2016年10月6日星期四

倒车影像 行车记录仪后镜头 波纹干扰解决方案

目前数字电路在汽车电路中应用越来越多。有些车型在安装倒车摄像头时常会碰见倒车图像抖动,干扰,或是不切换倒车画面。下面是引起此类问题的原因及解决方法。

一、 故障原因:   德系车及美系车的部分车型,在发动机发动之后,输出电压干扰较大,给倒车灯供电不是纯直流供电,而是叠加了一个脉冲信号在上面,如果有条件可用示波器测试,会发现是一个类似方波的信号。如果倒车摄像头不带滤波器(也有人叫整流器),摄像头供电线直接在倒车灯上,则因为工作电压极不稳定导致摄像头工作不正常,输出的视频信号也就不正常,因此在主机上看到的是有严重干扰、抖动,或是不切换倒车画面。二、      解决方法:
1、 加继电器(继电器串接在常火与倒车摄像头电源之间,用倒车灯电源来控制继电器开关),加继电器后一般可解决以上问题。因为接继电器接线较多,如果扔存在抖动等干扰问题请按下面两点接线:
  ① 继电器常火直接取电瓶 
  ② 摄像头电源地线和视频地线直接搭车身铁以上两个接法 99% 能解决问题,如还有少许水波纹可参照下一个方法加 RC 或 LC 滤波电路。

,   加滤波电路:(不用加继电器)此方法是在倒车灯电源线上加一级滤波电路,将脉冲电源过滤之后,形成直流电源(上图中红色线条就是滤波后的波形),再给摄像头供电。这样就可以完全消除画面上的横条纹干扰。具体电路原理图如下:

2016年9月3日星期六

三极管的的概念及其工作原理

图 3-5 的 LED 电路中的 Q16就是一个 PNP 型的三极管。
图 3-5  LED 电路
图 3-5  LED 电路

三极管的初步认识

三极管是一种很常用的控制和驱动器件,常用的三极管根据材料分有硅管和锗管两种,原理相同,压降略有不同,硅管用的较普遍,而锗管应用较少,本课程就用硅管的参数来进行讲解。三极管有 2 种类型,分别是 PNP 型和 NPN 型。先来认识一下,如图 3-6。
图 3-6  三极管示意图
图 3-6  三极管示意图

三极管一共有 3 个极,从图 3-6 来看,横向左侧的引脚叫做基极(base),中间有一个箭头,一头连接基极,另外一头连接的是发射极 e(emitter),那剩下的一个引脚就是集电极 c(collector)了。这是必须要记住的内容,死记硬背即可,后边慢慢用的多了,每次死记硬背一次,多次以后就会深入脑海了。

三极管的原理

三极管有截止、放大、饱和三种工作状态。放大状态主要应用于模拟电路中,且用法和计算方法也比较复杂,我们暂时用不到。而数字电路主要使用的是三极管的开关特性,只用到了截止与饱和两种状态,所以我们也只来讲解这两种用法。三极管的类型和用法我给大家总结了一句口诀,大家要把这句口诀记牢了:箭头朝内 PNP,导通电压顺箭头过,电压导通,电流控制。

下面我们一句一句来解析口诀。大家可以看图 3-6,三极管有 2 种类型,箭头朝内就是PNP,那箭头朝外的自然就是 NPN 了,在实际应用中,要根据实际电路的需求来选择到底用哪种类型,大家多用几次也就会了,很简单。

 

三极管的用法特点,关键点在于 b 极(基极)和 e 级(发射极)之间的电压情况,对于PNP 而言,e 极电压只要高于 b 级 0.7V 以上,这个三极管 e 级和 c 级之间就可以顺利导通。也就是说,控制端在 b 和 e 之间,被控制端是 e 和 c 之间。同理,NPN 型三极管的导通电压是 b 极比 e 极高 0.7V,总之是箭头的始端比末端高 0.7V 就可以导通三极管的 e 极和 c 极。这就是关于“导通电压顺箭头过,电压导通”的解释,我们来看图 3-7。
图 3-7  三极管的用法
图 3-7  三极管的用法

我们以图 3-7 为例介绍一下。三极管基极通过一个 10K 的电阻接到了单片机的一个 IO口上,假定是 P1.0,发射极直接接到 5V 的电源上,集电极接了一个 LED 小灯,并且串联了一个 1K 的限流电阻最终接到了电源负极 GND 上。

