墨尼的技术日志

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  • LM3914红外倒车雷达工作原理 原理图 电路板Gerber文件

    此电路是模拟的红外倒车雷达电路，红外管离物体越近，LED点亮的越多，反之越少。调试时，红外发射管与红外接收管要平行放置，并且最好是紧挨着，红外接收管要套一节热缩管。

    LM3914的1脚、10-18脚是输出端，输出低电平。所以我们都接LED的负极，当输出低电平时，LED发光，正极连接在了一起，接到了电源的正极上。

    9脚是模式选择脚，接VCC是柱状显示，不接是点状显示。

    2脚是电源负极输入。

    3脚是电源正极输入。

    7脚默认输出1.25V基准电压。

    8脚是基准电压调整脚，接在了GND上，所以基准电压不变，还是0.125V。

    4、6脚决定着LM3914内部10个比较器的同向输入端电压，这里接在了0.125V基准电压上。4、6脚这个电压决定了这个电路的灵敏度。

    5脚是信号输入引脚，5脚输入的电压越高，LED点亮的越多，反之越少。

    上电后，红外发射管发出红外光，当遇到物体时，红外光被反射到红外接收管上，这时，红外接收管会产生一个反向电流，有一部分电流经过电阻R2流向负极，还有一部分电流经过三极管的基极流向了发射极。

    当障碍物距离较远时，接收管接收到的红外光比较少，其产生的反向电流很小，所以三极管处在放大状态，电压大部分夹在了三极管集电极与发射极之间，此时5脚电压比较小。

    随着障碍物推进，接收管接收到的红外光越来越多，产生的反向电流越来越大，流过三极管基极的电流越来越大，从而流过集电极与发射极的电流就会越来越大，夹在集电极与发射极之间的电压会越拉越小，5脚的电压就会越来越高.所以离障碍物越近，LED点亮的就越多。

    BOM、嘉立创原理图、Gerber文件下载”

    资源下载链接：https://pan.quark.cn/s/315dac18f313

    演示视频以及原理讲解：

  • 触摸感应流星桌面工作原理 电路图 PCB电路板Gerber文件

    触摸感应流星桌面工作原理 电路图 PCB电路板Gerber文件

    此电路是星空茶几触摸感应电路，可以实现动态感应灯效：手或物体经过时，桌面像流星一样划亮，再慢慢熄灭。采用的主芯片是JL523W。

    JL523W芯片是一款单通道触摸芯片。电源电压2.5-5.5V。

    5脚和2脚是电源输入端。5脚接电源正极，2脚接电源负极。

    3脚是触摸输入检测脚。经过3K电阻接在触摸盘上，或者直接接在触摸盘上即可。

    1脚是触摸控制输出脚。输出电平由4、6脚控制。

    4脚是电平选择脚。

    6脚是工作模式选择脚。

    此电路是星空茶几触摸感应电路，最大感应距离3厘米左右。4、6脚都接在低电平上，所以在上电后无触摸时，1脚输出低电平，MOS管截止，灯带不发光；触摸时1脚输出高电平，MOS管导通，灯珠发光，同时给C5电容充电；触摸移开后，1脚恢复低电平，但此时电容两端是有电压的，MOS管还是导通状态，电容通过电阻R3开始放电，电容两端电压慢慢变低，MOS管由导通状态变成放大状态，LED就会出现慢慢变暗的效果，直至电容电压放电至0点几伏，LED熄灭。C4电容为灵敏度电容。容值越小，灵敏度越高，感应距离越远；容值越大，灵敏度越低，感应距离越近。取值范围0-50pF。C5电容为延时熄灭电容，电容容值越大熄灭时间越长，反之越短。电阻R3是下拉电阻，也可以叫放电电阻，在MOS管关断后给GS之间的寄生电容放电用。防止MOS管不能及时关断。同时给C5电容放电。D2为防倒流二极管，防止C5电容放电时回流。

    输入输出状态说明：

    焊接PCB注意事项：

    C4尽量靠近芯片3脚，C2和C3滤波电容尽量靠近芯片。为提高产品抗干扰能力，需在触摸按键与芯片 3 脚之间串入一颗电阻，阻值可选 100Ω -10KΩ 。推荐值为 1K，如果产品应用环境良好，可适当减小阻值；如果产品使用环境干扰比较大，可适当加大阻值。本电路为了得到最高的灵敏度，去掉了这颗电阻。触摸盘至芯片走线越细，触摸效果越好，反之则越差。12V电源输入端子CN1与输出端子之间CN2走线要尽可能宽。芯片电源线要单独走线，并且远离其他电源线和信号线。

