今天,生活君給大家帶來555芯片的講解,并制作一個基于51單片機的頻率計設計。希望大家有所收獲!
生活君先給小伙伴提一個問題,大家認為史上最成功的芯片是什么?或者可以更簡單的說,哪個芯片出貨量最多?Intel的酷睿?高通的驍龍?還是...?NO!別猜了,而是它,堪稱電工的神器——555芯片
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2017-7-11 13:55 上傳
在我們的日常生活中,很多的電子產品都需要脈沖,比如報警器、電子開關、電子玩具、電子鐘表以及電子醫療設備等等。這樣就產生了眾多的脈沖發生器,其中555定時器就是最常見,使用最廣泛的一種。 555定時器,又叫555多諧振蕩器、555脈沖發生器、555時基電路,是電子工程領域中廣泛使用的中規模集成電路,是將模擬電路和數字電路巧妙結合在一起的電子器件,具有結構簡單,定時精度高,驅動能力強等優點,配以外部元器件,可以構成多種應用電路,廣泛應用于脈沖振蕩器,檢測電路,自動控制電路甚至通信領域。可以這樣說,555芯片能夠駕馭的爐火純青,那么就可以省下好多芯片的錢了。 555定時器的工作原理: 定時器如果是用雙極性工藝制作的成為555,而CMOS工藝制作的成為7555。555芯片的電源電壓范圍寬,可以在4.5V~16V內正常工作,輸出的驅動電流為200mA,它的內部接線圖如下圖:
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2017-7-11 13:55 上傳
555定時器包括以下部分:三個5K的電阻分壓器,兩個電壓比較器,一個基本的RS觸發器,一個緩沖器,一個放電晶閘管等。 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觸發器和放電管的狀態,在電源與地之間加上電壓,當5腳懸空時,則電壓比較器C1 的同相輸入端電壓為2VCC/3,C2的反相輸入端電壓為VCC/3,若觸發輸入端TR的電壓小于2VCC/3,則比較器C2輸出為0,可使RS觸發器置1,則輸出端為1。如果閥值輸入端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,可將RS觸發器置0,使輸出為0. - 555引腳功能如下:
1腳:芯片地腳,一般情況下接地
2腳:低觸發端
3腳:輸出端Vout
4腳:直接清零端,此腳接地,無論TR和TH處于何電平,電路輸出為0,,所以此端應接電源
5腳:串入一個0.01uF的電容接地
6腳:TH高觸發端
7腳:放電的引腳,該引腳與放電管的集電極項鏈,用作電容的放電
8腳:芯片電源腳,一般用5V
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2017-7-11 13:57 上傳
調節電位器可以獲得不同頻率的脈沖,其中輸出脈沖的周期F=0.7*(R1+2Pot)*C2。 好了,555芯片原理以及方波產生電路講解完畢了,接下來生活君用51單片機來測定輸出的頻率,并顯示在1602上。
本例中,使用定時器/計數器0作為定時器產生1秒的標志,定時器1作為計數器,對P3^5輸入的555脈沖進行計數,1秒所記的脈沖個數就是頻率,并將個數顯示在1602上。 根據上述公式:F=0.7/((R1+2Pot)*C2),C2為0.01的電容,當電位器Pot旋轉到0Ω時,F=0.7*2000*0.00000001,則頻率f=1/F=71428Hz,即1602顯示71428左右。 下面附上程序; - #include<reg52.h>
- #include<intrins.h>
- #define RS_CLR RS=0
- #define RS_SET RS=1
- #define RW_CLR RW=0
- #define RW_SET RW=1
- #define EN_CLR EN=0
- #define EN_SET EN=1
- sbit RS = P2^5;
- sbit RW = P2^6;
- sbit EN = P2^7;
- unsigned char code LcdLine1[] =
- {
- "555 Timing Test"
- };
- unsigned char code LcdLine2[] =
- {
- "FREQ is: Hz"
- };
- bit Flag = 0;
- unsigned char Counter = 0,Hdata = 0,Ldata = 0,Pulse = 0;
- unsigned char data display[] =
- {
- 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00
- };
- void DelayUs2x(unsigned char t)
- {
- while(--t);
- }
- void DelayMs(unsigned char t)
- {
- while(t--)
- {
- DelayUs2x(245);
- DelayUs2x(245);
- }
- }
- bit LCD_Check_Busy(void)
- {
- P0 = 0xFF;
