【文章內(nèi)容簡介】 的壓降在 2V 左右。F 由圖 1（b）所示的驅(qū)動的電路是由穩(wěn)壓二極管 VDW 和三極管 VT 組成的恒流源。VDW 的類型可以根據(jù)所加電源的電壓 E 的高低來選用。恒流源的電流可以按下式C估算： I = （mA） （2）FebZRU?式中：U 為穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值；U 為三極管發(fā)射 be 的電壓，通常 U 在Z b be—4— 左右；R 的為射極串聯(lián)的阻值。e若電源電壓 E 較大，選用的驅(qū)動 R 的值應(yīng)稍大些。小功率的穩(wěn)壓二極管的Ce電流一般取 5～10mA。在圖 1（c） ， （d）中是利用三極管的驅(qū)動。還可以用達林頓型放大起來驅(qū)動紅外發(fā)光二極管，因為人眼無法確認紅外發(fā)光二極管是否工作，故在電路可以接上一個可以發(fā)可見光的二極管來提示電路的工作狀態(tài)。有這樣接法的電路我們稱為動作指示驅(qū)動電路。 系統(tǒng)的工作原理系統(tǒng)的工作過程是由軟件和硬件的配合完成。先由單片機驅(qū)動紅外管發(fā)射紅外光，這些發(fā)射的紅外光被光電二極管接收，轉(zhuǎn)換為電信號。如果在這一過程中有物體闖進設(shè)計所在的范圍內(nèi)，使得發(fā)射光線被擋住致使接收管沒有接收到紅外信號，這時由單片機就會觸發(fā) 555 定時器去驅(qū)動揚聲器和 LED 發(fā)光二極管，使揚聲器發(fā)出一高一底的報警聲，同時使得 LED 發(fā)光二極管不斷的閃爍，從而達到聲與光同時報警的結(jié)果。系統(tǒng)設(shè)計框圖如圖 2 所示。微處理器89C2051LED 顯示紅外線發(fā)射紅外線接收報警聲177。5V 電源圖 2 紅外線探測系統(tǒng)組成框圖—5—3 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計硬件電路主要分為單片機系統(tǒng)、報警電路、紅外線發(fā)射電路、紅外線接收電路、直流穩(wěn)壓電源等五部分組成。 AT89C2051 單片機AT89C2051 是關(guān)國 ATMEE 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 2k bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器(PEROM)和 128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM ),器件采用 ATMEE 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲單元。圖3 為 AT89C2051 引腳圖。主要性能參數(shù):與 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容2k 字節(jié)可重擦寫閃速存儲器1000 次擦寫周期 的工作電壓范圍全靜態(tài)操作:OHz24MHz兩級加密程序存儲器128k8 字節(jié)內(nèi)部 RAM15 個可編程 I/0 口線兩個 16 位定時/計數(shù)器 6 個中斷源可編程串行 UART 通道可直接驅(qū)動 LED 的輸出端口內(nèi)置一個模擬比較器低功耗空閑和掉電模式AT89C2051R ST1 VCC 2 0 1 9 1 8XTAL24 1 7XTAL15 1 6 1 5 1 4 1 3 1 2GND1 0 1 1圖 3 AT89C2051 單片機引腳—6— 時鐘電路計算機工作時，是在統(tǒng)一的時鐘脈沖控制下一拍一拍的進行的，這個脈沖是由單片機控制器中的時序電路發(fā)出的。單片機的時序就是 CPU 在執(zhí)行指令時所需控制信號的時間順序。為了保證各部件間的同步工作。單片機內(nèi)部電路就在惟一的時鐘信號控制下嚴格的按時序進行工作。要給單片機提供時序要有相關(guān)的硬件電路，即振蕩器和時鐘電路。因此選擇了內(nèi)部時鐘方式。利用芯片內(nèi)部的振蕩器，然后在引腳 XTAL1 和 XTAL 兩端跨接晶體或陶瓷諧振器，就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器，其發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部時鐘電路如圖 4 所示，圖 5 表示了單片機的外部時鐘驅(qū)動電路。當(dāng)外接晶振時，C1 和 C2 值通常選擇石英晶體時:C C2=30pF1士 10pF，陶瓷濾波器:C C2=40pF 士 10pF 左右。在實際連接中，為了減少寄生電容，更好地保證振蕩器穩(wěn)定?？煽康毓ぷ?