00H
MOV P3,#0F8H
MOV P3,#0FEH
ACALL DEL1
MOV P1,#0FFH
MOV A,P1
CJNE A,#0D6H,E
S4: MOV P3,#7BH
AJMP S4
E: MOV P3,#00H
ACALL DEL1
MOV P3,#0F8H
ACALL DEL1
AJMP E
DEL1: MOV R5,#01H
D1: MOV R6,#0FFH
D2: MOV R7,#0FFH
D3: DJNZ R7,D3
DJNZ R6,D2
DJNZ R5,D1
RET
END
圖4所示為制作的PCB板圖,實(shí)物制作成功后,取一只三極管,將管腳按1、2、3順序插入產(chǎn)品的測(cè)試孔中,保證接觸良好,然后按下電源鍵,系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位后運(yùn)行,由LED指示出所測(cè)三極管對(duì)應(yīng)的管型和管腳。LED燈的順序與管腳管型是一一對(duì)應(yīng)的,若左邊第一只LED燈亮則所測(cè)三極管為NPN型,管腳排列順序?yàn)锽EC;若左邊第二只LED燈亮則所測(cè)三極管為PNP型,管腳排列順序?yàn)镋BC;若左邊第三只LED燈亮則所測(cè)三極管為NPN型,管腳排列順序?yàn)?ECB;若左邊第四只LED燈亮則所測(cè)三極管為NPN型,管腳排列順序?yàn)镋BC;若四只LED燈同時(shí)閃爍則可能是被測(cè)三極管已壞或有引腳接觸不良,單片機(jī)中未寫(xiě)該管型對(duì)應(yīng)的程序。
在制作實(shí)物的過(guò)程中,可以從左至右依次在LED燈的一側(cè)標(biāo)明所對(duì)應(yīng)的管腳和類(lèi)型,也可以用不同顏色的LED燈來(lái)顯示不同的管腳和管型。
4結(jié)論
根據(jù)硬件電路和軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行電路的焊接和調(diào)試,設(shè)計(jì)所得的判別儀可以快速準(zhǔn)確地判斷小功率三極管的管腳和類(lèi)型,并由相應(yīng)的指示電路顯示出判斷結(jié)果,比用萬(wàn)用表測(cè)量要方便快捷很多。
本設(shè)計(jì)由于采用單片機(jī)作為中心控制單元,故可擴(kuò)展性強(qiáng)。比如可在本作品的基礎(chǔ)上增加測(cè)量三極管β值的電路,可用數(shù)碼管顯示出β值。另外,本設(shè)計(jì)現(xiàn)在只能測(cè)量常見(jiàn)中小功率的三極管,若加上驅(qū)動(dòng)電路、限流電路,修改部分源程序也可測(cè)量大功率三極管。
評(píng)論