如果 P1.0 由我们的程序给一个高电平 1,那么基极 b 和发射极 e 都是 5V,也就是说 e到 b 不会产生一个 0.7V 的压降,这个时候,发射极和集电极也就不会导通,那么竖着看这个电路在三极管处是断开的,没有电流通过,LED2 小灯也就不会亮。如果程序给 P1.0 一个低电平 0,这时 e 极还是 5V,于是 e 和 b 之间产生了压差,三极管 e 和 b 之间也就导通了,三极管 e 和 b 之间大概有 0.7V 的压降,那还有(5-0.7)V 的电压会在电阻 R47 上。这个时候,e 和 c 之间也会导通了,那么 LED 小灯本身有 2V 的压降,三极管本身 e 和 c 之间大概有 0.2V的压降,我们忽略不计。那么在 R41 上就会有大概 3V 的压降,可以计算出来,这条支路的电流大概是 3mA,可以成功点亮 LED。

最后一个概念,电流控制。前边讲过,三极管有截止,放大,饱和三个状态,截止就不用说了,只要 e 和 b 之间不导通即可。我们要让这个三极管处于饱和状态,就是我们所谓的开关特性,必须要满足一个条件。三极管都有一个放大倍数β,要想处于饱和状态,b 极电流就必须大于 e 和 c 之间电流值除以β。这个β,对于常用的三极管大概可以认为是 100。那么上边的 R47 的阻值我们必须要来计算一下了。

刚才我们算过了,e 和 c 之间的电流是 3mA,那么 b 极电流最小就是 3mA 除以 100 等于30uA,大概有 4.3V 电压会落在基极电阻上,那么基极电阻最大值就是 4.3V/30uA = 143K。电阻值只要比这个值小就可以,当然也不能太小,太小会导致单片机的 IO 口电流过大烧坏三极管或者单片机,STC89C52 的 IO 口输入电流最大理论值是 25mA,我推荐不要超过 6mA,我们用电压和电流算一下,就可以算出来最小电阻值,我们图 3-7 取的是经验值。

单片机中三极管的应用

三极管在数字电路里的开关特性,最常见的应用有 2 个:一个是控制应用,一个是驱动应用。所谓的控制就是如图 3-7 里边介绍的,我们可以通过单片机控制三极管的基极来间接控制后边的小灯的亮灭,用法大家基本熟悉了。还有一个控制就是进行不同电压之间的转换控制,比如我们的单片机是 5V 系统,它现在要跟一个 12V 的系统对接,如果 IO 直接接 12V电压就会烧坏单片机,所以我们加一个三极管,三极管的工作电压高于单片机的 IO 口电压,用 5V 的 IO 口来控制 12V 的电路,如图 3-8 所示。
图 3-8 三极管实现电压转换
图 3-8 三极管实现电压转换

图 3-8 中,当 IO 口输出高电平 5V 时,三极管导通,OUT 输出低电平 0V,当 IO 口输出低电平时,三极管截止,OUT 则由于上拉电阻 R2 的作用而输出 12V 的高电平,这样就实现了低电压控制高电压的工作原理。

所谓的驱动,主要是指电流输出能力。我们再来看如图 3-9 中两个电路之间的对比。
图 3-9  LED 小灯控制方式对比
图 3-9  LED 小灯控制方式对比

图 3-9 中上边的 LED 灯,和我们第二课讲过的 LED 灯是一样的,当 IO 口是高电平时,小灯熄灭,当 IO 口是低电平时,小灯点亮。那么下边的电路呢,按照这种推理,IO 口是高电平的时候,应该有电流流过并且点亮小灯,但实际上却并非这么简单。

单片机主要是个控制器件,具备四两拨千斤的特点。就如同杠杆必须有一个支点一样,想要撑起整个地球必须有力量承受的支点。单片机的 IO 口可以输出一个高电平,但是他的输出电流却很有限,普通 IO 口输出高电平的时候,大概只有几十到几百 uA 的电流,达不到1mA,也就点不亮这个 LED 小灯或者是亮度很低,这个时候如果我们想用高电平点亮 LED,就可以用上三极管来处理了,我们板上的这种三极管型号,可以通过 500mA 的电流,有的三极管通过的电流还更大一些,如图 3-10 所示。
图 3-10  三极管驱动 LED 小灯
图 3-10  三极管驱动 LED 小灯

