单片机施密特触发器程序
单片机施密特触发器程序
摘要：
1.单片机施密特触发器简介
2.单片机施密特触发器的工作原理
3.单片机施密特触发器的应用领域
4.单片机施密特触发器的程序设计
5.单片机施密特触发器的程序实例
正文：
单片机施密特触发器，作为一种常见的数字电路元器件，被广泛应用于各种电子设备中。它的主要作用是在输入信号达到一定阈值时，输出信号发生翻转，从而实现对输入信号的整形和放大。本文将详细介绍单片机施密特触发器的原理、应用及程序设计。
一、单片机施密特触发器简介
施密特触发器（Schmitt Trigger）是一种具有非线性传输特性的触发器，它能够在输入信号达到一定阈值时，使输出信号发生翻转。与传统的触发器相比，施密特触发器具有更快的响应速度和更宽的输入电压范围，因此被广泛应用于各种电子设备中。
二、单片机施密特触发器的工作原理
单片机施密特触发器的工作原理主要基于反馈。当输入信号达到一定阈值时，触发器输出翻转，同时将翻转后的输出信号反馈到输入端，使得输入信号与反馈信号相减，从而形成一个正反馈回路。正反馈回路使得触发器在输入信
号达到阈值时，能够迅速发生翻转。
三、单片机施密特触发器的应用领域
单片机施密特触发器广泛应用于各种电子设备中，如滤波器、信号整形、信号放大等。在通信、自动控制、计算机等领域都有广泛应用。
四、单片机施密特触发器的程序设计
单片机施密特触发器的程序设计主要包括硬件连接和软件编程两个方面。
1.硬件连接：首先需要将施密特触发器的输入、输出及反馈端口与单片机的相应端口进行连接。
2.软件编程：编写程序实现对施密特触发器的控制，包括初始化、输入信号采样、输出信号翻转等功能。
五、单片机施密特触发器的程序实例
以下是一个简单的单片机施密特触发器程序实例：
```c
#include
#include
sbit Trigger_In = P1^0; // 输入信号连接到P1.0
sbit Trigger_Out = P1^1; // 输出信号连接到P1.1
void Init_Trigger(); // 初始化施密特触发器
void Sample_Trigger(); // 采样输入信号
void Trigger_Out_Flip(); // 翻转输出信号
void main()
{
Init_Trigger();
while(1)
{
Sample_Trigger();
if(Trigger_In == 0) // 当输入信号为低电平时
{
Trigger_Out_Flip(); // 翻转输出信号}
}
}
void Init_Trigger() // 初始化施密特触发器
{
P1 = 0xfe; // 将P1.0 和P1.1 初始化为高电平}
void Sample_Trigger() // 采样输入信号
{
unsigned char temp = P1; // 读取P1 端口的值if(temp & 0x01) // 如果P1.0 端口为低电平
{
Trigger_In = 0; // 设置Trigger_In 为0 }
else // 如果P1.0 端口为高电平
{
Trigger_In = 1; // 设置Trigger_In 为1
}
}
void Trigger_Out_Flip() // 翻转输出信号
{
if(Trigger_Out == 0) // 如果输出信号为低电平
{
Trigger_Out = 1; // 翻转输出信号为高电平
}
else // 如果输出信号为高电平
{
Trigger_Out = 0; // 翻转输出信号为低电平
}
}
```
该程序通过查询方式检测输入信号，当输入信号为低电平时，翻转输出信号。
单片机施密特触发器程序
