【文章內(nèi)容簡介】 的輸出接到 RS 觸發(fā)器上。此外還有輸出級和放電管。輸出級的驅(qū)動電流可達 200mA。 比較器 C1 和 C2 的參考電壓分別為 UA和 UB，根據(jù) C1和 C2 的另一個輸入端 —— 觸發(fā)輸入和閾值輸入，可判斷出 RS觸發(fā)器的輸出狀態(tài)。當復位端為低電平時， RS 觸發(fā)器被強制復位。若無需復位操作，復位端應接高電平。 GND1TRIG2OUT3RST4CVOLT5THR6DISC7VCC8NE555U3R3010KR2920KC10104C1610uF/16VC9103GNDVCCGNDR41470LED589U2DCD4069TP4RP3500KTRIGLP紅外線自動探測門控制電路系統(tǒng)設(shè)計 開封大學電 子電氣工程學院畢業(yè)設(shè)計 13 (2)555 定時器 成本低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài) 觸發(fā)器 及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。它也常作為定時器廣泛應用于儀器儀表、家用電器、電子測量及自動控制等方面。 555 定時器的內(nèi)部電路框圖如右圖所示。 它內(nèi)部包括兩個電壓比較器，三個等值串聯(lián)電阻，一個 RS 觸發(fā)器，一個 放電管 T 及功率輸出級。它提供兩個基準電壓 VCC /3 和 2VCC /3 555 定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制 RS 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當 5 腳懸空時，則電壓比較器 C1 的反相輸入端的電壓為 2VCC /3， C2 的同相輸入端的電壓為 VCC /3。若觸發(fā)輸入端 TR 的電壓小于 VCC /3，則比較器 C2 的輸出為 0，可使 RS 觸發(fā)器置 1，使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大于 2VCC/3，同時 TR 端的電壓大于 VCC /3，則 C1 的輸出為 0， C2 的輸出為 1，可將 RS 觸發(fā)器置 0，使輸出為 0 電平。 (2)它的各個引腳功能如下： 1腳：外接電源負端 VSS 或接地，一般情況下接地。 2腳：低觸發(fā)端 3腳：輸出端 Vo 4腳：是直接清零端。當此端接低電平，則時基電路不工作，此時不論 TR、 TH 處于何電平，時基電路輸出為 “0” ，該端不用時應接高電平。 5腳： VC 為控制電壓端。若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部兩個比較器的基準電壓，當該端不用時，應將該端串入一只 電容接地，以防引入干擾。 6腳： TH 高觸發(fā)端。 7腳：放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時器時電容的放電。 8腳：外接電源 VCC，雙極型時基電路 VCC 的范圍是 ~ 16V， CMOS 型時基電路VCC 的范圍為 3 ~ 18V。一般用 5V。 在 1 腳接地， 5腳未外接電壓，兩個比較器 A A2基準電壓分別為的情況下， 555時基電路的功能表如表 1— 1 示。 表 1— 1 555 定時器的功能表 清零端 高觸發(fā)端 TH 低觸發(fā)端 TL Q 放電管 T 功能 0 0 導通 直接清零 1 0 1 x 保持上一狀態(tài) 保持上一狀態(tài) 1 1 0 1 截止 置 1 1 0 0 1 截止 置 1 1 1 1 0 導通 清零 (3)如 圖 1— 5 是由 555 定時器 構(gòu)成 的 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 的標準用法 圖 1— 5 紅外線自動探測門控制電路系統(tǒng)設(shè)計 開封大學電 子電氣工程學院畢業(yè)設(shè)計 14 上圖 1— 5為由 555 定時器和外接定時元件 R、 C 構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。 D為鉗位二極管，穩(wěn)態(tài)時 555 電路輸入端處于電源電平，內(nèi)部放電開關(guān)管 T導通，輸出端 Vo 輸出低電平，當有一個外部負脈沖觸發(fā)信號加到 Vi 端。并使 2端電位瞬時低于 1/3VCC，低電平比較器動作，單穩(wěn)態(tài)電路即開始一個穩(wěn)態(tài)過程，電容 C開始充電， Vc 按指數(shù)規(guī)律增長。當 Vc 充電到 2/3VCC 時，高電平比較器動作，比 較器 A1翻轉(zhuǎn)，輸出 Vo從高電平返回低電平，放電開關(guān)管 T重新導通，電容 C 上的電荷很快經(jīng)放電開關(guān)管放電，暫態(tài)結(jié)束，恢復穩(wěn)定，為下個觸發(fā)脈沖的來到作好準備。波形圖見圖 1— 6。 圖 1— 6 圖 1— 6 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器波形圖 暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間 Tw（即為延時時間）決定于外接元件 R、 C 的大小。 Tw= 通過改變 R、 C的大小，可使延時時間在幾個微秒和幾十分鐘之間變化。當這種單穩(wěn)態(tài)電路作為計時器時，可直接驅(qū)動小型繼電器，并可采用復位端接地的方法來終止暫態(tài)，重新計時。