图 3-10 中,当 IO 口是高电平,三极管导通,因为三极管的电流放大作用,c 极电流就可以达到 mA 以上了,就可以成功点亮 LED 小灯。

虽然我们用了 IO 口的低电平可以直接点亮 LED,但是单片机的 IO 口作为低电平,输入电流就可以很大吗?这个我想大家都能猜出来,当然不可以。单片机的 IO 口电流承受能力,不同型号不完全一样,就 STC89C52 来说,官方手册的 81 页有对电气特性的介绍,整个单片机的工作电流,不要超过 50mA,单个 IO 口总电流不要超过 6mA。即使一些增强型 51 的IO 口承受电流大一点,可以到 25mA,但是还要受到总电流 50mA 的限制。那我们来看电路图的 8 个 LED 小灯这部分电路,如图 3-11 所示。
图 3-11   LED 电路图(一)
图 3-11   LED 电路图(一)

这里我们要学会看电路图的一个知识点,电路图右侧所有的 LED 下侧的线最终都连到一根黑色的粗线上去了,大家注意,这个地方不是实际的完全连到一起,而是一种总线的画法,画了这种线以后,表示这是个总线结构。而所有的名字一样的节点是一一对应的连接到一起,其他名字不一样的,是不连在一起的。比如左侧的 DB0 和右侧的最右边的 LED2 小灯下边的DB0 是连在一起的,而和 DB1 等其他线不是连在一起的。

那么我们把图 3-11 中现在需要讲解的这部分单独摘出来看,如图 3-12 所示。
图 3-12  LED 电路图(二)
图 3-12  LED 电路图(二)

现在我们通过 3-12 的电路图来计算一下,5V 的电压减去 LED 本身的压降,减掉三极管e 和 c 之间的压降,限流电阻用的是 330 欧,那么每条支路的电流大概是 8mA,那么 8 路 LED如果全部同时点亮的话电流总和就是 64mA。这样如果直接接到单片机的 IO 口,那单片机肯定是承受不了的,即使短时间可以承受,长时间工作就会不稳定,甚至导致单片机烧毁。

有的同学会提出来可以加大限流电阻的方式来降低这个电流。比如改到 1K,那么电流不到 3mA,8 路总的电流就是 20mA 左右。首先,降低电流会导致 LED 小灯亮度变暗,小灯的亮度可能关系还不大,但因为我们同样的电路接了数码管,后边我们要讲数码管还要动态显示,如果数码管亮度不够的话,那视觉效果就会很差,所以降低电流的方法并不可取。其次,对于单片机来说,他主要是起到控制作用,电流输入和输出的能力相对较弱,P0 的 8 个口总电流也有一定限制,所以如果接一两个 LED 小灯观察,可以勉强直接用单片机的 IO 口来接,但是接多个小灯,从实际工程的角度去考虑,就不推荐直接接 IO 口了。那么我们如果要用单片机控制多个 LED 小灯该怎么办呢?

除了三极管之外,其实还有一些驱动 IC,这些驱动 IC 可以作为单片机的缓冲器,仅仅是电流驱动缓冲,不起到任何逻辑控制的效果,比如我们板子上用的 74HC245 这个芯片,这个芯片在逻辑上起不到什么别的作用,就是当做电流缓冲器的,我们通过查看其数据手册,74HC245 稳定工作在 70mA 电流是没有问题的,比单片机的 8 个 IO 口大多了,所以我们可以把他接在小灯和 IO 口之间做缓冲,如图 3-13 所示。
图 3-13  74HC245 功能图
图 3-13  74HC245 功能图

从图 3-13 我们来分析,其中 VCC 和 GND 就不用多说了,细心的同学会发现这里有个0.1uF 的去耦电容哦。

74HC245 是个双向缓冲器,1 引脚 DIR 是方向引脚,当这个引脚接高电平的时候,右侧所有的 B 编号的电压都等于左侧 A 编号对应的电压。比如 A1 是高电平,那么 B1 就是高电平,A2 是低电平,B2 就是低电平等等。如果 DIR 引脚接低电平,得到的效果是左侧 A 编号的电压都会等于右侧 B 编号对应的电压。因为我们这个地方控制端是左侧接的是 P0 口,我们要求 B 等于 A 的状态,所以 1 脚我们直接接的 5V 电源,即高电平。图 3-13 中还有一排电阻 R10 到 R17 是上拉电阻,这个电阻的用法我们在后边介绍。