单片机施密特触发器程序 摘要： 1.单片机施密特触发器简介 2.单片机施密特触发器的工作原理 3.单片机施密特触发器的应用领域 4.单片机施密特触发器的程序设计 5.单片机施密特触发器的程序实例 正文： 单片机施密特触发器，作为一种常见的数字电路元器件，被广泛应用于各种电子设备中。它的主要作用是在输入信号达到一定阈值时，输出信号发生翻转，从而实现对输入信号的整形和放大。本文将详细介绍单片机施密特触发器的原理、应用及程序设计。 一、单片机施密特触发器简介 施密特触发器（Schmitt Trigger）是一种具有非线性传输特性的触发器，它能够在输入信号达到一定阈值时，使输出信号发生翻转。与传统的触发器相比，施密特触发器具有更快的响应速度和更宽的输入电压范围，因此被广泛应用于各种电子设备中。 二、单片机施密特触发器的工作原理 单片机施密特触发器的工作原理主要基于反馈。当输入信号达到一定阈值时，触发器输出翻转，同时将翻转后的输出信号反馈到输入端，使得输入信号与反馈信号相减，从而形成一个正反馈回路。正反馈回路使得触发器在输入信
号达到阈值时，能够迅速发生翻转。 三、单片机施密特触发器的应用领域 单片机施密特触发器广泛应用于各种电子设备中，如滤波器、信号整形、信号放大等。在通信、自动控制、计算机等领域都有广泛应用。 四、单片机施密特触发器的程序设计 单片机施密特触发器的程序设计主要包括硬件连接和软件编程两个方面。 1.硬件连接：首先需要将施密特触发器的输入、输出及反馈端口与单片机的相应端口进行连接。 2.软件编程：编写程序实现对施密特触发器的控制，包括初始化、输入信号采样、输出信号翻转等功能。 五、单片机施密特触发器的程序实例 以下是一个简单的单片机施密特触发器程序实例： ```c #include
施密特触发器电路原理
施密特触发器电路原理 什么叫触发器?施密特触发电路是一种波形整形电路，当任何波形的信号进入电路时，输出在正、负饱和之间跳动，产生方波或脉波输出。不同于比较器，施密特触发电路有两个临界电压且形成一个滞后区，可以防止在滞后范围内之噪声干扰电路的正常工作。如遥控接收线路，传感器输入电路都会用到它整形。 施密特触发器:一般比较器只有一个作比较的临界电压，若输入端有噪声来回多次穿越临界电压时，输出端即受到干扰，其正负状态产生不正常转换，如图1所示。新艺图库 图1 (a)反相比较器(b)输入输出波形 施密特触发器如图2 所示，其输出电压经由R1、R2分压后送回到运算放大器的非反相输入端形成正反馈。因为正反馈会产生滞后（Hysteresis）现象，所以只要噪声的大小在两个临界电压（上临界电压及下临界电压）形成的滞后电压范围内，即可避免噪声误触发电路，如表1 所示
图2 (a)反相斯密特触发器 (b)输入输出波形 表1施密特触发器的滞后特性 反相施密特触发器 电路如图2 所示，运算放大器的输出电压在正、负饱和之间转换: νO= ±Vsat。输出电压经由R1 、R2分压后反馈到非反相输入端：ν+= βνO，
其中反馈因数= 当νO为正饱和状态（+Vsat）时，由正反馈得上临界电压 （- Vsat）时，由正反馈得下临界电压当νO为负饱和状态
V TH与V TL之间的电压差为滞后电压：2R1 图3 (a)输入、输出波形 (b)转换特性曲线 输入、输出波形及转换特性曲线如图3(b)所示。 当输入信号上升到大于上临界电压V TH时，输出信号由正状态转变为负状态即： νI ＞V TH→νo = - Vsat 当输入信号下降到小于下临界电压V TL时，输出信号由负状态转变为正状态即： νI ＜V TL→νo = + Vsat 输出信号在正、负两状态之间转变，输出波形为方波。
施密特触发器原理及应用
