【正文】 圖（a）相同。 　　圖23中的（a）與（b）所示的電路，就是利用光電耦合器的高壓穩(wěn)壓電路。 中圖23的（a）與（b）圖示電路，就是5V電源的TTL集成電路與15V電源的HTL集成電路，相互連接進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的基本電路。 　　 圖（23）a 圖(23)b　　圖23中（b）所示電路為光電耦合開關(guān)的施密特電路。 當(dāng)開關(guān)電路的負(fù)載為感性負(fù)載（如電動機(jī)等），則由于流過感性負(fù)載（線圈）的電流與電壓的相位不同，需增加相應(yīng)元件，方能保證開關(guān)電路的正常工作，如圖22所示。可控硅SCR的觸發(fā)電壓取自電阻R，其大小由通過光電三極管的電流決定，直接由輸入電壓控制。圖中（b）為雙刀雙擲開關(guān)電路，無輸入信號時，BG截止，“ob”與“od”組斷開，“oa”與“oc”組接通；BG導(dǎo)通（即有信號輸入時），“ob”與“od”組接通，而“oa”與“oc”組斷開。 可見，開關(guān)a、b端在電路中不受電位高低的限制，但在使用中應(yīng)滿足a端電位為正，b端為負(fù)，并使Uamp。當(dāng)輸入端加有脈沖信號時，BG導(dǎo)通，發(fā)光二極管發(fā)光，則a、b兩端電阻變得很小，相當(dāng)于開關(guān)“接通”。在傳輸脈沖信號時，輸入信號和輸出信號之間存在一定的延遲時間，不同結(jié)構(gòu)的光電耦合器輸入、輸出延遲時間相差很大。IC與IF之間的變化成線性關(guān)系，用半導(dǎo)體管特性圖示儀測出的光電耦合器的輸出特性與普通晶體三極管輸出特性相似。 光耦合器的主要優(yōu)點(diǎn)是：信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離隔離，輸出信號對輸入端無影響，抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定，無觸點(diǎn)，使用壽命長，傳 輸效率高。光電耦合器的工作原理 由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。然后Q1定義脈沖寬度和輸出電壓，補(bǔ)償任何使輸出電壓改變的傾向。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。在單片開關(guān)電源中，利用線性光耦合器可構(gòu) 成光耦反饋電路，通過調(diào)節(jié)控制端電流來改變占空比，達(dá)到精密穩(wěn)壓目的。另外，也不可任意變更接收管的限流電阻。當(dāng)接收管接收到紅外線，通過調(diào)節(jié)可變電阻調(diào)節(jié)基極的電流。五極管多用在小功率范圍中。 發(fā)射管壽命取決于陰極發(fā)射電子的能力。超蒸發(fā)冷卻1000瓦以上，80年代已制成陽極損耗功率為1250千瓦的超蒸發(fā)冷卻發(fā)射管。中小功率發(fā)射管的陽極采取自然冷卻方式，用鎳、鉬或石墨等材料制造，裝在管殼之內(nèi)，工作溫度可達(dá) 600℃。柵極多用鉬絲或鎢絲繞制,或用鉬片經(jīng)電加工等方法制造。圖中，自左至右為陰極、第一柵、第二柵、柵極陰極組裝件和裝入陽極后的整個管子。廣播、通信和工業(yè)設(shè)備的發(fā)射管，工作20千瓦，效率為40％。本設(shè)計(jì)通過程序模擬來完成頻率發(fā)射，給fas這個Io口一定頻率的脈沖接2三級管基極，發(fā)射極接著發(fā)射管，三級管接收到脈沖導(dǎo)通，發(fā)射管發(fā)出相應(yīng)頻率的紅外線， 也可通過硬件設(shè)計(jì)來獲得頻率脈沖，可以通過555芯片夠成的震蕩電路調(diào)節(jié)來獲得，或通過CD4069非門芯片構(gòu)成的脈沖自激電路、或三極管構(gòu)成的自激震蕩電路來調(diào)節(jié)獲得，這里就不做詳解。（二）紅外發(fā)射管 簡介：產(chǎn)生或放大高頻功率的靜電控制電子管，有時也稱振蕩管。流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器的市場規(guī)模最大，分別占到整個傳感器市場的21%、19%和14%。 傳感器市場發(fā)展前景咨詢公司INTECHNOCONSULTING的傳感器市場報(bào)告顯示，2008年全球傳感器市場容量為506億美元，預(yù)計(jì)2010年全球傳感器市場可達(dá)600億美元以上。