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2. 电路

总的图解如下:

--------- 0-5V  --------- ~220V   ----------------
|  PC   |===>===|电子回路|========|     咖啡机   |
---------       ---------         ----------------

我们的想法是从电脑输出一个控制电压,然后通过继电器或者双向晶闸管电路驱动被电隔离的电子回路。

你必须选择一个继电器电路,如果你有一个大的咖啡机(功率大于200 W ),你还可以用一个双向晶闸管电路。

所有列出的电路都至少被测试过一次,不过使用者自己承担所有的后果。 如果你对电子学一点没经验,你不应尝试这些,要不然,你会有一个糟糕的结局...

对 220V 电压的操作应该非常小心,而且还应用上一根合适的保险丝。

2.1 从电脑提取0-5V电源

下面是一个从电脑并口提取0-5V电源的例子:

      公 DB-25           -----    针脚 10 - ACK(应答)
      连 接 器           |   |    针脚  9 - D7
      后 视 图           |   |                           针脚 2 - D0
                         v   v                           v   针脚 1 -滤波

       ____________________________________________________________
      /                                                            \
      \     13  12  11  10   9   8   7   6   5   4   3   2   1     /
       \                                                          /
        \     25  24  23  22  21  20  19  18  17  16  15  14     /
         \______________________________________________________/

针脚 1 滤波 (反逻辑)

针脚 2-9 是数据总线的信号,通过一个 OUTB 命令发信给并口的门闩线路。

针脚 10 是应答信号( ACK ),由你控制,所以你可以产生一个中断信号给 CPU 。

针脚 18-25 被短路了,都是地线 ( GND ) 。

详细地说明如下:

<=发送   DB25    Cent   信号          寄存
=>接收  pin     pin     定义          器位      功能注释
------  ----    ----    --------        ---     -----------------------------
=>       1       1      -滤波           C0-     设置低位脉冲 > 0.5us 发送
=>       2       2      数据线0         D0      设置最小有效数据
=>       3       3      数据线1         D1      ...
=>       4       4      数据线2         D2      ...
=>       5       5      数据线3         D3      ...
=>       6       6      数据线4         D4      ...
=>       7       7      数据线5         D5      ...
=>       8       8      数据线6         D6      ...
=>       9       9      数据线7         D7      设置最大有效数据
<=      10      10      -应答           S6+ IRQ 接受应答后,低位脉冲 5us
<=      11      11      +忙             S7-     忙/出错/断线时高位
<=      12      12      +无纸           S5+     无纸时高位
<=      13      13      +已选择         S4+     已选择打印机时高位
=>      14      14      -自动注入       C1-     低位时自动注入一行
<=      15      32      -错误           S3+     错误/断线/无纸时低位
=>      16      31      -初始化         C2+     设置低位脉冲 > 50us 初始化
=>      17      36      -选择           C3-     设置低位选择打印机
==      18-25   19-30,  地线

2.2 用继电器电路控制

最简单的电路如下:


                             Vcc
                              |
                              +------+
                              |    __|__
                           继电器   /^\  二极管 1N4002
                             线圈  /---\
                              |      |
                              +------+
                              |
                           | / 
                 4.7K    B |/  C
    并口数据脚>-\/\/\/\/---|        NPN 三极管: BC547A or 2N2222A
                           |\  E
                           | V
                             |
    并口地线  >--------------+
                             |
                           接地
Vcc 的选择应同所选继电器型号的电压一样( 通常是 5V 或者是 12V )。很明显,继电器的规格应该由咖啡机的功率决定。

酒保们通常倾向于在三极管之后再放置继电器,然后用发射极( E 脚 ) 代替集电极( C 脚 ) 连接继电器,这是一个错误的经历,因为三极管被错误的偏置了,结果是得到了一杯糟糕的咖啡 :-)。二极管 1N4002 对保护三极管避免被从继电器流出的电流烧坏很有帮助,如果你不用它,三极管很可能会变黑,发臭,且被烧坏。

2.3 用双向晶闸管电路控制 #1

如果你只想要一个简单的电路,你可以选用摩托罗拉的 MOC301[012] 双向晶闸管驱动器,它跟通常用的 SC141D 双向晶闸管一起搭配使用。这种电路有个优点就是它不需要额外的电源供给。

以下是为非感应负荷设计的电路:


        270     1 +-------+ 6    180
  +5v -VAVAVA-----+       +----VAVAVA-----+-------------- Line Hot
                2 |  MOC  |               |
  TTL in ---------+ 3012  +nc            VA  SC141D
                  |       | 4           / |
                nc+       +------------/  |
                  +-------+               +----\/\/\/---- Line Neutral
                                                LOAD

如果你正在使用 220V 电压,MOC3021 可能更好。 感性负载应该和旁路电容相连,查阅 摩托罗拉应用手册 AN-780. 咖啡机一般是非感性负载(就象马达一样),但谁知道你的会是什么样的.....

2.4 用双向晶闸管电路控制 #2

+5VDC
|    180                      180            2.2k
+---/\/\/\----+-----+   +----/\/\/-+--/\/\/\---+-------> 120V
              |    1|   |6         |           |         Hot
              |    +=====+         |           | MT1
              |    | MC  | 双向晶闸|          +-+
              |    | 3032| 管驱动器|        G | | 双向晶闸管
              |    +=====+         |         /| |
              \    2|   |4         |        / +-+
       2N3904  |----+   |          |        |  | MT2
              /     |   +--------- | -------+  |
             V      \              |        |  |
             |      /              |        \  |
             |      \ 43    .01u  ---   10k /  |
             |      /       500V  ---       \  |
             |      |              |        /  |
             +------+              |        |  |            Neutral
             |                     +--------+--+---o    o--> 120V
             /                                      load
 >-/\/\--|  2N3904
             \
              V
              |
             ---
            ///
你应该以 220V 的标准调整电阻值。

电路详解:

MC3032 是光隔离双向晶闸管驱动器。 180 欧姆的电阻设定了光隔离器里面的发光二极管的电流。如果需要,你可以调整这个电阻从而得到一个合理的电流。(比如 15 mA)。

注意你不能在没有负载的情况下测试电路。除非连上了交流电源,双向晶闸管不会切换,所以你也不能在有交流电源和负载的情况下测试它的简单切换,注意这个 .01u 的电容要达到 500V 的耐压。


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