1.施密特触发器基本原理 施密特触发器又称施密特反相器，是脉冲波形变换中经常使用的一种电路。它在性能上有两个重要的特点： 第一，输入信号从低电平上升的过程中，电路状态转换时对应的输入电平，与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同。 第二，在电路状态转换时，通过电路内部的正反馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。 利用这两个特点不仅能将边沿变化缓慢的信号波形整形为边沿陡峭的矩形波，而且可以将叠加在矩形脉冲高、低电平上的噪声有效地清除。 施密特触发器可以由门电路构成，也可作成单片集成电路产品，且后者最为 图1 CMOS施密特触发器逻辑符号及施密特电路的电压传输特性曲线 常用。图1是CMOS集成施密特触发器CD40106逻辑符号与电压传输特性曲线。2．施密特触发器的应用 ⑴用于波形变换 利用施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。图2的例子中，输入信号是由直流分量和正弦分量叠加而成的，只要以信号的幅度大于V 即可在施密特触发器的输 T+ 出端得到同频率的矩形脉冲信号。
图2 用施密特触发器实现波形变换 ⑵ 用于脉冲的整形 在数字系统，常常需要将窄脉冲进行展宽，图3是用CD40106来展宽脉冲宽度的电路及输入、输出波形，它是利用R 、C 充电延时的作用来展宽输出脉冲的，改变R 、C 的大小，即可调节脉宽展宽的程度。 图 图 3 施密特触发器实现窄脉冲展宽电路及其波形 ⑶ 用于单稳态触发器 单稳态触发器的工作特性具有如下的显著特点： 第一，它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态； 第二，在外界触发脉冲作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间以后，再自动返回稳态； V I V t （ms ） t （ms ）
施密特触发器
施密特触发器编辑词条 施密特触发器也有两个稳定状态，但与一般触发器不同的是，施密特触发器采用电位触发方式，其状态由输入信号电位维持；对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阀值电压 简介折叠编辑本段 门电路有一个阈值电压，当输入电压从低电平上升到阈值电压或从高电平下降到阈值电压时电路的状态将发生变化。施密特触发器是一种特殊的门电路，与普通的门电路不同，施密特触发器有两个阈值电压，分别称为正向阈值电压和负向阈值电压。在输入信号从低电平上升到高电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为正向阈值电压，在输入信号从高电平下降到低电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为负向阈值电压。正向阈值电压与负向阈值电压之差称为回差电压。 它是一种阈值开关电路，具有突变输入——输出特性的门电路。这种电路被设计成阻止输入电压出现微小变化（低于某一阈值）而引起的输出电压的改变。 利用施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。输入的信号只要幅度大于vt+，即可在施密特触发器的输出端得到同等频率的矩形脉冲信号。 当输入电压由低向高增加，到达V+时，输出电压发生突变，而输入电压Vi由高变低，到达V-，输出电压发生突变，因而出现输出电压变化滞后的现象，可以看出对于要求一定延迟启动的电路，它是特别适用的. 从传感器得到的矩形脉冲经传输后往往发生波形畸变。当传输线上的电容较大时，波形的上升沿将明显变坏；当传输线较长，而且接受端的阻抗与传输线的阻抗不匹配时，在波形的上升沿和下降沿将产生振荡现象；当其他脉冲信号通过导线间的分布电容或公共电源线叠加到矩形脉冲信号时，信号上将出现附加的噪声。无论出现上述的那一种情况，都可以通过用施密特反相触发器整形而得到比较理想的矩形脉冲波形。只要施密特触发器的vt+和vt-设置得合适，均能收到满意的整形效果。