當(dāng)元件接收輻射，引起非電量的物理變化時，可以通過適當(dāng)?shù)淖儞Q后測量相應(yīng)的電量變化。下面以熱探測器為例子來分析探測器的原理。 （8）顯示設(shè)備這是紅外設(shè)備的終端設(shè)備。 （6）探測器制冷器由于某些探測器必須要在低溫下工作，所以相應(yīng)的系統(tǒng)必須有制冷設(shè)備。又稱調(diào)制盤和斬波器，它具有多種結(jié)構(gòu)。 （2）大氣衰減待測目標(biāo)的紅外輻射通過地球大氣層時，由于氣體分子和各種氣體以及各種溶膠粒的散射和吸收，將使得紅外源發(fā)出的紅外輻射發(fā)生衰減。 紅外傳感器根據(jù)探測機(jī)理可分成為：光子探測器（基于光電效應(yīng)）和熱探測器（基于熱效應(yīng)）。紅外傳感器具有一對紅外信號發(fā)射與接收管。該芯片的主要特點(diǎn)是:工作電壓高，最高工作電壓可達(dá)46V。 為了方便快捷我們選擇方案二?；谏鲜霰容^，為了方便地對電機(jī)進(jìn)行無級調(diào)速，和需要電機(jī)帶負(fù)載能力強(qiáng)的特點(diǎn)，這里我們采用直流變速電機(jī)。（二）電機(jī)的選擇方案 方案一：采用直流電機(jī)控制小車的運(yùn)動，直流電機(jī)具有最優(yōu)越的調(diào)速性能，主要表現(xiàn)在調(diào)速方便（可無級調(diào)速）、調(diào)速范圍寬、低速性能好（起動轉(zhuǎn)矩大、起動電流?。?、運(yùn)行平穩(wěn)、效率高等方面。方案二：采用AT89C51單片機(jī)進(jìn)行控制。(3) 應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)具有特殊性。用89C51單片機(jī)構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時，只要將單片機(jī)接上時鐘電路和復(fù)位電路即可， 89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)所示如圖3,。按鍵輸入、LED顯示功能。對51系列單片機(jī)來說,最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括:單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路、按鍵輸入、顯示輸出等。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源(VPP)?！馪SEN：外部程序存儲器的選通信號。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口： RXD(串行輸入口) TXD(串行輸出口) INT0(外部中斷0) INT1(外部中斷1) T0(記時器0外部輸入) T1(記時器1外部輸入) WR (外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通) RD (外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)同時P3口同時為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時接收高八位地址信號和控制信號?！馪2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳電位被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。在FLASH編程時，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FLASH進(jìn)行校驗(yàn)時，P0輸出原碼，此時P0外部電位必須被拉高。當(dāng)然一定的誤差是可以在使用中被接受的， 的晶體振蕩器也會因晶體本身所存在的誤差使波特率產(chǎn)生誤差，但晶體本身的誤差對波特率的影響是十分之小的，可以忽略不計(jì)。如我們要得到9600 的波特率， 和12M，定時器1 為模式2，SMOD 設(shè)為1，分別看看那所要求的TH1 為何值。32）定時器1 溢出速率 　　上式中如設(shè)置了PCON 寄存器中的SMOD 位為1 時就可以把波特率提升2 倍。模式2 的波特率是固定在fosc/64 或fosc/32，具體用那一種就取決于PCON 寄存器中的SMOD位，如SMOD 為0，波特率為focs/64,SMOD 為1，波特率為focs/32。