【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的輸出接到 RS 觸發(fā)器上。此外還有輸出級(jí)和放電管。輸出級(jí)的驅(qū)動(dòng)電流可達(dá) 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(gè)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(dāng)復(fù)位端為低電平時(shí)， RS 觸發(fā)器被強(qiáng)制復(fù)位。若無(wú)需復(fù)位操作，復(fù)位端應(yīng)接高電平。 GND1TRIG2OUT3RST4CVOLT5THR6DISC7VCC8NE555U3R3010KR2920KC10104C1610uF/16VC9103GNDVCCGNDR41470LED589U2DCD4069TP4RP3500KTRIGLP紅外線自動(dòng)探測(cè)門控制電路系統(tǒng)設(shè)計(jì) 開(kāi)封大學(xué)電 子電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 (2)555 定時(shí)器 成本低，性能可靠，只需要外接幾個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)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(shí)器廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、電子測(cè)量及自動(dòng)控制等方面。 555 定時(shí)器的內(nèi)部電路框圖如右圖所示。 它內(nèi)部包括兩個(gè)電壓比較器，三個(gè)等值串聯(lián)電阻，一個(gè) RS 觸發(fā)器，一個(gè) 放電管 T 及功率輸出級(jí)。它提供兩個(gè)基準(zhǔn)電壓 VCC /3 和 2VCC /3 555 定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定。兩個(gè)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(dāng) 5 腳懸空時(shí)，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(shí) 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(gè)引腳功能如下： 1腳：外接電源負(fù)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(dāng)此端接低電平，則時(shí)基電路不工作，此時(shí)不論 TR、 TH 處于何電平，時(shí)基電路輸出為 “0” ，該端不用時(shí)應(yīng)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?jī)蓚€(gè)比較器的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)該端不用時(shí)，應(yīng)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(shí)器時(shí)電容的放電。 8腳：外接電源 VCC，雙極型時(shí)基電路 VCC 的范圍是 ~ 16V， CMOS 型時(shí)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(gè)比較器 A A2基準(zhǔn)電壓分別為的情況下， 555時(shí)基電路的功能表如表 1— 1 示。 表 1— 1 555 定時(shí)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(dǎo)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(dǎo)通 清零 (3)如 圖 1— 5 是由 555 定時(shí)器 構(gòu)成 的 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 的標(biāo)準(zhǔn)用法 圖 1— 5 紅外線自動(dòng)探測(cè)門控制電路系統(tǒng)設(shè)計(jì) 開(kāi)封大學(xué)電 子電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 上圖 1— 5為由 555 定時(shí)器和外接定時(shí)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(shí) 555 電路輸入端處于電源電平，內(nèi)部放電開(kāi)關(guān)管 T導(dǎo)通，輸出端 Vo 輸出低電平，當(dāng)有一個(gè)外部負(fù)脈沖觸發(fā)信號(hào)加到 Vi 端。并使 2端電位瞬時(shí)低于 1/3VCC，低電平比較器動(dòng)作，單穩(wěn)態(tài)電路即開(kāi)始一個(gè)穩(wěn)態(tài)過(guò)程，電容 C開(kāi)始充電， Vc 按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)。當(dāng) Vc 充電到 2/3VCC 時(shí)，高電平比較器動(dòng)作，比 較器 A1翻轉(zhuǎn)，輸出 Vo從高電平返回低電平，放電開(kāi)關(guān)管 T重新導(dǎo)通，電容 C 上的電荷很快經(jīng)放電開(kāi)關(guān)管放電，暫態(tài)結(jié)束，恢復(fù)穩(wěn)定，為下個(gè)觸發(fā)脈沖的來(lái)到作好準(zhǔn)備。波形圖見(jiàn)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(shí)間 Tw（即為延時(shí)時(shí)間）決定于外接元件 R、 C 的大小。 