施密特触发器工作原理
使用ＣＭＯＳ集成电路需注意的几个问题 集成电路按晶体管的性质分为ＴＴＬ和ＣＭＯＳ两大类，ＴＴＬ以速度见长，ＣＭＯＳ以功耗低而著称，其中ＣＭＯＳ电路以其优良的特性成为目前应用最广泛的集成电路。在电子制作中使用ＣＭＯＳ集成电路时，除了认真阅读产品说明或有关资料，了解其引脚分布及极限参数外，还应注意以下几个问题： １、电源问题 （１）ＣＭＯＳ集成电路的工作电压一般在３－１８Ｖ，但当应用电路中有门电路的模拟应用（如脉冲振荡、线性放大）时，最低电压则不应低于４．５Ｖ。由于ＣＭＯＳ集成电路工作电压宽，故使用不稳压的电源电路ＣＭＯＳ集成电路也可以正常工作，但是工作在不同电源电压的器件，其输出阻抗、工作速度和功耗是不相同的，在使用中一定要注意。 （２）ＣＭＯＳ集成电路的电源电压必须在规定范围内，不能超压，也不能反接。因为在制造过程中，自然形成许多寄生二极管，如图１所示为反相器电路，在正常电压下，这些二极管皆处于反偏，对逻辑功能无影响，但是由于这些寄生二极管的存在，一旦电源电压过高或电压极性接反，就会使电路产生损坏。 ２、驱动能力问题 ＣＭＯＳ电路的驱动能力的提高，除选用驱动能力较强的缓冲器来完成之外，还可将同一个芯片几个同类电路并联起来提高，这时驱动能力提高到Ｎ倍（Ｎ为并联门的数量）。如图２所示。 ３、输入端的问题 （１）多余输入端的处理。ＣＭＯＳ电路的输入端不允许悬空，因为悬空会使电位不定，破坏正常的逻辑关系。另外，悬空时输入阻抗高，易受外界噪声干扰，使电路产生误动作，而且也极易造成栅极感应静电而击穿。所以“与”门，“与非”门的多余输入端要接高电平，“或”门和“或非”门的多余输入端要接低电平。若电路的工作速度不高，功耗也不需特别考虑时，则可以将多余输入端与使用端并联。 （２）输入端接长导线时的保护。在应用中有时输入端需要接长的导线，而长输入线必然有较大的分布电容和分布电感，易形成ＬＣ振荡，特别当输入端一旦发生负电压，极易破坏ＣＭＯＳ中的保护二极管。其保护办法为在输入端处接一个电阻，如图３所示，Ｒ＝ＶＤＤ／１ｍＡ。 （３）输入端的静电防护。虽然各种ＣＭＯＳ输入端有抗静电的保护措施，但仍需小心对待，在存储和运输中最好用金属容器或者导电材料包装，不要放在易产生静电高压的化工材料或化纤织物中。组装、调试时，工具、仪表、工作台等均应良好接地。要防止操作人员的静电干扰造成的损坏，如不宜穿尼龙、化纤衣服，手或工具在接触集成块前最好先接一下地。对器件引线矫直弯曲或人工焊接时，使用的设备必须良好接地。 （４）输入信号的上升和下降时间不易过长，否则一方面容易造成虚假触发而导致器件失去正常功能，另一方面还会造成大的损耗。对于７４ＨＣ系列限于０．５ｕｓ以内。若不满足此要求，需用施密特触发器件进行输入整形，整形电路如图４所示。 （５）ＣＭＯＳ电路具有很高的输入阻抗，致使器件易受外界干扰、冲击和静电击穿，所以为了保护ＣＭＯＳ管的氧化层不被击穿，一般在其内部输入端接有二极管保护电路，如图５所示。 其中Ｒ约为１．５－２．５ＫΩ。输入保护网络的引入使器件的输入阻抗有一定下降，但仍在１０８Ω以上。这样也给电路的应用带来了一些限制： （Ａ）输入电路的过流保护。ＣＭＯＳ电路输入端的保护二极管，其导通时电流容限一般为１ｍＡ 在可能出现过大瞬态输入电流（超过１０ｍＡ）时，应串接输入保护电阻。例如，当输入端接的信号，其内阻很小、或引线很长、或输入电容较大时，在接通和关断电源时，就容易产生较大的瞬态输入电流，这时必须接输入保护电阻，若ＶＤＤ＝１０Ｖ，则取限流电阻为１０ＫΩ即可。 （Ｂ）输入信号必须在ＶＤＤ到ＶＳＳ之间，以防二极管因正向偏置电流过大而烧坏。因此在
单片机施密特触发器程序
