齐齐哈尔大学毕业设计（论文）
EN12、IN1、IN2，其中EN12是使能信号，IN1、IN2为电机转动方向控制信号，IN1、IN2分别为1和0时电机正转，反之电机反转。选用一路PWM连接EN12引脚，通过调整PWM的占空比可以调整电机的转速。
L293D驱动芯片的内部结构图如图3-2所示：
图3-2 L293D内部结构图
L293D的技术参数如下：
表3-2 L293D的技术参数
型号 L293D
工作温度 -40℃ 到 +150°C
最大输出电压
36V
最大输出电流 600mA
通道数 4
驱动器数
4
第一个也许也是最重要的一项功能是4个驱动器中的每一个都有嵌位二极管来抑制电机关断时的反EMF。这一点很重要，因为在驱动器关闭时，所有的磁性元件都会产生大的电压尖峰信号。这些大的尖峰信号是由电流断开时正在消失的磁场引起的。因此，在线圈的两端接一个二极管，以便防止这些反EMF干扰或者损坏任何的电子元件。
L293D的另一个特性是每个驱动器有一个允许信号。不必修改驱动器控制部分，就能够使用这些信号实现脉宽调制（PWM）速度控制。通过将电机的两个导线连接在L293D模块的各半边，能够使L293D输出的控制信号来控制两个直流电机在竖直和水平方向上正转、反转，最终达到对太阳光线检测跟踪的目的。
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3.4 四通道电压比较器的选择
本系统中电压比较器选用的是LM324。电压比较器采用集成电路原理，它是由运算放大器发展而来的，比较器电路可以看作是运算放大器的一种应用电路。它可以看作是放大倍数接近“无穷大”的运算放大器。LM324四通道电压比较器的功能是比较两个电压的大小（用输出电压的高或低电平，表示两个输入电压的大小关系）：
当“+”输入端电压高于“－”输入端时，电压比较器输出为高电平；当“+”输入端电压低于“－”输入端时，电压比较器输出为低电平；可工作在线性工作区和非线性工作区，工作在线性工作区时特点是虚短、虚断；工作在非线性工作区时特点是跳变、虚断。 与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它有一些显著优点。该放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下，静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。每一组运算放大器可用图3-3所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
LM324系列由四个独立的，高增益，内部频率补偿运算放大器，其中专为从单电源供电的电压范围经营。从分裂电源的操作也有可能和低电源电流消耗是独立的电源电压的幅度。应用领域包括传感器放大器，直流增益模块和所有传统的运算放大器现在可以更容易地在单电源系统中实现的电路。例如，可直接操作的LM324系列，这是用来在数字系统中，轻松地将提供所需的接口电路，而无需额外的±15V电源标准的5V电源电压。
LM324在本系统的作用：当光源的强度不同时，4个光敏电阻产生不同的电压，通过四通道电压比较器LM324对产生压差进行比较并输出相应的高低电平，驱动4个LED指示灯发光，同时输出的4路信号作为电机驱动芯片L293D的输入。
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图3-3 LM324的管脚排列图
LM324技术参数如下：
表3-3 LM324的技术参数
型号 LM324
工作温度 0℃到+70℃
电压范围 3V到32V
放大器数目
4
针脚数 14
3.5 三端稳压芯片的选取
为了保护系统电路，我选用的是三段稳压电路，它可以起到降压、稳压的作用。常用的78系列和79系列，78系列的都是三端正电源稳压电路，79系列的都是负电源稳压电路，输入电压一般不要太大，低于36V以内。78、79后面经常出现L或H或空白代表额定电流，如78L12代表输出+12V的电压。78系列的封装形式为TO-220，它有一系列固定的电压输出，应用非常的广泛。每种类型由于内部电流的限制，以及过热保护和安全工作区得保护，使它基本上不会损坏。如果能够提供足够的散热片，他们就能够提供大于1.5A的输出电流。虽然是按照固定电压值来设计的，但是当接入适当的外部器件后，就能获得各种不同的电压和电流。
在这里用到的是LM7806三端稳压器，它的输出电压为+6V，最大电流500毫安。它的接线方式为：字面向自己时，最左边是1脚，中间是2脚，最右边是3脚。如图3-4所示：接线时1脚接电压输入，2脚接地，3脚接输出端。
LM7806芯片的特点： 1．最大输出电流为1.5A。
2．输出电压为5V；6V；8V；9V；10V；12V；15V；18V；24V。 3．热过载保护。
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4．短路保护。
5．输出晶体管安全工作区保护。
图3-4 LM7806外形引脚排列图管脚图 表3-4 LM7806三端稳压电路极限参数：
Parameter 参数 (for VO =5V to 18V) (for VO =24V)
Thermal Resistance Junction-Cases热阻(结到壳) (TO-220) Thermal Resistance Junction-Air热阻(结到空气) (TO-220)
Operating Temperature Range工作温度范围 Storage Temperature Range储存温度范围 输入电压
Symbol符号 VI VI RθJC RθJA TOPR TSTG
Value 35 40 5 65 0 ~ +125 -65 ~ +150
单位 V V ℃/W ℃/W ℃ ℃
3.6 本章小结
本章中阐述了太阳光入射角光电检测装置的机械和硬件部分的整体结构框图，还对系统所需使用的直流电机驱动芯片、直流减速电机、四通道电压比较芯片进行了选型与简介。本装置为机电一体装置，采用两个电机双维错位放置，通过四个光敏电阻交叉对比所受光照强度，当该板未对准太阳时，因角度差会造成两两对应的光敏电阻上所接受的光强不同，从而产生微弱的压差，该压差与标准压差送入四通道电压比较器芯片LM324中进行比较输出，得出四路高低电平的信号变化，该变化信号就是太阳方位的实时反应，输出的四路信号送入H桥电机驱动芯片L293D中，驱动两电直流电机按相应的方位进行位移，当位移过程中，控制板对准太阳时，芯片无输出，电机进入锁定状态，从而达到实时检测跟踪太阳光的目的。
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