此外需用一個續(xù)流二極管與繼電 器線圈并接，以防繼電器線圈反電勢損壞內(nèi)部功率管。 本設(shè)計，就是利用的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的特性去，去選通信號的，由于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路是低電平有效，所以當前級穩(wěn)壓管 Z1 低電平信號送來時，脈沖觸發(fā)電路開始工作，輸出高電平信號，高電平信號再送到 CD4069 進行邏輯電平轉(zhuǎn)換，變?yōu)榈碗娖?，送給單片機。此時，前級的整個感應觸發(fā)過程就完成了，剩下的由單片機完成。 紅外線自動探測門控制電路系統(tǒng)設(shè)計 開封大學電 子電氣工程學院畢業(yè)設(shè)計 15 單片機及數(shù)碼管顯示電路 如圖 1— 7為單片機及數(shù)碼管顯示電路 圖 1— 7 （ 1） 單片機我選用是精簡版的 28 腳 STC12C5410AD，選用 STC12C5410AD 的理由是，能滿足我設(shè)計要求，價格更為低廉，下載程序方便。如圖 1— 8為 STC12C5410AD 實物圖 如圖 1— 8 STC12C5410 系列單片機是由宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘 /機器周期（ 1T）的兼容 8051內(nèi)核單片機，是高速 /低功耗的新一代 8051 單片機，全新的流水線 /精簡指令集結(jié)構(gòu)，內(nèi)部集成 MAX810 專用復位電路。 其主要性能特點如下： 1．增強型 1T 流水線 /精簡指令集結(jié)構(gòu) 8051CPU 2．工作電壓： ‐ （ 5V 單片機 ） /‐ （ 3V單片機） 3．工作頻率范圍： 0‐ 35MHz，相當于普通 8051 的 0‐ 420MHz 4．用戶應用程序空間 12K/10K/8K/6K/4K/2K 字節(jié) GNDS1C1310uF/16VR210KC330pC430p12Y112MVCCGNDR3470R4 470R5 470R6470R7470R8 470R9470R10470R1110KR1210KR1310KVCC ABCDGDPRSTABCDEFGDP1HABCDEFGDP2HABCDEFGDP3HR4210KSPKGNDVCCQ18550Q28550Q385503H 2H 1HQ158550A1f2g3e4d5A6c8DP7b9a10DPY1A1f2g3e4d5A6c8DP7b9a10DPY3A1f2g3e4d5A6c8DP7b9a10DYP212RST345XTAL26XTAL1781091211GND14132021222324252627VCC281918171615U1STC12C5410ADVCCRSTLPSPKPWRONFR12P3EF紅外線自動探測門控制電路系統(tǒng)設(shè)計 開封大學電 子電氣工程學院畢業(yè)設(shè)計 16 5．片上集成 512 字節(jié) RAM 6．通過 I/O 口（ 27/23 個），復位后為：準雙向口 /弱上拉（普通 8051 傳統(tǒng) I/O口）可設(shè)置成四種模式：準雙向口 /弱上拉，推挽 /強上拉，僅為輸入 /高阻，開漏 7． ISP（在系統(tǒng)可編程） /ASP（在應用可編程），無需專用編程器可通過串口（ ）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片 8． EPROM 功能 9．看門狗 10．內(nèi)部集成 MAX810 專用復位電路（外部晶振 20M 以下時，可省外部復位電路） 11．時鐘源：外部高精度晶體 /時鐘，內(nèi)部 R/C 振蕩器 ， 用戶在下載用戶程序時，可選擇是使用內(nèi)部 R/C 振蕩器還是外部晶體 /時鐘 ， 常溫下內(nèi)部 R/C 振蕩器頻率為：~， 精度不高時，可選擇使用內(nèi)部時鐘，但因為有溫漂，應認為是5MHz~ 12．共 2個 16位定時器 /計數(shù)器 13． PWM(4 位 )/PCA（可編程計數(shù)器陣列），也可用來在實現(xiàn) 4 個定時器 14． ADC， 10 位精度 ADC，共 8路 15．通用異步串行口（ UART） 16． SPI 同步通信口，主模式 /從模式 17．工作溫度范圍： 0‐ 75℃ /40‐ +85℃ 18．封裝： PDIP— 28， SOP— 28， PDIP— 20， SOP— 20， TSSOP— 20， PLCC— 32 STC12C5410AD 單片機中包含中央處理器、程序存儲器（ Flash）、數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）、EEPROM、定時 /計數(shù)器、 I/O接口、 UART 接口和中斷系統(tǒng)、 SPI接口、高速 A/D 轉(zhuǎn)換模塊、PWM（或捕捉 /比較單元）以及硬件看門狗、電源監(jiān)控、片內(nèi) RC 振蕩器等模塊?？梢哉fSTC12C5410AD 單片機幾乎包含了數(shù)據(jù)采集和控制中所需的所有單元模塊，可稱得上一個片上系統(tǒng) 。 （ 2）數(shù)碼管顯示電路如圖 1— 8。 數(shù)碼管顯示電路，由于使用動態(tài)掃描顯示和軟件譯碼方法，所以硬件設(shè)計較為簡單，由共陽極的數(shù)碼管和 PNP 的三極管構(gòu)成。 如圖 1— 9為數(shù)碼管的實物圖，型號 CAI3161BH 圖 1— 9 紅外線自動探測門控制電路系統(tǒng)