【专题2：电子工程师 之 硬件】 之 【34.案例三：碎纸机，碎纸机原理分析】

希望本是无所谓有，无所谓无的，这正如脚下的路，其实地上本没有路，走的人多了，也便成了路
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到目前为止，碎纸机所需要用到的所有元器件的原理都已介绍完毕。

大致分析一下设计方案和原理：

碎纸机的首要功能时碎纸，既然是碎纸，肯定需要有马达，马达将纸篓里面的纸打碎。出于成本考虑，我们选用了单项交流马达，直接使用市电220v供电即可。

碎纸机里面有两个马达，一个是用来碎纸的，称为碎纸马达，一个用来进纸或退纸的，称为进纸马达。

光电传感器也有两个，一个用来检测纸篓是否有纸张，一个用来检测废纸篓是否满。

我们需要设计一个逻辑电路，要满足以下逻辑：

设计的关键就是对单项交流马达（进纸马达）的正转，反转以及开和停的控制。

既然有逻辑判断，那肯定需要有逻辑电路。把一个光电传感器的红外接收头安装在纸篓的底部，把红外发射头安装在纸篓的顶部。没有纸张时，他们是直接对射的，此时流过接收头的电流非常小。

再在接收头上串联一个电阻，就可以把电流的变化转变为电压的变化。有纸张，接收头电阻小，电流大，电压也大；没有纸张，接收头电阻大，电流小，电压也小。再把这个引脚接到比较器中，并且比较器的另一端设计一个合适的参考电压。

当有纸时，比较器输出高电平，高电平让一个三极管导通，让继电器吸合，进而让马达转动。

而对于，当碎纸篓里面的废纸满时，碎纸马达停转并且进纸马达反转，这个功能也很好实现。

碎纸篓的光电传感器的位置如下图所示：

当废纸篓里面的废纸高度达到h时，碎纸马达停止转动。必须将碎纸倒掉，碎纸机才能继续工作。

由于比较器和继电器等元器件都是弱电，需要将市电降压整流。出于成本考虑，我们直接设计了一个电容降压电路。