定时器93732.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,定时器,主要介绍,555定时器,背景知识,为什么需要定时器?,根据规定的时间间隔完成某项控制功能,根据需要的延时启动某项任务,检测外部事件发生的次数,如何实现?,软件延时,采用延时电路实现固定的硬件延时,采用可编程定时/计数器实,现,可编程定时/计数器(Timer/Counter,简称T/C)正是MCS-51单片机的一种重要的功能部件,可编程定时器(T/C)工作原理?,例:往桶里滴水,考察其溢出时间:,桶有多大?-定时/计数范围,滴水的速度?-时钟源频率,原来有多少水?-初值问题,如何知道溢出?-溢出时的反应,定时器结构,定时器控制逻辑,图,定时器工作方式,设置为定时器工作方式时，基准时间由单片机的晶振经过12分频后获得的一个脉冲信号，即,机器周期,信号。机器周期信号输入到加1计数器，加1计数器实现每个机器周期使T0或T1的计数寄存器数值增加1，直至计满溢出，根据计数机器周期的次数可以得到定时时间。,定时器概述,人类最早使用的定时工具是沙漏或水漏，但在钟表诞生发展成熟之后，人们开始尝试使用这种全新的计时工具来改进定时器，达到准确控制时间的目的。1876年，英国外科医生索加取得一项定时装置的专利，用来控制煤气街灯的开关。它利用机械钟带动开关来控制煤气阀门。起初每周上一次发条，1918年使用电钟计时后，就不用上发条了。定时器确实是一项了不起的发明，使相当多需要人控制时间的工作变得简单了许多。人们甚至将定时器用在了军事方面，制成了定时炸弹，定时雷管。现在的不少家用电器都安装了定时器来控制开关或工作时间。,定时器,/,计数器的控制,定时器,/,计数器的控制主要是通过以下几个寄存器实现的：,TCON,-,定时器,/,计数器控制寄存器,TMOD,-,定时器,/,计数器工作方式控制寄存器,IE -,中断允许控制寄存器,工作方式,1,在工作方式,1,下，计数器的计数值范围是：,1,65536,（,2,的,16,方）,当为定时工作方式,1,时，定时时间的计算公式为：,（,65536,计数初值）,晶振周期,12,或 （,65536,计数初值）,机器周期,其时间单位与晶振周期或机器周期相同。,如果单片机的晶振选为,6.000MHz,，则最小定时时间为：,65536,（,655361,）,1/610-612=210-6(s)=2(us),最长定时时间为：,(655360)1/610-612=13107210-6(s)=131072(us),。,工作方式,2,555定时器,555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为 555，用 CMOS 工艺制作的称为 7555，除单定时器外，还有对应的双定时器 556/7556。555 定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V16V 工作，7555 可在 318V 工作，输出驱动电流约为 200mA，因而其输出可与 TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。,555定时器是一种模拟-数字混合式中规模集成定时电路。用它可以构成单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器等脉冲电路。555定时器在工业自动控制、定时、延时、报警、仿声、电子乐器等方面有广泛应用。,555电路的结构组成,555的工作原理,它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5K的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器C1同相比较端和低电平比较器C2的反相输入端的参考电平为和。C1和C2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。,是复位端，当其为0时，555输出低电平。平时该端开路或接。,Vco是控制电压端（5脚），平时输出作为比较器A1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。,T为放电管，当T导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路.,555集成定时器的电路组成,1.分压器：,由三个等值电阻构成,2.比较器：,由电压比较器C1和C2构成,3.,R-S,触发器,4.放电管T,电压控制端,高电平触发端,低电平触发端,放电端,复位端,分压器,比较器,R,-,S,触发器,放电管,回转,5K,U,DD,VT,V,A,V,B,地,+,+,C1,+,+,C2,Q,Q,R,S,2,4,5,6,7,8,3,1,1,5K,5K,输出端,用555电路构成施密特触发器,施密特触发器是数字系统中常用的电路之一,它可以把变化缓慢的脉冲波形变换成为数字电路所需要的矩形脉冲。,施密特电路的特点在于它也有两个稳定状态,但与一般触发器的区别在于这两个稳定状态的转换需要外加触发信号,而且稳定状态的维持也要依赖于外加触发信号,因此它的触发方式是电平触发。,施密特触发器,施密特触发器电路图和波形图如图所示,由555定时器组成的单稳态触发器,单稳态,触发器,只有一个,稳定状态,。在未加触发脉冲前，电路处于稳定状态；在触发脉冲作用下，电路由稳定状态翻转为暂稳定状态，停留一段时间后，电路又自动返回稳定状态。,暂稳定状态的长短，取决于电路的参数,，,与触发脉冲无关。,单稳态触发器一般用做定时、整形及延时,由555定时器组成的多谐振荡器,多谐振荡器,是一种不需要外加触发信号便能自动地、周期性翻转，从而产生连续矩形波的电路。,多谐振荡器,是一种常用的脉冲波形发生器,触发器和时序电路中的时钟脉冲一般是由多谐振荡器产生的。,多谐振荡器的应用,水位正常情况下，电容,C,被短接，扬声器不发音；水位下降到探测器以下时，多谐振荡器开始工作，扬声器发出报警。,例1：,液位控制器,.,u,C,.,+U,DD,4,8,7,6,2,1,3,C,R,1,R,2,5,.,例,2,：,路灯照明自动控制,路灯照明自动控制,图,白天受到光照，光敏电阻阻值变小，555定时器输出为低电平，不足以使继电器KA动作，照明灯熄灭；夜间无光照或光照减弱，R光敏电阻增大，555定时器输出为高电平，使继电器KA动作，照明灯接通。,KA,照明灯,+15V,4,8,7,6,2,1,3,C,R,5,KA,100k,2k,10k,1000k,100F,0.01F,555,谢谢观赏,WPS,Office,Make Presentation much more fun,