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3. 硬件

一个通用图表可能如下所示

---------   0-5V  ---------  ~220V   ----------------
|  PC   |====>====|Circuit|==========|Coffee-Machine|
---------         ---------          ----------------

概念是从计算机获取控制电压,用它驱动一个使用继电器或三端双向可控硅的电气隔离电路。

如果你的咖啡机功率大于200W,你必须选择继电器电路。如果你的咖啡机不是高功率的,你可以使用基于三端双向可控硅的电路。

所有展示的电路都经过测试,但结果和风险由您自行承担。如果您没有电子学经验,请不要尝试按照这些电路图构建,否则可能会发生糟糕的事情...

在试验220V电压时,您应该非常小心,并且强烈建议使用合适的保险丝。

3.1 来自计算机的0-5V驱动电压

这是一个从计算机并行端口获取0-5V电压的简单示例。

      Back View          -----    Pin 10 - ACK
      Male DB-25         |   |    Pin  9 - D7
      Connector          |   |                           Pin 2 - D0
                         v   v                           v   Pin 1 -
~Strobe
       ____________________________________________________________
      /                                                            \
      \     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     /
         \______________________________________________________/

引脚 1 是选通 (反逻辑)

引脚 2-9 是数据总线信号,正是使用 OUTB 命令写入并行端口锁存器的内容。

引脚 10 是应答信号 (ACK),由您控制,以便您可以向 CPU 产生中断。

引脚 18-25 短路连接,这是地线 (GND)。

详细信息

<= in   DB25    Cent    Name of         Reg
=> out  pin     pin     Signal          Bit     Function Notes
------  ----    ----    --------        ---     -----------------------------
=>       1       1      -Strobe         C0-     Set Low pulse >0.5 us to send
=>       2       2      Data 0          D0      Set to least significant data
=>       3       3      Data 1          D1      ...
=>       4       4      Data 2          D2      ...
=>       5       5      Data 3          D3      ...
=>       6       6      Data 4          D4      ...
=>       7       7      Data 5          D5      ...
=>       8       8      Data 6          D6      ...
=>       9       9      Data 7          D7      Set to most significant data
<=      10      10      -Ack            S6+ IRQ Low Pulse ~ 5 uS, after accept
<=      11      11      +Busy           S7-     High for Busy/Offline/Error
<=      12      12      +PaperEnd       S5+     High for out of paper
<=      13      13      +SelectIn       S4+     High for printer selected
=>      14      14      -AutoFd         C1-     Set Low to autofeed one line
<=      15      32      -Error          S3+     Low for Error/Offline/PaperEnd
=>      16      31      -Init           C2+     Set Low pulse > 50uS to init
=>      17      36      -Select         C3-     Set Low to select printer
==      18-25   19-30,  Ground

3.2 使用继电器控制

一个可以直接构建的简单电路是

                             Vcc
                              |
                              +------+
                              |    __|__
                            Relay   /^\  Diode 1N4002
                             Coil  /---\
                              |      |
                              +------+
                              |
                           | / 
                 4.7K    B |/  C
parallel port >-\/\/\/\/---|        NPN Transistor: BC547A or 2N2222A
data pi                    |\  E
                           | \
                             V
parallel port >--------------+
ground pin                   |
                          Ground
将 Vcc 连接到与继电器类型相同的电压 (通常为 5 或 12V)。 显然,继电器的规格应根据您的咖啡机进行调整。

有些人倾向于将继电器放在晶体管之后,连接到发射极 (E) 引脚而不是集电极 (C) 引脚。这是一种不好的做法,因为它会错误地偏置晶体管,并可能导致糟糕的咖啡 :-)。 二极管 1N4002 可用于保护晶体管免受继电器电流的影响。 如果你不使用它,晶体管很快就会变得又黑又臭...

3.3 使用三端双向可控硅 #1 控制

如果您只需要一个简单的电路,可以使用摩托罗拉的三端双向可控硅驱动器 MOC301[012],以及通用三端双向可控硅,如 SC141D。 这种方法的优点是您不需要任何额外的电源。

对于非感性负载,这是电路

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

如果您要使用 220V 电压,请尝试使用 3021。 感性负载应与旁路电容器结合使用,最好查阅摩托罗拉应用笔记 AN-780。 咖啡机主要是阻性负载而不是感性负载(如电机),但谁知道您的咖啡机是什么类型呢?

3.4 使用三端双向可控硅 #2 控制

+5VDC
|    180                      180            2.2k
+---/\/\/\----+-----+   +----/\/\/-+--/\/\/\---+-------> 120V
              |    1|   |6         |           |         Hot
              |    +=====+         |           | MT1
              |    | MC  | TRIAC   |          +-+
              |    | 3032| Driver  |        G | | TRIAC
              |    +=====+         |         /| |
              \    2|   |4         |        / +-+
       2N3904  |----+   |          |        |  | MT2
              /     |   +--------- | -------+  |
             V      \              |        |  |
             |      /              |        \  |
             |      \ 43    .01u  ---   10k /  |
             |      /       500V  ---       \  |
             |      |              |        /  |
             +------+              |        |  |            Neutral
             |                     +--------+--+---o    o--> 120V
             /                                      load
 >-/\/\--|  2N3904
             \
              V
              |
             ---
            ///

This design is for 120V. You should change resistors accordingly for 220V.

电路描述

MC3032 是一款光电隔离三端双向可控硅驱动器。 180 欧姆电阻设置光电隔离器中 LED 发射器的电流。 如有必要,更改此电阻的值以获得合理的电流(例如,15 mA)。

请注意,您不能在没有负载的情况下测试此电路。 除非连接到交流电压源,否则三端双向可控硅不会切换,因此您无法在不施加交流电和负载的情况下测试其简单的开关功能。 请注意 .01 电容器上的 500V 额定值。


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