    BOM电子元件清单，电路原理图，嘉立创PCB Gerber文件下载：

    资源下载链接：https://pan.quark.cn/s/56de30a7eb39

    视频原理讲解教程：

  • 31 实例讲解分析LM358追光小车电路 包含嘉立创电路原理图和PCB Gerber文件

    这是一款用LM358制作的追光小车套件，用4节5号电池就可驱动。电子元器件数量少，车两边有两颗光敏电阻，可以追着光走。

    LM358制作的追光小车

    材料清单：10k电阻2个(R1,R2)，100欧电阻2个(R3,R4),1k电阻2个(R5,R6),5528光敏电阻2个(R7,R8),10k电位器1个(R9),LM358-N1个，（U1.1,U1.2），
    发光二极管2个(D1,D2),BD139三极管2个(Q1,Q2),小车散件一套，PCB板1块,PCB安装铜柱4个(M2.56+6)，M2.5mm螺母4个，φ2.55mm螺丝4个。

    功能介绍：供电电压：5V
    追光小车的工作原理是：LM358的3脚和5脚是对比的基准电压，假设R9调节到中间位置，那么3、5脚电压就是2.5V左右。当没有光时，R7光
    敏电阻无限大，2脚电压接近于电源电压，大于3脚电压，所以1脚输出低电平，三极管Q1不导通，电机1不工作，发光二极管D1不发光；当有
    光照射到R7光敏电阻时，R7阻值降低，当低于10K时，2脚电压小于2.5V，2脚电压小于3脚电压，所以1脚输出高电平，三极管Q1导通，电机1
    开始旋转，发光二极管D1发光。同理，当没有光时，R8光敏电阻无限大，6脚电压接近于电源电压，大于5脚电压，所以7脚输出低电平，三极
    管Q2不导通，电机2不工作，发光二极管D2不发光；当有光照射到R8光敏电阻时，R8阻值降低，当低于10K时，6脚电压小于2.5V，6脚电压小
    于5脚电压，所以7脚输出高电平，三极管Q2导通，电机2开始旋转，发光二极管D2发光。这样就形成了照射哪边的光敏电阻，哪边的电机就旋
    转，从而实现追光的效果，调节R9电位器的阻值，就可以调节基准电压，也就是对光照的灵敏度调节。

    组装焊接：100欧姆电阻色环：棕黑棕金 1K电阻色环：棕黑红金 10K电阻色环：棕黑橙金；电源线红色接电源“+”,黑色接电源“-”；
    电阻焊接时不分方向;发光二极管长脚是正极，对应PCB“+”; 芯片缺口一定要对应PCB丝印缺口；BD139三极管丝印面是正面，从左到右脚位
    分别是E,C,B，对应PCB“E,C,B”。

    调试：调试之前，调整光敏电阻位置使其对着两边（一个向左，一个向右），把小车放到黑暗处，打开手电筒，先照射其中一边的光敏电阻，会发现
    另外一侧发光二极管发光，电机旋转。如果电机动作不正常，避着光走，那就把发光侧电机红黑线调换位置。同理，调试另外一侧。两侧全部
    调试完成后，再次调整两个光敏电阻位置，全部朝前或者调整到自己想要的位置即可。注意：调整光敏电阻过程中，不要短路光敏电阻两脚。

    嘉立创原理图、PCB Gerber文件下载地址：

    资源下载链接：https://pan.quark.cn/s/78bb9fc8c94a

    演示、组装以及原理讲解视频：

  • LD209A/CS209A制作的高灵敏金属探测器套件

    LD209A/CS209A制作的高灵敏金属探测器套件

    这款金属探测器套件选用的是LD209A/CS209A金属检测芯片。探测灵敏度高；针样的金属物体也可以检测出来；电源电压DC5-12V；默认焊接了9V电池盒。带震动功能（可选开或关），带声光提示功能。可以自行改装成金属探测棒，用于检测金属并进行定位。

    电路分析：LD209A 金属检测棒，这是一款基于 LD209A 的电感式金属接近检测电路，配合 NE555 做信号转换，实现震动 + 声光提示。

    整体功能：金属靠近线圈时，芯片输出变化，驱动震动电机（便于定位）、LED 和蜂鸣器报警。

    1. 电源部分（参考电路图左下，3.3V 稳压）

    • 输入：POW 接口（Header-Male-2.54_1x2）
    • D1（1N4007） 反向保护二极管
    • U3 AMS1117-3.3 LDO 稳压，输出稳定 3.3V
    • 滤波：C4 10µF（电解）+ C7 100nF
    • R5 10k 上拉/偏置电阻
    • 用途：给 震动电机，LED，蜂鸣器提供 3.3V 电源。

