【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(kāi)關(guān)的施密特電路。 當(dāng)開(kāi)關(guān)電路的負(fù)載為感性負(fù)載（如電動(dòng)機(jī)等），則由于流過(guò)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(kāi)關(guān)電路的正常工作，如圖22所示?？煽毓鑃CR的觸發(fā)電壓取自電阻R，其大小由通過(guò)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(kāi)關(guān)電路，無(wú)輸入信號(hào)時(shí)，BG截止，“ob”與“od”組斷開(kāi)，“oa”與“oc”組接通；BG導(dǎo)通（即有信號(hào)輸入時(shí)），“ob”與“od”組接通，而“oa”與“oc”組斷開(kāi)。 可見(jiàn)，開(kāi)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(mǎn)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(hào)時(shí)，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(kāi)關(guān)“接通”。在傳輸脈沖信號(hào)時(shí)，輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間存在一定的延遲時(shí)間，不同結(jié)構(gòu)的光電耦合器輸入、輸出延遲時(shí)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(cè)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(hào)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(hào)對(duì)輸入端無(wú)影響，抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定，無(wú)觸點(diǎn)，使用壽命長(zhǎng)，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(hào)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(hào)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(lèi)最多、用途最廣的光電器件之一。在單片開(kāi)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(guò)調(diào)節(jié)控制端電流來(lái)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(guò)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(yáng)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(yáng)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(yáng)極后的整個(gè)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(guò)程序模擬來(lái)完成頻率發(fā)射，給fas這個(gè)Io口一定頻率的脈沖接2三級(jí)管基極，發(fā)射極接著發(fā)射管，三級(jí)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(guò)硬件設(shè)計(jì)來(lái)獲得頻率脈沖，可以通過(guò)555芯片夠成的震蕩電路調(diào)節(jié)來(lái)獲得，或通過(guò)CD4069非門(mén)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(lái)調(diào)節(jié)獲得，這里就不做詳解。（二）紅外發(fā)射管 簡(jiǎn)介：產(chǎn)生或放大高頻功率的靜電控制電子管，有時(shí)也稱(chēng)振蕩管。流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器的市場(chǎng)規(guī)模最大，分別占到整個(gè)傳感器市場(chǎng)的21%、19%和14%。 傳感器市場(chǎng)發(fā)展前景咨詢(xún)公司INTECHNOCONSULTING的傳感器市場(chǎng)報(bào)告顯示，2008年全球傳感器市場(chǎng)容量為506億美元，預(yù)計(jì)2010年全球傳感器市場(chǎng)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(shí)，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)淖儞Q后測(cè)量相應(yīng)的電量變化。下面以熱探測(cè)器為例子來(lái)分析探測(cè)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(cè)器制冷器由于某些探測(cè)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(chēng)調(diào)制盤(pán)和斬波器，它具有多種結(jié)構(gòu)。 （2）大氣衰減待測(cè)目標(biāo)的紅外輻射通過(guò)地球大氣層時(shí)，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(cè)機(jī)理可分成為：光子探測(cè)器（基于光電效應(yīng)）和熱探測(cè)器（基于熱效應(yīng)）。紅外傳感器具有一對(duì)紅外信號(hào)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(duì)電機(jī)進(jìn)行無(wú)級(jí)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(chē)的運(yùn)動(dòng)，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(wú)級(jí)調(diào)速）、調(diào)速范圍寬、低速性能好（起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、起動(dòng)電流小）、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(kāi)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(shí)，只要將單片機(jī)接上時(shí)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(duì)51系列單片機(jī)來(lái)說(shuō),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)。●PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。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(shí)器0外部輸入) T1(記時(shí)器1外部輸入) WR (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通) RD (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)同時(shí)P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。