还有最后一个使能引脚 19 脚 OE,叫做输出使能,这个引脚上边有一横,表明是低电平有效,当接了低电平后,74HC245 就会按照刚才上边说的起到双向缓冲器的作用,如果 OE接了高电平,那么无论 DIR 怎么接,A 和 B 的引脚是没有关系的,也就是 74HC245 功能不能实现出来。

从下面的图 3-14 可以看出来,单片机的 P0 口和 74HC245 的 A 端是直接接起来的。这个地方,有个别同学有个疑问,就是我们明明在电源 VCC 那地方加了一个三极管驱动了,为何还要再加 245 驱动芯片呢。这里大家要理解一个道理,电路上从正极经过器件到地,首先必须有电流才能正常工作,电路中任何一个位置断开,都不会有电流,器件也就不会参与工作了。其次,和水流一个道理,从电源正极到负极的电流水管的粗细都要满足要求,任何一个位置的管子过细,都会出现瓶颈效应,电流在整个通路中细管处会受到限制而降低,所以在电路通路的每个位置上,都要保证通道足够畅通,这个 74HC245 的作用就是消除单片机IO 这一环节的瓶颈。
图 3-14  单片机与 74HC245 的连接
图 3-14  单片机与 74HC245 的连接

单片机 c语言点亮LED 灯

#include <reg52.h> // 单片机头文件定义 
sbit led =P0^0; // 定义位地址名称 

void main() 
{
 led =1;  //0= 低电平,1= 高电平 
}

2016年8月19日星期五

啟動電容的容量

這是抄的.....
一用電器中電機的啟動電容損壞或容量降低是不能修復的只能更換。 啟動電容的容量(uF)要用標稱和電容: 有的人在維修單相電容運轉式電機時,為了提高電動機的啟動轉矩,常隨意選大容量的電容換上,誤認為電容容量越大越好。 其實,這種做法雖能提高啟動轉矩,但電機的啟動電流也會以更大的比率增加,這對電機是極為不利的。 一般情況,在單相電容啟動式電機中,啟動繞組中串聯的電容容量增加1倍,啟動轉矩只能增加50%,而啟動電流卻要增加200%。 在單相電容運轉式電機中,當電容容量增加2倍時,啟動轉矩雖可增加近2倍,但電機的效率將降低50%。 這會使電機幾乎不能驅動原來的負載,如繼續通電,電機長時間處於過負載狀態,將燒壞繞組。 可見,維修電機時,如果對配用的電容器選擇不當,會給電機帶來嚴重後果。 更換啟動、運轉電容時,最好選用與原配置參數相同的電容。 如果電容器損壞,又不知道或看不清標註參數,可按下面公式計算選配:C=8JS(uF) 式中,C-配用的電容量,單位為微法(uF);J-電機啟動繞組電流密度,一般選5~7A/平方mm;S-啟動繞組導線截面積(平方mm)。 此文例1中金龍檯扇電機啟動繞組線圈重新繞製後,測出啟動繞組線徑為0.17mm,則截面積S=0.0226平方mm,選J=7A/平方mm,所以1 ~ 6 C=8×7×0.0226 1.26uF 實際選配參數為1.2uF±5%,耐壓500V的電容。 另外應注意電容的耐壓值一定要高於400V,以防擊穿

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因各廠家的技術參數不同,所以電容所用容量也不一致,一般內機
1-1.5P 是 1-1.5UF
2P       是 2-2.5UF 2.5
3P       是 2.5-4.5UF
5P       是 5-8UF

外機是
1 -1.5P  用20-35UF
2P         用30-40UF
3P         用40-60UF
5P都是三相就沒用
3P三相的也沒用。
P是..馬力.. 我拿到...沒人不要的電風扇...3.5uF 250V
AC motor CAP ..........用 3.5uF...只是普通立式.... 是電容爆了...