- RS_CLR;
- RW_SET;
- EN_CLR;
- _nop_();
- EN_SET;
- return (bit)(P0 & 0x80);
- }
- void LCD_Write_Com(unsigned char com)
- {
- while(LCD_Check_Busy());
- RS_CLR;
- RW_CLR;
- EN_SET;
- P0 = com;
- _nop_();
- EN_CLR;
- }
- void LCD_Write_Data(unsigned char Data)
- {
- while(LCD_Check_Busy());
- RS_SET;
- RW_CLR;
- EN_SET;
- P0 = Data;
- _nop_();
- EN_CLR;
- }
- void LCD_Clear(void)
- {
- LCD_Write_Com(0x01);
- DelayMs(5);
- }
- void LCD_Write_String(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s)
- {
- if (y == 0)
- LCD_Write_Com(0x80 + x);
- else
- LCD_Write_Com(0xC0 + x);
- while (*s)
- {
- LCD_Write_Data( *s);
- s ++;
- }
- }
- void LCD_Init(void)
- {
- LCD_Write_Com(0x38);
- DelayMs(5);
- LCD_Write_Com(0x38);
- DelayMs(5);
- LCD_Write_Com(0x38);
- DelayMs(5);
- LCD_Write_Com(0x38);
- LCD_Write_Com(0x08);
- LCD_Write_Com(0x01);
- LCD_Write_Com(0x06);
- DelayMs(5);
- LCD_Write_Com(0x0C);
- }
- void LcdDisplay(unsigned long num)
- {
- char i;
- for (i = 5; i >= 0; i--)
- {
- display[i] = (num % 10) + 0x30;
- num = num / 10;
- }
- for (i = 0; i < 5; i++)
- {
- if (display[i] == 0x30)
- display[i] = ' ';
- else
- break;
- }
- LCD_Write_String(7,1, display);
- }
- void init()
- {
- TMOD = 0x51;
- TH0 = 0x4c;
- TL0 = 0x00;
- TH1 = 0x00;
- TL1 = 0x00;
- ET0 = 1;
- ET1 = 1;
- EA = 1;
- PT1 = 1;
- TR0 = 1;
- TR1 = 1;
- }
- void main()
- {
- unsigned long frequency;
- P3 = 0xFF;
- init();
- LCD_Init();
- LCD_Clear();
- LCD_Write_String(0,0, LcdLine1);
- LCD_Write_String(0,1, LcdLine2);
- while (1)
- {
- if (Flag)
- {
- Hdata = TH1;
- Ldata = TL1;
- frequency = ((Pulse*65535)+(Hdata*256)+Ldata);
- Flag = 0;
- Pulse = 0;
- TH1 = 0x00;
- TL1 = 0x00;
- TH0 = 0x4c;
- TL0 = 0x00;
- TR1 = 1;
- TR0 = 1;
- }
- LcdDisplay(frequency);
- }
- }
- void Time0() interrupt 1
- {
- TL0 = 0x00;
- TH0 = 0x4c;
- Counter++;
- if (Counter == 20)
- {
- TR0 = 0;
- TR1 = 0;
- Counter = 0;
- Flag = 1;
- }
- }
- void Time1() interrupt 3
- {
- Pulse++;
- }
復制代碼
這是生活君自己所寫的程序,然后燒錄在自己的開發板上,得到了下面的結果:
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2017-7-11 13:58 上傳
使用12Mhz的晶振,51單片機外部技術最大速率為500Khz,如果想要更大量程的頻率計,小伙伴們可以采用分頻模塊擴大量程,另外還可以在信號輸入端接入放大整形模塊,便于測量,結果更準確,顯示方式可以改成數碼管顯示,小伙伴們可以自行添加功能。
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