单片机施密特触发器程序 一、施密特触发器的原理和功能 施密特触发器（Schmitt Trigger）是一种具有滞回特性的触发器，其主要功能是抗干扰。它具有两个稳定状态，并且只有当输入信号电位达到阈值时，输出端才会发生状态改变。施密特触发器能够在一定程度上减少干扰造成的误动作，提高电路的稳定性。 二、施密特触发器在单片机中的应用 在单片机中，施密特触发器常用于处理输入信号的边缘变化，将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。这有助于减少外部干扰对单片机系统的影响，提高系统的可靠性和稳定性。 三、编写施密特触发器程序的步骤和方法 1.确定施密特触发器的输入和输出引脚。 2.选择合适的阈值电压，并根据实际需求调整滞回特性。 3.编写程序实现施密特触发器的功能，主要包括电平检测和状态更新两部分。 四、程序实例及解析 以下是一个使用C语言实现的施密特触发器程序实例： ```c #include
void main() { while (1) { if (INPUT_PIN == 0) // 输入引脚为低电平时，输出高电平 { OUTPUT_PIN = 1; } else { OUTPUT_PIN = 0; } _nop_(); // 延时，防止输入信号边沿过快导致误动作 } } ``` 在这个例子中，我们使用了一个简单的施密特触发器，当输入引脚INPUT_PIN的电平低于阈值时，输出引脚OUTPUT_PIN输出高电平；当输入引脚的电平高于阈值时，输出引脚输出低电平。通过调整阈值电压和滞回特性，可以实现对不同输入信号的响应。 总之，施密特触发器在单片机中的应用可以帮助我们处理复杂的输入信号，提高系统的抗干扰能力。在编写程序时，我们需要了解施密特触发器的原
基于单片机的频率测量电路的设计
长治学院本科毕业论文 基于单片机的频率测量电路的设计 摘要：现如今频率是电子测量系统中一个重要的参数，精确的测量出频率也可以得出其他所需要的电参量。频率测量的精度直接关系到其他电参量的准确度，因此设计出一个能达到一定精度要求的频率测量电路就显得十分重要。本文利用AT89C52单片机来进行频率的测量，设计出了一个硬件和软件相结合的频率测 量电路，放大整形电路、单片机控制电路、分频电路和显示电路等模块在频率测量电路中共同起作用。该测量电路利用AT89C52单片机进行控制，通过放大整 形电路，将外部输入的多种波形变成易于测量的矩形脉冲波形，高频信号再通过计数器来实现分频，并进行频率测量，最后通过外接数码管显示测量结果。仿真测试模块则利用Proteus软件对测量电路进行测试。本次设计可根据输入信号频率的高低选择测量通路，并且能实现用不同颜色LED显示待测信号频率值的单位，使结果更加清晰明了。 关键词：单片机；分频；频率测量 1前言 1.1研究背景及意义 对频率的定义是：事物能在一秒钟内完成周期性变化的次数。频率是电子测量的基本参数，也是各种电信号的基本参数之一。我们在许多领域都能经常见到频率测量的利用，例如电子设计和测量领域等方面。频率信号的抗干扰能力很强，传输方面具有很大的便利，并且测量精度能够达到很高，正是由于频率信号具有上述的优点，工程中很多测量，如用振弦式方法进行力的测量、时间测量、速度测量速度控制等都涉及到频率测量，所以在学习期间研究实用的频率测量方案对之后在实际工程中的应用很有很大的帮助。现如今市场上出现的频率计能够直接通过十进制数来显示频率值的测量器械，随着当代科技技术的高速发展，特别在是各式能满足不同需求的单片机出现后，使得传统的频率测量方法在各方面有了很大的发展。综合参考现在市面上已有的频率计，本次论文设计了两种成本低，可以根据不同测量精度要求进行选择的小型频率计，其中结合了AT89C52单片机，不仅实用，高效，而且适于推广。 1.2 研究现状
施密特触发和串口电路
