卫星发射模拟器
发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:577
本例介绍的卫星发射模拟器是一款趣味性和知识性较强的随机性电子玩具电路,它用来模拟卫星发射和人轨运转的过程,发射卫星成功的概率可调,适合中、小学生和电子爱好者制作。
电路工作原理
该卫星发射模拟器电路由led驱动电路a、led驱动电路b、超低频振荡器a、超低频振荡器b、音乐发生器、发射成功概率调节电路、延时开关电路、电源电路和控制电路组成,如图2-127所示。
led驱动电路a由计数/分配器集成电路icl、发射按钮sl、电阻器r2、r3和发光二极管vll-vl9等组成。
led驱动电路b由计数/分配器集成电路lc2和发光二极管vllo-vll9、电阻器rl2等组成。
超低频振荡器a由与非门施密特触发器集成电路ic3内部的触发器dl和电阻器rl、电容器cl组成。
超低频振荡器b由lc3内部的触发器d2和电阻器r5、电容器c3组成。
发射成功概率调节电路由9位拨码开关s3、电阻器r13和压电蜂鸣器ha组成。
延时开关电路由模拟电子开关集成电路ic4内部的电子开关sa、电阻器r6、r8、r9和电容器c4组成。
控制电路由ic4内部的电子开关sb-sd、二极管vd11、ic3内部的施密特触发器d3、d4组成。
电源电路由电池gb、电源开关s4、限流电阻器r7、稳压二极管vs和滤波电容器c5组成。
接通电源开关s4后,lcl-ic4的工作电源被接通。通电后,icl的yl-y9端依次轮流输出高电平并停留在y9端输出高电平的状态上。但由于通电瞬间c4两端电压不能突变,电子开关sa处于关断状态,故vll-vl9均不发光。约30s后,c4充电结束,sa接通,此时icl的y9端输出高电平,vl9发光。
按动一下发射按钮s1时,icl复位一次并开始计数 (由超低频振荡器a为icl提供计数脉冲),其yl-y9端依次轮流输出高电平后,又停留在y9端输出高电平的状态上。
ic2接成一个循环计数器,由超低频振荡器b为其提供计数脉冲。通电后ic2的yo-y9端依次轮流输出高电平,但由于电子开关sb-sd处于关断状态,故vllo-vll9均不随ic2之yo-y9端的电平变化而循环发光。
只有在icl的y8端输出高电平时同时,vdl的负极也为高电平,与非门施密特触发器a3的输出端变为低电平,a4(接成非门)的输出端输出高电平,vdll导通,使电子开关sb-sd接通,vllo-vll9才开始循环发光。sc导通后,ic5获得工作电源而输出"东方红"乐曲电信号,该信号经v放大后,驱动ha奏出"东方红"乐曲声,表示运载火箭已将卫星送人预定轨道,卫星开始围绕地球 (或星球)运转,此次发射卫星成功。
若在icl的y8端输出高电平的同时,vdl的负极仍为低电平,则sb-sd无法接通,vllo-vll9不能循环发光,音乐发生器也不工作,表示此次发射卫星失败。
要想重新发射卫星,需先按一下复位按钮s2,然后再按一下发射按钮s1方能实现。
s3用来设定卫星发射成功的概率,该开关接通的位数越多,卫星发射成功的概率也就越高。
发光二极管vll-vl8用来表示发射卫星时运载火箭的轨迹;vllo-vll9用来表示卫星进人预定轨道后运行的轨迹。
元器件选择
rl-r13选用1/4w碳膜电阻器或金属膜电阻器。
cl、c3-c5均选用耐压值为l6v的铝电解电容器;c2选用独石电容器或涤纶电容器。
vdl-vdll均选用1n4148型硅开关二极管。
vs选用1/2w、3v的硅稳压二极管。
vll-vl8均选用方形或扁平高亮度发光二极管;vl9-vll9选用φ5-φ1omm的高亮度发光二极管,vl9选绿色,vllo-vll9均选红色。
v选用s9013型硅npn晶体管。
icl和ic2均选用cd4017型十进制计数/分配器集成电路;ic3选用cd4093型四与非门施密特触发器集成电路;ic4选用cd4066型模拟电子开关集成电路;ic5选用内储 "东方红"乐曲的音乐集成电路,例如tm-802a等型号。
s1和s2均选用微型动合 (常开)按钮;s3选用9位拨码开关;s4选用单极拨动开关。
ha选用带助声腔的妇φ7mm以上的压电陶瓷片。