波特率是指串行端口每秒內(nèi)可以傳輸?shù)牟ㄌ匚粩?shù)。常用的串口模式1 是傳輸10 個位的，1 位起始位為0,8 位數(shù)據(jù)位，低位在先，1 位停止位為1。其它模式中則是在接收停止位的半中間，由硬件置位。TI 置位后，申請中斷，CPU 響應(yīng)中斷后，發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)。在模式1 中，當(dāng)SM2=0，RB8 是已接收數(shù)據(jù)的停止位。該位可以用軟件根據(jù)需要置位或清除，通常這位在通信訊味中做奇偶位，在多處理機(jī)通信中這一位則用于表示是地址幀還是數(shù)據(jù)幀。REM 是由軟件置位或清零。UART 為(Universal Asynchronous Receiver）的英文縮寫。它的各個位的具體定義如下： 　　SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 　　SM0、SM1 為串行口工作模式設(shè)置位，這樣兩位可以對應(yīng)進(jìn)行四種模式的設(shè)置。 　　SCON 串行口控制寄存器通常在芯片或設(shè)備中為了監(jiān)視或控制接口狀態(tài)，都會引用到接口控制寄存器。發(fā)送器則不需要用到雙緩沖，一般情況下我們在寫發(fā)送程序時也不必用到發(fā)送中斷去外理發(fā)送數(shù)據(jù)。至于串口通信需要用到那些特殊功能寄存器呢，它們是SCON，TCON，TMOD，SCON等，各代表什么含義呢？ SBUF數(shù)據(jù)緩沖寄存器這是一個可以直接尋址的串行口專用寄存器。在閑置模式下，CPU停止工作。也就是說所有教科書、網(wǎng)絡(luò)教程上的程序（不論教科書上采用的單片機(jī)是8051還是89C51還是MCS51等等），在89S51上一樣可以照常運(yùn)行，這就是所謂的向下兼容。 電源關(guān)閉標(biāo)識。 工作頻率為33MHz，大家都知道89C51的極限工作頻率只有24M，就是說S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。低功耗的閑置和掉電模式1332可編程I/O線94K字節(jié)可編程閃爍存儲器 ：1000寫/擦循環(huán)：10年5它集 Flash 程序存儲器既可在線編程（ISP），也可用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程，所以低價(jià)位 AT89C51單片機(jī)可為提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域，對于簡單的測溫系統(tǒng)已經(jīng)足夠。此外，還應(yīng)注意，散熱片總是和最低電位的第③腳相連。 為擴(kuò)大輸出電流的應(yīng)用電路。 　　為輸出電壓可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的應(yīng)用電路。VD2是輸出保護(hù)二極管，一旦輸出電壓低于VD1穩(wěn)壓值時，VD2導(dǎo)通，將輸出電流旁路，保護(hù)7800穩(wěn)壓器輸出級不被損壞。IC采用集成穩(wěn)壓器7805，CC2分別為輸入端和輸出端濾波電容，RL為負(fù)載電阻。對與lm79**負(fù)壓系列，輸入為最低電位，自然是③腳，而地端為最高電位，即①腳，如上圖所示。這樣標(biāo)注便于記憶。另外在輸出電流上留有一定的余量，以避免個別集成穩(wěn)壓電路失效時導(dǎo)致其他電路的連鎖燒毀。 　　因?yàn)槿斯潭煞€(wěn)壓電路的使用方便，電子制作中經(jīng)常采用。顧名思義，三端IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。它的封裝有TO 220 的標(biāo)準(zhǔn)封裝，也有l(wèi)m9013樣子的TO92封裝。負(fù)極接一個1N4007二極管防止電源插反時燒壞LM7805。比較出名的飛思卡爾智能小車更是走在前列?？紤]到實(shí)際情況，本文選擇第二種方案?？梢詫?shí)現(xiàn)小車自動識別路線，選擇正確的行進(jìn)路線，并檢測到障礙物自動躲避。使用傳感器感知路線和障礙并作出判斷和相應(yīng)的執(zhí)行動作。視覺傳感器的核心器件是攝像管或CCD，目前的CCD已能做到自動聚焦。近年來機(jī)器人的智能水平不斷提高，并且迅速地改變著人們的生活方式。并通過液晶顯示小車在運(yùn)行中的情況。