施密特触发和串口电路 施密特触发器是一种常用的电子元件，常用于数字电路中。它的作用是将一个输入信号转变为一个输出信号，并且在输入信号发生变化时，输出信号也发生变化。它的原理是利用正反馈来实现存储功能，具有很高的可靠性和稳定性。而串口电路是一种用于数据传输的接口电路，它可以将数字信号转换为串行数据流，通过串口进行传输。本文将介绍施密特触发器和串口电路的工作原理、应用领域以及优缺点。 一、施密特触发器的工作原理 施密特触发器是由两个非门组成的，其中一个非门被称为比较器，另一个非门被称为反馈非门。施密特触发器的输入信号可以是任意波形，输出信号则是一个矩形波形。当输入信号超过高电平阈值时，输出信号置为高电平；当输入信号低于低电平阈值时，输出信号置为低电平。只有当输入信号在高低电平阈值之间变化时，输出信号才会发生变化。这种特性使得施密特触发器在去除噪声、稳定信号等应用中非常有用。 二、施密特触发器的应用领域 1. 脉冲信号整形：施密特触发器可以将不规则的脉冲信号整形为规则的方波信号，便于后续的处理和分析。 2. 电压比较器：施密特触发器可以将输入的模拟电压信号转换为二进制的数字信号，用于比较大小或判断阈值。
3. 触发器延时：施密特触发器可以通过调整阈值电压和滞后电压来实现延时功能，用于控制电路的时间顺序。 三、串口电路的工作原理 串口电路是一种将并行数据转换为串行数据进行传输的接口电路。它通常由发送器和接收器组成。发送器将并行数据转换为串行数据，并通过串口发送出去；接收器接收串行数据，并将其转换为并行数据。串口电路通常使用UART（通用异步收发传输器）芯片来实现数据的发送和接收。 四、串口电路的应用领域 1. 计算机通信：串口电路可以用于计算机之间的通信，如串口打印机、串口鼠标等设备和计算机之间的数据传输。 2. 嵌入式系统：串口电路常用于嵌入式系统中，用于与外部设备进行通信，如与传感器、显示屏等进行数据交互。 3. 工业自动化：串口电路可以用于工业自动化控制系统中，实现与各种传感器、执行器的通信和数据传输。 五、施密特触发器和串口电路的优缺点 施密特触发器的优点是工作稳定、可靠性高，能够去除噪声和稳定信号。缺点是需要外部电路来提供阈值和滞后电压，设计和调整较为复杂。串口电路的优点是传输距离远，抗干扰能力强，使用方便。缺点是传输速度较慢，不适用于大数据传输。
施密特触发器的应用
施密特触发器的应用 一、引言 施密特触发器是一种常见的电子元件，广泛应用于数字电路中。其主要作用是在输入信号的变化过程中，产生稳定的输出信号。本文将介绍施密特触发器的原理和几个常见的应用场景。 二、施密特触发器的原理 施密特触发器由两个三极管组成，分别是PNP型和NPN型。当输入信号的电压超过一定的阈值电压时，触发器将从一个状态切换到另一个状态。具体来说，当输入信号的电压超过上阈值电压时，输出信号将从低电平切换到高电平；当输入信号的电压低于下阈值电压时，输出信号将从高电平切换到低电平。这种切换特性使得施密特触发器在许多应用中发挥重要作用。 三、施密特触发器的应用 1. 稳定的开关 施密特触发器可以用作数字电路中的稳定开关。当输入信号的电压超过上阈值电压时，输出信号将保持在高电平；当输入信号的电压低于下阈值电压时，输出信号将保持在低电平。这种稳定开关的特性使得施密特触发器在计算机内存、逻辑门电路等领域得到广泛应用。 2. 信号整形
施密特触发器可以用来整形输入信号。在一些噪声较大的信号传输中，输入信号可能会受到干扰而产生波动。通过将输入信号连接到施密特触发器的输入端，可以使输出信号稳定在高电平或低电平，从而去除噪声和波动。 3. 电压比较器 施密特触发器还可以用作电压比较器。在一些需要判断输入信号与参考电压之间关系的电路中，可以通过将输入信号和参考电压连接到施密特触发器的输入端，通过观察输出信号的状态来判断两者的关系。比如在温度控制系统中，可以使用施密特触发器来判断当前温度是否超过设定温度。 4. 触发器延时 施密特触发器还可以用于触发器延时。在一些需要在特定时刻触发某个事件的电路中，可以通过设置适当的延时电路和施密特触发器来实现。比如在摄影中，可以使用施密特触发器来实现快门的触发延时，从而捕捉到特定的瞬间。 5. 脉冲发生器 施密特触发器还可以用作脉冲发生器。通过合理设计输入信号的频率和幅值，可以使施密特触发器产生稳定的脉冲信号。这种脉冲信号在许多应用中都有重要的作用，比如在通信系统中用于数据传输、在计时器中用于计时等。