Tw= 通過(guò)改變 R、 C的大小，可使延時(shí)時(shí)間在幾個(gè)微秒和幾十分鐘之間變化。當(dāng)這種單穩(wěn)態(tài)電路作為計(jì)時(shí)器時(shí)，可直接驅(qū)動(dòng)小型繼電器，并可采用復(fù)位端接地的方法來(lái)終止暫態(tài)，重新計(jì)時(shí)。此外需用一個(gè)續(xù)流二極管與繼電 器線圈并接，以防繼電器線圈反電勢(shì)損壞內(nèi)部功率管。 本設(shè)計(jì)，就是利用的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的特性去，去選通信號(hào)的，由于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路是低電平有效，所以當(dāng)前級(jí)穩(wěn)壓管 Z1 低電平信號(hào)送來(lái)時(shí)，脈沖觸發(fā)電路開(kāi)始工作，輸出高電平信號(hào)，高電平信號(hào)再送到 CD4069 進(jìn)行邏輯電平轉(zhuǎn)換，變?yōu)榈碗娖?，送給單片機(jī)。此時(shí)，前級(jí)的整個(gè)感應(yīng)觸發(fā)過(guò)程就完成了，剩下的由單片機(jī)完成。 紅外線自動(dòng)探測(cè)門控制電路系統(tǒng)設(shè)計(jì) 開(kāi)封大學(xué)電 子電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 單片機(jī)及數(shù)碼管顯示電路 如圖 1— 7為單片機(jī)及數(shù)碼管顯示電路 圖 1— 7 （ 1） 單片機(jī)我選用是精簡(jiǎn)版的 28 腳 STC12C5410AD，選用 STC12C5410AD 的理由是，能滿足我設(shè)計(jì)要求，價(jià)格更為低廉，下載程序方便。如圖 1— 8為 STC12C5410AD 實(shí)物圖 如圖 1— 8 STC12C5410 系列單片機(jī)是由宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘 /機(jī)器周期（ 1T）的兼容 8051內(nèi)核單片機(jī)，是高速 /低功耗的新一代 8051 單片機(jī)，全新的流水線 /精簡(jiǎn)指令集結(jié)構(gòu)，內(nèi)部集成 MAX810 專用復(fù)位電路。 其主要性能特點(diǎn)如下： 1．增強(qiáng)型 1T 流水線 /精簡(jiǎn)指令集結(jié)構(gòu) 8051CPU 2．工作電壓： ‐ （ 5V 單片機(jī) ） /‐ （ 3V單片機(jī)） 3．工作頻率范圍： 0‐ 35MHz，相當(dāng)于普通 8051 的 0‐ 420MHz 4．用戶應(yīng)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(dòng)探測(cè)門控制電路系統(tǒng)設(shè)計(jì) 開(kāi)封大學(xué)電 子電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 5．片上集成 512 字節(jié) RAM 6．通過(guò) I/O 口（ 27/23 個(gè)），復(fù)位后為：準(zhǔn)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(zhǔn)雙向口 /弱上拉，推挽 /強(qiáng)上拉，僅為輸入 /高阻，開(kāi)漏 7． ISP（在系統(tǒng)可編程） /ASP（在應(yīng)用可編程），無(wú)需專用編程器可通過(guò)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(fù)位電路（外部晶振 20M 以下時(shí)，可省外部復(fù)位電路） 11．時(shí)鐘源：外部高精度晶體 /時(shí)鐘，內(nèi)部 R/C 振蕩器 ， 用戶在下載用戶程序時(shí)，可選擇是使用內(nèi)部 R/C 振蕩器還是外部晶體 /時(shí)鐘 ， 常溫下內(nèi)部 R/C 振蕩器頻率為：~， 精度不高時(shí)，可選擇使用內(nèi)部時(shí)鐘，但因?yàn)橛袦仄瑧?yīng)認(rèn)為是5MHz~ 12．共 2個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 13． PWM(4 位 )/PCA（可編程計(jì)數(shù)器陣列），也可用來(lái)在實(shí)現(xiàn) 4 個(gè)定時(shí)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(jī)中包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器（ Flash）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）、EEPROM、定時(shí) /計(jì)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f(shuō)STC12C5410AD 單片機(jī)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(gè)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(dòng)態(tài)掃描顯示和軟件譯碼方法，所以硬件設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，由共陽(yáng)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(shí)物圖，型號(hào) CAI3161BH 圖 1— 9 紅外線自動(dòng)探測(cè)門控制電路系統(tǒng)