當(dāng)小車底部左邊的傳感器檢測到白線時，小車右轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)出的紅外線遇到障礙時，紅外線被反射回來并被紅外接收管接收，并把信傳遞給單片機(jī)系統(tǒng)。按下啟動開關(guān)小車開始向前運(yùn)動，小車前頭裝有高大約10厘米的紅外發(fā)射與接收裝置，通過這個裝置來探測前方有無障礙。小車底部安裝3對光電耦合器傳感器，通過按鍵使小車進(jìn)入尋記功能，同時12864中文液晶顯示出來。同時小車車輪上安裝一個光電耦合器，來檢測車輪上的黑白線，計(jì)算小車行左的距離而且在12864上時時顯示。 圖1 小車外形圖(1)智能小車的意義和作用 自第一臺工業(yè)機(jī)器人誕生以來，機(jī)器人的發(fā)展已經(jīng)遍及機(jī)械、電子、冶金、交通、宇航、國防等領(lǐng)域。視覺的典型應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)樽灾魇街悄軐?dǎo)航系統(tǒng)，對于視覺的各種技術(shù)而言圖像處理技術(shù)已相當(dāng)發(fā)達(dá)，而基于圖像的理解技術(shù)還很落后，機(jī)器視覺需要通過大量的運(yùn)算也只能識別一些結(jié)構(gòu)化環(huán)境簡單的目標(biāo)。避障控制系統(tǒng)是基于自動導(dǎo)引小車（AVG—autoguide vehicle）系統(tǒng)，基于它的智能小車實(shí)現(xiàn)自動識別路線，判斷并自動避開障礙，選擇正確的行進(jìn)路線。機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)自動避障功能，還可以擴(kuò)展循跡等功能，感知導(dǎo)引線和障礙物。單片機(jī)驅(qū)動直流電機(jī)一般有兩種方案：第一，勿需占用單片機(jī)資源，直接選擇有PWM功能的單片機(jī)，這樣可以實(shí)現(xiàn)精確調(diào)速；第二，可以由軟件模擬PWM輸出調(diào)制，需要占用單片機(jī)資源，難以精確調(diào)速，但單片機(jī)型號的選擇余地較大。其基本可實(shí)現(xiàn)循跡、避障、檢測貼片、尋光入庫、避崖等基本功能，這幾節(jié)的電子設(shè)計(jì)大賽智能小車又在向聲控系統(tǒng)發(fā)展。二是系統(tǒng)配置，既按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤顯示器﹑打印機(jī)﹑A/D﹑D/A轉(zhuǎn)換器等，要設(shè)計(jì)合適的接口電路。 圖2 電源電路(2)小車采用+9V的直流電供電省去了整流橋電路和濾波電路，通過三端穩(wěn)壓集成電路LM7805得到系統(tǒng)工作的+5V的直流電壓，接一個發(fā)光二極管指示電源有無正常工作，電源接通時指示燈亮。1腳輸入，2腳接地，3腳輸出，這種芯片極易發(fā)熱，當(dāng)輸出電流較大時，LM7805應(yīng)配上散熱板，帶散熱片時能持續(xù)提供1A的電流。電子產(chǎn)品中，常見的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的lm78 系列和負(fù)電壓輸出的lm79系列。該系列集成穩(wěn)壓IC型號中的lm78或lm79后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如lm7806表示輸出電壓為正6V，lm7909表示輸出電壓為負(fù)9V。 ，通常采用幾塊三端穩(wěn)壓電路并聯(lián)起來，但應(yīng)用時需注意：并聯(lián)使用的集成穩(wěn)壓電路應(yīng)采用同一廠家、同一批號的產(chǎn)品，以保證參數(shù)的一致。 LM7805 封裝圖（3）　　 LM7805內(nèi)部電路圖 （4） LM7905封裝（5） LM7905內(nèi)部電路圖（6）圖中的引腳號標(biāo)注方法是按照引腳電位從高到底的順序標(biāo)注的。對于lm78**正壓系列，輸入是最高電位，自然是①腳，地端為最低電位，即②腳，如附圖所示。lm7805典型應(yīng)用: LM7805穩(wěn)壓電路（7） Lm7805穩(wěn)壓電路LM7805系列集成穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用電路如下圖所示，這是一個輸出正5V直流電壓的穩(wěn)壓電源