施密特触发器电路及工作原理详解
施密特触发器电路及工作原理详解 什么叫触发器 施密特触发电路（简称）是一种波形整形电路，当任何波形的信号进入电路时，输出在正、负饱和之间跳动，产生方波或脉波输出。不同于比较器，施密特触发电路有两个临界电压且形成一个滞后区，可以防止在滞后范围内之噪声干扰电路的正常工作。如遥控接收线路，传感器输入电路都会用到它整形。 施密特触发器 一般比较器只有一个作比较的临界电压，若输入端有噪声来回多次穿越临界电压时，输出端即受到干扰，其正负状态产生不正常转换，如图1所示。 图 1 (a)反相比较器 (b)输入输出波形 施密特触发器如图2 所示，其输出电压经由R1、R2分压后送回到运算放大器的非反相输入端形成正反馈。因为正反馈会产生滞后（Hysteresis）现象，所以只要噪声的大小在两个临界电压（上临界电压及下临界电压）形成的滞后电压范围内，即可避免噪声误触发电路，如表1 所示
图2 (a)反相斯密特触发器(b)输入输出波形 上临界电压V TH下临界电压V TL滞后宽度（电压）V H V TL<噪声 反相施密特触发器 电路如图2 所示，运算放大器的输出电压在正、负饱和之间转换: νO= ±Vsat。输出电压经由R1 、R2分压后反馈到非反相输入端：ν+= βνO，其中反馈因数= 当νO为正饱和状态（+Vsat）时，由正反馈得上临界电压 当νO为负饱和状态（- Vsat）时，由正反馈得下临界电压 V TH与V TL之间的电压差为滞后电压：2R1 单片机施密特触发器程序 单片机施密特触发器程序是一种常用的电路设计方法，通过利用 施密特触发器的特性，可以实现信号的稳定转换和去抖动功能。本文 将详细介绍单片机施密特触发器程序的原理、实现方法以及其在实际 应用中的指导意义。 首先，让我们了解一下施密特触发器的原理。施密特触发器是一 种具有滞后特性的比较器，可以在输入信号的上升沿和下降沿时切换 输出状态。它通过设置一个上限和一个下限电压来定义一个窗口，在 输入信号超过上限时输出高电平，在输入信号低于下限时输出低电平。这种特性使得施密特触发器可以有效抑制输入信号的干扰和噪声，并 提供稳定的输出信号。 接下来，我们将介绍如何在单片机中实现施密特触发器程序。首先，我们需要定义两个阈值电压，分别对应上限和下限。然后，将输 入信号与上限和下限进行比较，根据比较结果切换输出状态。具体实 现可以利用单片机的IO口作为输入和输出引脚，使用逻辑电平比较器 对输入信号进行比较，通过设置输出引脚的电平来切换输出状态。需 要注意的是，为了保证触发器的稳定性，我们需要添加合适的滤波电 路来去除输入信号中的噪声和干扰。 单片机施密特触发器程序在实际应用中具有广泛的指导意义。首先，它可以应用于数字信号的处理和转换，对于需要稳定输出的信号，可以通过设置适当的上限和下限来实现去抖动和滤波的功能。其次， 施密特触发器程序也常用于开关触发器设计，例如按键输入和传感器 信号的处理。通过使用施密特触发器程序，可以消除开关和传感器信 号中的电压变化引起的抖动现象，提高系统的可靠性和稳定性。此外，施密特触发器程序还可以用于时钟信号的优化，对于需要高精度的时 序控制，可以通过设置适当的上限和下限来实现输入信号的稳定转换。 综上所述，单片机施密特触发器程序是一种功能强大的电路设计 方法，可以实现信号的稳定转换和去抖动功能。