，振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機芯片靠近。XTAL2XTAL1GNDC2C1圖 4 單片機的內(nèi)部振蕩電路XTAL2XTAL1GNDNC入 入 入 入 入 入圖 5 外部時鐘驅(qū)動電路—7— 紅外驅(qū)動芯片 cc4069CC4069 是由六個 COS/MOS 反相器電路組成，此器件主要用作通用反相器，即用于不需要中功率 TTL 驅(qū)動和邏輯電平轉(zhuǎn)換的申路中。本設(shè)計應(yīng)用它驅(qū)動紅外接受管。CC4069 有 14 引線多層陶瓷雙列直插，熔封陶瓷雙列直插,塑料雙列直插和陶瓷片狀載體 4 種封裝形式。圖 6 所示為本設(shè)計應(yīng)用的封裝。電壓工作條件： 電源電壓范圍：3V～15V 輸入電壓范圍：OV～V DD工作作溫度范圍： M 類：55 0C～125 0C E 類：40 0C～85 0C極限值: 電源電壓：～18V 輸入電壓：～V DD+ 輸入電流： 10m? 儲存溫度：65 0C～150 0C引出端符號: 數(shù)據(jù)輸入端：1A～6A正電源:V CC 地:V SS數(shù)據(jù)輸入端:1Y～6Y圖 6 CC4069 雙列直插 11 A21 Y32 A42 Y53 A63 Y7V SS84 Y94 A1 05 Y1 15 A1 26 Y1 36 A1 4V DD—8—CC4069 的邏符號：如圖 7圖 7 CC4069 的邏符號邏輯圖：見圖 8 圖 8 CC4069 邏輯圖邏輯表達式：Y= A 6Y6A1A 1Y 4Y4A3A 3Y2Y2A 5A 5Y1 11 11 11 A2 A3 A4 A5 A6 A1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y—9— 7805 穩(wěn)壓芯片在眾多的穩(wěn)壓芯片中 7805 是比較便宜，它的實際使用也電路也比較簡單。它的外圍電路可以更加容易的實現(xiàn)設(shè)計。7805 可以根據(jù)設(shè)的要求調(diào)整電壓的輸出。它的一般特性如下：輸出最大電流：100mA可以輸出可調(diào)電壓：、5V、6V、8V、9V、12V、15V、18V、24V如圖 9 7805 常用電路L 78 05V in V ou tC 20 .1u FC 10 33 uF圖 9 7805 常用電路 聲光報警電路聲光報警電路如圖 10：555 定時器，揚聲器，普通紅色發(fā)光二極管等組成聲光報警電路。其中由 555 定時器組成一個低頻多諧振蕩器，其控制電壓輸入端 5腳與單片機 AT89C2051 的 腳相連，受 腳輸出的高低電平間隔 1S 的脈沖信號控制。當(dāng) 為高電平時，控制電壓 Uc 也較高，閥值電壓 UT+=Uco 和 UT=1/2Uco 也較高；當(dāng) 為低電平時，UT +和 UT也較低。當(dāng) UT+較高時，電容 C9充、放電的電壓幅度較大，因而振蕩頻率較低。反之，當(dāng) UT+較低時，電容 C9 充、放電過程中電壓變化幅度較小。充、放電過程完成得較快，故振蕩頻率較高。即當(dāng) =1 時，555 輸出脈沖的振蕩頻率較低；當(dāng) =0 時，555 輸出脈沖的振蕩頻率高。該輸出脈沖經(jīng)過隔直電容 C8 加到揚聲器上，揚聲器將交替發(fā)出高、低不同的兩種叫聲。同時， 腳輸出的高低電平間隔 1S 的脈沖信號經(jīng)電阻 R8 加到紅色發(fā)光二極管 VD13 上，VD13 將閃爍發(fā)光，達到聲、光同時報警的效果。TRIG2 DISCHG 7R4CVolt 5OUT3THOLD 6VCC8GND1U4555R8470R9 10KR10 100KVD13C9C830uFRSTP3.7VCC—10—圖 10 聲光報警電路 多諧振蕩器 555如圖 11：采用 555 構(gòu)成多諧振蕩器可以實現(xiàn)脈寬范圍占空比可調(diào)節(jié)，并且電路設(shè)計簡單、成本低廉、占用面積小。在聲光報警電路中，可以根據(jù)設(shè)計者需要的報警時間間隔長短來選擇電阻，電容的大小?；惴ㄈ缦拢航油娫春?，電容C 被充電，VC 上升，當(dāng) VC 上升到 2/3Vcc 時，觸發(fā)器被復(fù)位，同時放電 BJT T 導(dǎo)通，此時 Vo 為低電平，電容 C 通過 R2 和 T 放電，使 VC 下降。當(dāng) VC 下降到1/3Vcc 時，觸發(fā)器又被置位，Vo 翻轉(zhuǎn)為高電平。電容器 C 放電所需的時間為： （3）Rtpl ??當(dāng) C 放電結(jié)束時，T 截止，Vcc 將能過 R1，R2 向電容器充電，VC 由 1/3Vcc上升到 Vcc 所需的時間為： （4）??????當(dāng) VC 上升到 2/3Vcc 時，觸發(fā)器又發(fā)生翻轉(zhuǎn)，如此周而復(fù)始，在輸出端就得到一個周期性的方波，其頻率為：