【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 T截止，C充電。Vc按指數(shù)規(guī)律上升。t = t1時(shí)，負(fù)脈沖消失。t = t2時(shí)Vc上升到（此時(shí)TH端電平大于，端電平大于），V0又自動(dòng)翻為低電平。在這段時(shí)間電路處于暫穩(wěn)態(tài)。t t2，T導(dǎo)通，C快速放電，電路又恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)。由分析可得：輸出正脈沖寬度 tW = 注意：圖2—6（a）電路只能用窄負(fù)脈沖觸發(fā)即觸發(fā)脈沖寬度ti必須小于tW.(3）。 用定時(shí)器構(gòu)成施密特觸發(fā)器若輸入的觸發(fā)信號(hào)Ui為圖所示任意連續(xù)變化的電壓波形，查功能表可知當(dāng)Ui時(shí)，定時(shí)器UO=1。當(dāng)Ui時(shí)，定時(shí)器保持UO=1。當(dāng)Ui==VT+時(shí)，定時(shí)器UO=0相應(yīng)波形如圖2—7b所示時(shí)刻，當(dāng)Ui時(shí)，定時(shí)器保持UO=0，當(dāng)Ui從最大值下降到Ui以上時(shí)，定時(shí)器保持UO=0，當(dāng)Ui==VT時(shí)，定時(shí)器UO=1，相應(yīng)波形如圖2—7b時(shí)刻，當(dāng)Ui時(shí)，定時(shí)器UO=1?？梢?jiàn)，在外加電位觸發(fā)信號(hào)作用下，它在兩種穩(wěn)態(tài)中轉(zhuǎn)換，回差V為施密特觸發(fā)器電壓傳輸特性如圖2—7所示。LCD1602A是集驅(qū)動(dòng)器與控制器于一體，專用于字符顯示的液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)集成電路。液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn)，在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 這里介紹的字符型液晶模塊是一種用5x7點(diǎn)陣圖形來(lái)顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為1行16個(gè)字、2行16個(gè)字、2行20個(gè)字等等。字符型液晶顯示模塊是一類專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶示模塊在顯示器件的電極圖形設(shè)計(jì)上，它是由若干個(gè)57或511等點(diǎn)陣字符位組成。每一個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符。點(diǎn)陣字符位之間空有一個(gè)點(diǎn)距的間隔起到了字符間距和行距的作用。字符型液晶顯示模塊是在一塊雙面印刷線路板上，它的一面用導(dǎo)電橡膠將電路與液晶顯示器件連接，另一面裝配所需要的驅(qū)動(dòng)器和控制器以及驅(qū)動(dòng)所需的分壓電路。LCD1602A液晶顯示器與微處理器的接口可以采用8bit和4bit數(shù)據(jù)方式，8bit數(shù)據(jù)接口方式是把液晶顯示模塊作為I／O設(shè)備直接掛在微處理器的總線上。4bit數(shù)據(jù)方式只是利用液晶顯示器的DB4～7，當(dāng)然作為控制信號(hào)的RS、R／W 和E信號(hào)是必須連接的，這樣微處理器通過(guò)138譯碼與讀寫信號(hào)進(jìn)行邏輯或非來(lái)完成對(duì)液晶顯示器的選通，再通過(guò)AO、A1地址的不同來(lái)進(jìn)行控制。4bit數(shù)據(jù)方式的連接線路相對(duì)簡(jiǎn)單，節(jié)約端口資源，在實(shí)際應(yīng)用中大多采用這種方式。在此僅以MC51系列單片機(jī)為例，使用單片機(jī)的PI口與液晶顯示器直接相連。 LCD1602A液晶顯示器端口功能表端子號(hào)標(biāo)記電平功能1Vss—電源電壓GND2Vcc—電源電壓+5V3Vee—液晶驅(qū)動(dòng)電源4RSH／L寄存器進(jìn)擇信號(hào)5R／WH／L讀寫選擇信號(hào)6EH→L使能信號(hào)7～14DB 0－7H／L數(shù)據(jù)總線15A(LED+)—背光驅(qū)動(dòng)電壓16K(LED－)—電源電壓GND高8位I／O也可以采用其他的地址，有關(guān)譯碼及譯碼地址請(qǐng)參閱有關(guān)參考書(shū)。 