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一般,這些電容的誤差較大,+-5%~10%的都有。 啟動電容的加大減少,不會使風扇電機的轉速提高或者減少多少,是會有影響。 還有,容量的誤差不必介懷誤差那10%,差不多能啟動就OK。 啟動電容的容量不能增加太多,多了啟動電流太大,會燒掉電機線圈的,得不償失哦。
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正常壓縮機電容是30uf-50uf左右,風機電容是1.5uf-5uf 空調壓縮機啟動電容400V30-45uf 風扇電機電容400V2.5-3uf 1.5HP 35uf 2.5Hp 50uf 普通空調電容一般很小 1.5HP 空調一般用40- 50UF的 2HP 60 3HP 80 5HP 100UF 的 變頻空調電容就比較大了都2000+UF 按空調大小來說: 1HP空調壓縮機用電容450V/25uf & 風扇電機用電容1-1.5uf 1.5HP空調壓縮機用電容450V/30-35uf & 風扇電機用電容1.5-2uf 2HP-3HP空調壓縮機用電容450V/45uf-60uf & 風扇電機用電容1.5-3uf
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電壓 250V 容值 4uF, 10uF, 15uF, 33uF 常用這幾種買來試試, 看起動情況選一顆就行 ! 數值過少 OR 過小大....跟爆無關 ! 只是起動相位不對, 扭力不足而已 !

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試試看1uF 2uF 2.5uF 3uF 4uF 找一個夾式電流表 勾住其中一條主電源線 看哪一個電容 可以得到 最小的電流值 就用那個就對了 耐壓多少 就直接用三用表 電壓檔 量測電容器的端電壓 這個電容器 除了啟動 也有運轉電容的功能 所以不能越大越好 (除非是特殊的電動機 有裝設啟動裝置 轉子運轉後 有啟動裝置把啟動電容切離) 注意一點 電容測試完拆卸後 記得放電 不然摸到電容器端子 是會被電到的 ------------------------------------------------------- 家用電扇的啟動電容不會超過8uF 轉速跟啟動電容關係不大唷.因為它幫助馬達啟動後.就沒有任何作用了.(以12寸電扇來說) 電容的使用大小.差異在於啟動時的時間(秒)差距.而不是影響轉速.所以應該是其他問題! 而選擇電容器的電壓最小值.應該是工作馬達的電壓乘以三倍

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 "啟動電容"顧名思義是啟動馬達用的 在 單向馬達的線圈裡分為啟動線圈和行? 線圈,啟動電容就串聯在啟動線圈與電源之間,馬達運轉時內部須要產生旋轉磁場電樞才能在旋轉磁場內才轉起來,可能有點 抽象,想想啟動線圈和行? 線圈再同一時間送電時線圈上的磁場是同步的,當我在啟動線圈上加上一個電容時啟動線圈上的磁場會超前行? 線圈的磁場90度進而就 這樣產生了磁場不同步在圓型的磁場空間裡會產生排斥進而轉了起來, 這樣就會轉了所以電容的主要目的是進相用幫助產生旋轉磁場的(應該是這樣學校學的)其他的原理太多了,電容的大小影響到啟動時的轉距,電容太大時轉距過大 造成啟動時間過長有可能啟動線圈容易故障,電容太小時轉距太小造成啟動不完全有可能因啟動不起來造成行? 線圈燒掉,大馬力的馬達啟動電容大小馬力的馬達電 容小,至於電容的電壓最小是使用馬達工作電壓的3倍以上應該是沒錯的.

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遙控掛電風扇 送修的費用,可能會讓你掙扎要不要買新的 DIY不會很複雜,可以朝三個方向檢查:
1.遙控器
2.啟動電容
3.馬達

1.看有無電力或接觸不良

2.開啟電源,馬達隱約聽到啟動的聲音,但扇葉不會轉動 關閉電源,用手轉一下扇葉,馬達軸心沒有鎖死現象,放手後還會轉一二圈,很可能就是啟動電容壞了 它因接線的關係多位於開關的地方,只要打開切換風扇速度的位置就會看見它,一般是用2.5uF/250V的規格,更換前將接腳用電
 線接地,防止殘存電力電到

3.用手轉扇葉,馬達軸心不好轉,往軸心棒噴WD40試試 還是不好轉,拆軸心重新上黃油 馬達軸心鎖死,建議買新的電風扇,若不想放棄,拆軸心用砂紙磨看看 拆開機殼後若發現有焊點鬆脫,那以上可能都用不著了