【文章內(nèi)容簡介】 部分電路的主要作用是檢測運動體是否到來，第一檢測信號源為紅外感應(yīng)對管，紅外發(fā)射管是產(chǎn)生紅外信號源的器件，紅外發(fā)射管的正極接電源，負極串一個電阻，接一個NPN型三極管（Q4）的集電極，通過三極管的截止和飽和來控制紅外線發(fā)射管的紅外發(fā)射光線 。三極管Q4的導(dǎo)通狀態(tài)，由Q4的基極電平信號決定，因此在Q4的基極引入一個，自振蕩電路，并且此振蕩電路產(chǎn)生的是占空比為50％的矩形波，當(dāng)矩形波處于高電平時，三極管Q4即被觸發(fā)導(dǎo)通，隨之紅外線發(fā)光管，發(fā)射出紅外線信號。當(dāng)紅外發(fā)射管發(fā)射出紅外線信號時，若有運動體靠近紅外線發(fā)射管子時，紅外光線會被反射回去，此時裝配在紅外線發(fā)射管旁的紅外線接受管，會接收到紅外光線，使紅外接收管本身由截止?fàn)顟B(tài)，變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，紅外發(fā)射管導(dǎo)通之后會在電阻R21上產(chǎn)生一個高電平信號，此信號通過耦合電容C7，傳遞給三極管Q5的基極，使Q5由截止變?yōu)轱柡?，?dāng)Q5飽和時，則Q6會滿足放大條件，使Q6的基極信號被放大，送給六反向器CD4069的1腳，進行邏輯電平的轉(zhuǎn)換，由CD4069的4腳輸出，此腳輸出的是較標(biāo)準的高電平信號，以確保能滿足后級的觸發(fā)電平需求。開關(guān)二極D9是控制觸發(fā)信號的導(dǎo)通時間，配合可調(diào)電阻RPR2C15可調(diào)節(jié)D9的開關(guān)時間，此電路可有效地使防止信號干擾，導(dǎo)致的誤開門現(xiàn)象。若D9被觸發(fā)導(dǎo)通，則三極管Q7會從截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)，三極管Q7的集電極會被強制拉為低電平，這時穩(wěn)壓二極管Z1會暫時失去穩(wěn)壓作用，兩端均變?yōu)榈碗娖?。這個低電平信號會被送往，由555定時器構(gòu)成的脈沖觸發(fā)電路，為后級電路的正常工作提供條件。3．3脈沖觸發(fā)電路如圖1—4為脈沖觸發(fā)電路圖1—4本電路為脈沖觸發(fā)電路，主要由555定時器構(gòu)成。555定時器的簡介如下:(1) 555是美國Signetics公司1972年研制的用于取代機械式定時器的中規(guī)模集成電路，因輸入端設(shè)計有三個5kΩ的電阻而得名。此電路后來竟風(fēng)靡世界。目前，流行的產(chǎn)品主要有4個：BJT兩個：555，556（含有兩個555）；CMOS兩個：7555，7556（含有兩個7555）。555定時器可以說是模擬電路與數(shù)字電路結(jié)合的典范。兩個比較器 C1和 C2各有一個輸入端連接到三個電阻R組成的分壓器上，比較器的輸出接到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(dāng)復(fù)位端為低電平時，RS觸發(fā)器被強制復(fù)位。若無需復(fù)位操作，復(fù)位端應(yīng)接高電平。(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(yīng)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 /3555 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(dāng) 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Vo4腳：是直接清零端。當(dāng)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(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)部兩個比較器的基準電壓，當(dāng)該端不用時，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， ~ 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AA2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TLQ放電管T功能00導(dǎo)通直接清零101x保持上一狀態(tài)保持上一狀態(tài)1101截止置11001截止置11110導(dǎo)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(biāo)準用法圖1—5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(dǎo)通，輸出端Vo輸出低電平，當(dāng)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(dāng)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(dǎo)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(fù)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(dāng)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(fù)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(dāng)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(yīng)觸發(fā)過程就完成了，剩下的由單片機完成。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—8STC12C5410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(fù)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)8051CPU2．工作電壓：‐（5V單片機）/‐（3V單片機）3．工作頻率范圍：0‐35MHz，相當(dāng)于普通8051的0‐420MHz4．用戶應(yīng)用程序空間12K/10K/8K/6K/4K/2