本例介绍的卫星发射模拟器是一款趣味性和知识性较强的随机性电子玩具电路,它用来模拟卫星发射和人轨运转的过程,发射卫星成功的概率可调,适合中、小学生和电子爱好者制作。
电路工作原理
该卫星发射模拟器电路由led驱动电路a、led驱动电路b、超低频振荡器a、超低频振荡器b、音乐发生器、发射成功概率调节电路、延时开关电路、电源电路和控制电路组成,如图2-127所示。
led驱动电路a由计数/分配器集成电路icl、发射按钮sl、电阻器r2、r3和发光二极管vll-vl9等组成。
led驱动电路b由计数/分配器集成电路lc2和发光二极管vllo-vll9、电阻器rl2等组成。
超低频振荡器a由与非门施密特触发器集成电路ic3内部的触发器dl和电阻器rl、电容器cl组成。
超低频振荡器b由lc3内部的触发器d2和电阻器r5、电容器c3组成。
发射成功概率调节电路由9位拨码开关s3、电阻器r13和压电蜂鸣器ha组成。
延时开关电路由模拟电子开关集成电路ic4内部的电子开关sa、电阻器r6、r8、r9和电容器c4组成。
控制电路由ic4内部的电子开关sb-sd、二极管vd11、ic3内部的施密特触发器d3、d4组成。
电源电路由电池gb、电源开关s4、限流电阻器r7、稳压二极管vs和滤波电容器c5组成。
接通电源开关s4后,lcl-ic4的工作电源被接通。通电后,icl的yl-y9端依次轮流输出高电平并停留在y9端输出高电平的状态上。但由于通电瞬间c4两端电压不能突变,电子开关sa处于关断状态,故vll-vl9均不发光。约30s后,c4充电结束,sa接通,此时icl的y9端输出高电平,vl9发光。
按动一下发射按钮s1时,icl复位一次并开始计数 (由超低频振荡器a为icl提供计数脉冲),其yl-y9端依次轮流输出高电平后,又停留在y9端输出高电平的状态上。
ic2接成一个循环计数器,由超低频振荡器b为其提供计数脉冲。通电后ic2的yo-y9端依次轮流输出高电平,但由于电子开关sb-sd处于关断状态,故vllo-vll9均不随ic2之yo-y9端的电平变化而循环发光。
只有在icl的y8端输出高电平时同时,vdl的负极也为高电平,与非门施密特触发器a3的输出端变为低电平,a4(接成非门)的输出端输出高电平,vdll导通,使电子开关sb-sd接通,vllo-vll9才开始循环发光。sc导通后,ic5获得工作电源而输出"东方红"乐曲电信号,该信号经v放大后,驱动ha奏出"东方红"乐曲声,表示运载火箭已将卫星送人预定轨道,卫星开始围绕地球 (或星球)运转,此次发射卫星成功。
若在icl的y8端输出高电平的同时,vdl的负极仍为低电平,则sb-sd无法接通,vllo-vll9不能循环发光,音乐发生器也不工作,表示此次发射卫星失败。
要想重新发射卫星,需先按一下复位按钮s2,然后再按一下发射按钮s1方能实现。
s3用来设定卫星发射成功的概率,该开关接通的位数越多,卫星发射成功的概率也就越高。
发光二极管vll-vl8用来表示发射卫星时运载火箭的轨迹;vllo-vll9用来表示卫星进人预定轨道后运行的轨迹。
元器件选择
rl-r13选用1/4w碳膜电阻器或金属膜电阻器。
cl、c3-c5均选用耐压值为l6v的铝电解电容器;c2选用独石电容器或涤纶电容器。
vdl-vdll均选用1n4148型硅开关二极管。
vs选用1/2w、3v的硅稳压二极管。
vll-vl8均选用方形或扁平高亮度发光二极管;vl9-vll9选用φ5-φ1omm的高亮度发光二极管,vl9选绿色,vllo-vll9均选红色。
v选用s9013型硅npn晶体管。
icl和ic2均选用cd4017型十进制计数/分配器集成电路;ic3选用cd4093型四与非门施密特触发器集成电路;ic4选用cd4066型模拟电子开关集成电路;ic5选用内储 "东方红"乐曲的音乐集成电路,例如tm-802a等型号。
s1和s2均选用微型动合 (常开)按钮;s3选用9位拨码开关;s4选用单极拨动开关。
ha选用带助声腔的妇φ7mm以上的压电陶瓷片。
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