●P2口：P2口為一個(gè)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(gè)TTL門(mén)電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，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(shí)，P0口作為原碼輸入口，當(dāng)FLASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)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(huì)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(duì)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(shí)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(shí)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(shí)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(gè)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(qǐng)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(xiě)。它的各個(gè)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(duì)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(huì)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?cè)趯?xiě)發(fā)送程序時(shí)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(gè)可以直接尋址的串行口專(zhuān)用寄存器。在閑置模式下，CPU停止工作。也就是說(shuō)所有教科書(shū)、網(wǎng)絡(luò)教程上的程序（不論教科書(shū)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(shí)。 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(shuō)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(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)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(chǔ)器 ：1000寫(xiě)/擦循環(huán)：10年5它集 Flash 程序存儲(chǔ)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?xún)r(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域，對(duì)于簡(jiǎn)單的測(cè)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(shí)，VD2導(dǎo)通，將輸出電流旁路，保護(hù)7800穩(wěn)壓器輸出級(jí)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(duì)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(gè)別集成穩(wěn)壓電路失效時(shí)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(gè)1N4007二極管防止電源插反時(shí)燒壞LM7805。比較出名的飛思卡爾智能小車(chē)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(chē)自動(dòng)識(shí)別路線，選擇正確的行進(jìn)路線，并檢測(cè)到障礙物自動(dòng)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(dòng)作。視覺(jué)傳感器的核心器件是攝像管或CCD，目前的CCD已能做到自動(dòng)聚焦。近年來(lái)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(guò)液晶顯示小車(chē)在運(yùn)行中的情況。當(dāng)小車(chē)底部左邊的傳感器檢測(cè)到白線時(shí)，小車(chē)右轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)出的紅外線遇到障礙時(shí)，紅外線被反射回來(lái)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(dòng)開(kāi)關(guān)小車(chē)開(kāi)始向前運(yùn)動(dòng)，小車(chē)前頭裝有高大約10厘米的紅外發(fā)射與接收裝置，通過(guò)這個(gè)裝置來(lái)探測(cè)前方有無(wú)障礙。小車(chē)底部安裝3對(duì)光電耦合器傳感器，通過(guò)按鍵使小車(chē)進(jìn)入尋記功能，同時(shí)12864中文液晶顯示出來(lái)。同時(shí)小車(chē)車(chē)輪上安裝一個(gè)光電耦合器，來(lái)檢測(cè)車(chē)輪上的黑白線，計(jì)算小車(chē)行左的距離而且在12864上時(shí)時(shí)顯示。 圖1 小車(chē)外形圖(1)智能小車(chē)的意義和作用 自第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人誕生以來(lái)，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(guó)防等領(lǐng)域。視覺(jué)的典型應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)樽灾魇街悄軐?dǎo)航系統(tǒng)，對(duì)于視覺(jué)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(jué)需要通過(guò)大量的運(yùn)算也只能識(shí)別一些結(jié)構(gòu)化環(huán)境簡(jiǎn)單的目標(biāo)。避障控制系統(tǒng)是基于自動(dòng)導(dǎo)引小車(chē)（AVG—autoguide vehicle）系統(tǒng)，基于它的智能小車(chē)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別路線，判斷并自動(dòng)避開(kāi)障礙，選擇正確的行進(jìn)路線。機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(dòng)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(hào)的選擇余地較大。其基本可實(shí)現(xiàn)循跡、避障、檢測(cè)貼片、尋光入庫(kù)、避崖等基本功能，這幾節(jié)的電子設(shè)計(jì)大賽智能小車(chē)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(pán)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(chē)采用+9V的直流電供電省去了整流橋電路和濾波電路，通過(guò)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(gè)發(fā)光二極管指示電源有無(wú)正常工作，電源接通時(shí)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(shí)，LM7805應(yīng)配上散熱板，帶散熱片時(shí)能持續(xù)提供1A的電流。電子產(chǎn)品中，常見(jiàn)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(hào)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(lái)，但應(yīng)用時(shí)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(hào)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(hào)標(biāo)注方法是按照引腳電位從高到底的順序標(biāo)注的。對(duì)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(gè)輸出正5V直流電壓的穩(wěn)壓電源