    2. 金属检测核心（参考电路图左上，LD209A）

    • 探测线圈：233µH 磁罐电感（通过 Header 外接，做成检测棒探头）
    • 振荡网络：
      • 线圈 + C2 2.2nF（222） 组成 LC 谐振
      • R2 220Ω 与线圈串联
      • R1 10k（可调电阻/电位器）接在 OSC 与 RF 之间，用于调节灵敏度/检测距离
      • R3 4.7k 配合 RF 脚
    • 芯片关键脚：
      • OSC / TANK：接 LC 振荡
      • DEMOD：接 C1 2.2nF 到地
      • VCC / GND
      • OUT1、OUT2：互补开漏输出（金属靠近时状态翻转）
    • 工作原理：芯片内部振荡，金属靠近时线圈 Q 值下降、振荡幅度变化，芯片检测后 OUT1/OUT2 翻转。

    3. 震动马达驱动（参考电路图中左，OUT1 路径）

    • OUT1 → R4 1k → S1（MSS-2ZD18G2）（拨动开关）
    • 配合 Q1 MPS8550（PNP） 做开关驱动
    • 通过 Header 输出到震动电机
    • C5 100nF 滤波
    • 作用：金属检测到后产生震动反馈，方便手持时感知位置（定位辅助）。

    4. 声光提示驱动（参考电路图中下，主要来自转换后的信号）

    • 信号经过 NE555 处理后，通过 R9 1k 接到 Q3 S8050（NPN） 基极
    • R11 10k 为基极下拉电阻（保证三极管可靠截止）
    • Q3 驱动：
      • LED1（限流 R8 1Ω）
      • BUZZER2（TMB12A05） 蜂鸣器
    • 金属检测到后，LED 闪烁 + 蜂鸣器滴滴间断响，实现声光报警。

    5. NE555 信号转换部分（右侧）

    • U2 NE555
    • 外围关键元件：
      • R7 1M、R6 500k（定时电阻）
      • R12 10k、R10 1k
      • C3 100nF
      • Q2 MPS8550（PNP） 做电平转换/接口
    • 标注为信号转换电路
    • 作用：
      • 对LD209A 的 OUT2 信号进行整形或产生固定频率
      • 增强驱动能力
      • 把开漏信号转换成更适合驱动声光的波形，LED闪烁，蜂鸣器滴滴间断响

    整体信号流程

    OUT2 → NE555 信号转换 → Q3 → LED + 蜂鸣器（声光提示）

    线圈感应金属 → LD209A 内部判断 → OUT1 / OUT2 翻转

    OUT1 → 震动电机（触觉定位反馈）

    调试建议：

    • 先调节 R1（10k 电位器），在无金属时让输出刚好处于临界状态，灵敏度最高。
    • 线圈绕制（匝数、直径、是否磁芯）对检测距离影响最大。
    • 震动电机和蜂鸣器电流较大，注意 3.3V 供电下的压降和驱动管发热。
    • NE555 部分如果只是简单跟随，可后期简化以降低功耗。

    调试：检测探头塑料线圈侧可以检测到金属，另外一侧检测不到。安装上电池后，检测探头先不要靠近金属，逆时针旋转电位器旋钮，直到听见响声，然后在往反方向调节一点，至声音停止，此时的检测深度是最大的。震动开关：向左拨动震动关闭，向右拨动震动打开。

    总结表

    部分主要芯片/元件功能备注
    检测核心LD209A + 233µH 线圈LC 振荡 + 金属判断R1 可调灵敏度
    震动反馈OUT1 + S1 + Q1 MPS8550检测到后震动定位好用
    声光报警Q3 S8050 + LED + 蜂鸣器LED 亮 + 蜂鸣器响R11 为下拉电阻
    信号转换NE555 + Q2整形 / 驱动增强优化提示效果
    电源AMS1117-3.33.3V 稳压输入建议 5-12V

    电子元件BOM清单、电路原理图以及嘉立创PCB Gerber文件下载地址：

    资源下载链接：https://pan.quark.cn/s/1733da5bcf9b

    演示视频以及原理讲解：