防盜報(bào)警器的一些改進(jìn)方法 本次防盜報(bào)警器中的探測(cè)的單片機(jī)處理部分在開(kāi)始設(shè)計(jì)的時(shí)候是采用的AT89C2051作為中央處理單元來(lái)處理信號(hào)及報(bào)警電路的控制等，但是這只能在有限I/O口的情況下實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的探測(cè)和報(bào)警功能，不利于功能的擴(kuò)展，而且在軟件調(diào)試過(guò)程中需要錄制程序必須使用專門的程序燒錄器，很不方便，程序一般情況下是不會(huì)一下子調(diào)試成功的，而且經(jīng)常拔插芯片容易損壞芯片，再加上后來(lái)的擴(kuò)展部分有液晶顯示模塊和上位機(jī)的通信，I/O就顯得不夠了，于是就改用了飛利浦公司生產(chǎn)的P89V51RD2FA單片機(jī)，可滿足擴(kuò)展的需要，更重要的是方便了程序的燒制以及和上位機(jī)的通信。紅外發(fā)射部分不一定需要用單片機(jī)或者脈沖發(fā)生電路來(lái)控制，而可以直接用直流＋5V的電源加入限流電阻來(lái)驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射二極管，這樣既可以節(jié)省單片機(jī)的I/O口，又增加了發(fā)射所需電壓的穩(wěn)定性 。從商業(yè)的角度來(lái)說(shuō)，這樣做還是有實(shí)際意義的。液晶顯示部分用來(lái)對(duì)盜情的報(bào)警，可在此基礎(chǔ)上加入對(duì)某個(gè)區(qū)域的實(shí)時(shí)報(bào)警，比如在多個(gè)報(bào)警區(qū)域發(fā)生的報(bào)警可以在液晶顯示器上以不同的標(biāo)識(shí)符顯示出來(lái)?？傊趯?shí)際的設(shè)計(jì)和調(diào)試過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一些新的思路，并會(huì)將這些想法在實(shí)踐的基礎(chǔ)運(yùn)用到本次設(shè)計(jì)當(dāng)中，以便完善本設(shè)計(jì)所要實(shí)現(xiàn)的功能。 第三章 設(shè)計(jì)實(shí)施根據(jù)現(xiàn)有的理論基礎(chǔ)和方案分析，可以將不同功能部分進(jìn)行銜接，并在實(shí)施的過(guò)程發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，不斷地優(yōu)化和完善整個(gè)設(shè)計(jì)，使之符合預(yù)期的要求。這一步主要可以分為硬件電路的實(shí)現(xiàn)，和軟件制作原理圖、PCB圖。 開(kāi)始硬件圖說(shuō)明：上圖是我們?cè)O(shè)計(jì)初期在實(shí)驗(yàn)板上搭接的實(shí)物電路圖。主要是實(shí)現(xiàn)在紅外檢測(cè)到有物體阻擋紅外線（如圖中兩只對(duì)射的紅外二極管）時(shí)，觸發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的聲光報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警。在硬件的設(shè)計(jì)各個(gè)部分會(huì)結(jié)合由Protel DXP 電路圖繪制工具軟件制作的原理圖來(lái)描繪各部分的構(gòu)造。電源電路屬于一個(gè)比較經(jīng)典的應(yīng)用電路模塊，我們可以使用其中的某一個(gè)電源電路。 電源電路圖220V交流市電經(jīng)過(guò)變壓器降壓，橋式整流器整流（為了實(shí)際操作的安全，本次設(shè)計(jì)使用了直流9V的電源，故略去了這部分電路），電解電容濾波，三端穩(wěn)壓器78L05穩(wěn)壓，最后得到整個(gè)紅外防盜報(bào)警器要求的+5V的穩(wěn)定的直流電源。 探測(cè)功能的實(shí)現(xiàn) 紅外信號(hào)發(fā)射部分紅外線發(fā)射與接收的方式有兩種，其一是對(duì)射式，其二是反射式。對(duì)射式是指發(fā)光管和接收管相對(duì)安放在發(fā)射與受控物的兩端，中間相距一定距離；反射式指發(fā)光管和接收管并列一起，平時(shí)接收管始終無(wú)光照，只在發(fā)光管發(fā)出的紅外光遇到反射物時(shí)，接收管收到反射回來(lái)的紅外線才工作。雙管紅外發(fā)射電路，可提高發(fā)射功率，增加紅外發(fā)射距離?？紤]到多路進(jìn)行探測(cè)，故用多對(duì)紅外二極管來(lái)做成紅外探測(cè)電路。 多路紅外探測(cè)電路本處是采用的單片機(jī)控制進(jìn)行紅外信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計(jì),具有簡(jiǎn)便且易于實(shí)現(xiàn)的開(kāi)關(guān)控制。P89V51RD2FA單片機(jī)紅外管發(fā)射電路 發(fā)射電路框圖（1）P89V51RD2FA單片機(jī) 遙控電路主要芯片是采用P89V51RD2FA單片機(jī)的輸入/輸出口置低電位驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射二極管的工作。 紅外線發(fā)射電路圖 (2)紅外信號(hào)發(fā)射由P89V51RD2FA單片機(jī)的端口串入電阻組成紅外管的驅(qū)動(dòng)電路，使紅外線發(fā)射管不斷地向與之成對(duì)的紅外接收管發(fā)射出紅外信號(hào)。另外可以通過(guò)電阻的大小改變發(fā)射距離的遠(yuǎn)近。 紅外信號(hào)接收部分本處主要是采用P89V51RD2FA單片機(jī)，+5V電源電路，紅外線接收電路等，紅外二極管發(fā)射的信號(hào)經(jīng)過(guò)紅外接收處理傳送給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)不同的信息碼進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作。P89V51RD2FA單片機(jī)紅外接收電路報(bào)警器的開(kāi)/關(guān)控制電路 接受電路框圖（1）P89V51RD2FA單片機(jī)控制芯片是采用P89V51RD2FA單片機(jī)，它具有64KB可編輯閃速存儲(chǔ)器等一些優(yōu)點(diǎn)，并用來(lái)采集紅外接收二極管的管腳電平高低變化作為控制控制信號(hào)。 紅外信號(hào)接收電路圖（2）紅外信號(hào)接收目前市場(chǎng)上紅外遙控接收器已經(jīng)集成模塊化，一般為三引腳，輸出為檢波整形過(guò)的方波信號(hào)，而本次設(shè)計(jì)主要采用的是紅外接收二極管來(lái)作為接收紅外信號(hào)的裝置來(lái)識(shí)別紅外信號(hào)的變化，然后將識(shí)別出的信號(hào)經(jīng)過(guò)反相器CC4069轉(zhuǎn)換成相反的電位并起到放大驅(qū)動(dòng)的功能，使單片機(jī)可以識(shí)別紅外信號(hào)的變化。通過(guò)利用接收信號(hào)的變化被單片機(jī)識(shí)別并處理來(lái)控制I/O口的通斷實(shí)現(xiàn)報(bào)警器的開(kāi)與關(guān)，由此來(lái)驅(qū)動(dòng)555報(bào)警電路以及液晶顯示和上位機(jī)的報(bào)警。 555報(bào)警電路555定時(shí)器U2，揚(yáng)聲器LS1，普通紅色發(fā)光二極管DS2等組成聲光報(bào)警電路，其中555定時(shí)器接成一個(gè)低頻多諧震蕩器。 報(bào)警電路圖，閾值電壓UT+（=UCO）和UT（1/2 UCO）也較高；+ 和UT也較低，當(dāng)UT+較高時(shí)，電容C8充放電的電壓幅度較大，因而震蕩頻率較低，反之，當(dāng)UT+較低時(shí)，電容C8充放電過(guò)程中電壓變化幅度較小，充放電過(guò)程完成得較快。故震蕩頻率較高，該輸出脈沖經(jīng)過(guò)隔直電容C7加到揚(yáng)聲器上，揚(yáng)聲器將交替發(fā)出高低不同的兩種叫聲，同時(shí)，DS2將閃爍發(fā)光，達(dá)到聲光同時(shí)報(bào)警的效果。 液晶顯示模塊 這里介紹的字符型液晶模塊是一種用5x7點(diǎn)陣圖形來(lái)顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為1行16個(gè)字、2行16個(gè)字、2行20個(gè)字等等，這里以常用的2行16個(gè)字的1602液晶模塊來(lái)介紹它的編程方法。下面是它的實(shí)物圖以及插槽連接圖。 液晶顯示模塊的正面視圖 液晶顯示模塊的反面視圖液晶顯示器接口主要有l(wèi)4個(gè)端子和l6個(gè)端子兩種，一般情況下兩者的接口方式是相同的，只有l(wèi)6個(gè)端子中多出的兩個(gè)端子用于提供背光電壓，不過(guò)有一種殊特情況就是16個(gè)端子的排列與l4個(gè)端子完全不同，但其控制方式還是一樣的，在使用時(shí)一定要詳細(xì)閱讀所用產(chǎn)品的電氣連接端子分配圖，以免損壞液晶顯示屏。本設(shè)計(jì)用的是16端子帶背光的液晶顯示器。在這里，需要強(qiáng)調(diào)的是，采用這種方式是通過(guò)對(duì)PI口與RS、R／W和E三個(gè)控制信號(hào)相連的數(shù)據(jù)位的設(shè)置順序來(lái)實(shí)現(xiàn)液晶顯示器的讀寫操作的時(shí)序邏輯，所以必然熟悉液晶顯示器的讀寫時(shí)序最后。 液晶模塊電路圖需要補(bǔ)充的是，該類液晶產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)電源(VEE)通常情況下直接與地（GND）相連即可。對(duì)于背光驅(qū)動(dòng)電壓一般為4．3V，一般采用5V電源加裝電位器降壓驅(qū)動(dòng)，因而可以調(diào)節(jié)液晶屏的對(duì)比度或亮度。R14為可調(diào)電位器，通過(guò)調(diào)節(jié)電阻的大小來(lái)改變液晶顯示對(duì)比度。在接受到報(bào)警信號(hào)后，單片機(jī)可以控制液晶顯示器分別顯示不同報(bào)警區(qū)的報(bào)警情況。下圖是我們?cè)谠O(shè)計(jì)之中搭的電路板。 圖 液晶顯示報(bào)警實(shí)物連接圖說(shuō)明：，改進(jìn)，添加液晶顯示模塊所重新設(shè)計(jì)出來(lái)的實(shí)物圖。 單片機(jī)功能的實(shí)現(xiàn)。 單片機(jī)系統(tǒng)電路圖U4為P89V51