通过合理设置阈值电 压和适当的滤波电路，可以消除输入信号中的噪声和干扰，提供稳定 可靠的输出信号。在实际应用中，施密特触发器程序在数字信号处理、开关触发器设计和时钟信号优化等方面具有广泛的指导意义，有助于 提高系统的可靠性和稳定性。 施密特触发器的电路功能 一、引言 施密特触发器是一种常用的数字电路元件，被广泛应用于计算机、通信系统、数据存储和传输等领域。本文将详细讨论施密特触发器的电路功能及其在数字电路中的应用。 二、施密特触发器的原理 施密特触发器是一种双稳态触发器，它由两个晶体管和若干个电阻、电容构成。当输入信号满足特定条件时，触发器切换到另一稳态状态。其原理如下： 1. 初始状态下，两个晶体管均处于截止状态，输出为高电平。 2. 当输入信号超过高电平的上限阈值时，输出瞬间切换到低电平，表示触发器进入“Set”状态。 3. 当输入 信号低于低电平的下限阈值时，输出瞬间切换回高电平，表示触发器进入“Reset”状态。 4. 在“Set”状态下，只有当输入信号低于低电平的下限阈值时，输出才 会切换回高电平，触发器返回初始状态。 三、施密特触发器的电路设计 施密特触发器的电路设计较为简单，可以通过逻辑门、晶体管或集成电路实现。其中，使用晶体管的设计最常见。以下为一种基于晶体管的施密特触发器电路设计：1. 使用两个三极管（T1和T2）作为放大器，将电路连接成一个正反馈环路。 2. 两个电阻（R1和R2）将输入信号与基极连接，用于设置阈值电平。 3. 两个电容（C1和C2）用于提供时间延迟。 四、施密特触发器的应用 施密特触发器在数字电路中有广泛的应用。以下列举几个主要应用领域： 1. 脉冲信号整形：施密特触发器可将不稳定的脉冲信号转换为干净的方波信号，用于数字系统中的时钟同步、计数器和计时器等模块。 2. 数字信号去抖动：当输入信号存在抖动时，施密特触发器可以通过设置适当的阈值来保证输出信号的稳定性，常用于开关、按钮和传感器等模块。 3. 数字信号比较：施密特触发器可用于对两个数字信号进行比较，实现逻辑门电路中的与、或、非等运算。 多谐振荡器（无稳电 路） 没有没有有有信号源 （二）施密特触发器具体分析 我们知道，门电路有一个阈值电压，当输入电压从低电平上升到阈值电压或从高电平下降到阈值电压时电路的状态将发生变化。施密特触发器是一种特殊的门电路，与普通的门电路不同，施密特触发器有两个阈值电压，分别称为正向阈值电压和负向阈值电压。在输入信号从低电平上升到高电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为正向阈值电压（），在输入信号从高电平下降到低电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为负向阈值电压（）。正向阈值电压与负向阈值电压之差称为回差电压（）。普通门电路的电压传输特性曲线是单调的，施密特触发器的电压传输特性曲线则是滞回的[图6.2.2(a)(b)]。 图6.2.1 用CMOS反相器构成的施密特触发器 （a）电路（b）图形符号 图6.2.2 图6.2.1电路的电压传输特性 （a）同相输出（b）反相输出 用普通的门电路可以构成施密特触发器[图6.2.1]。因为CMOS门的输入电阻很高，所以的输入端可以近似的看成开路。把叠加原理应用到和构成的串联电路上，我们可以推导出这个电路的正向阈值电压和负向阈值电压。当时，。当从0逐渐上升到时，从0上升到，电路的状态将发生变化。我们考虑电路状态即将发生变化那一时刻的情况。因为此时电路状态尚未发生变化，所以仍然为0， ，于是，。与此类似，当时，。当从逐渐下降到时，从下降到，电路的状态将发生变化。我们考虑电路状态即将发生变化那一时刻的情况。因为此 时电路状态尚未发生变化，所以仍然为，，于是， 此公式中VT+应该位VT-。通过调节或，可以调节正向阈值电压和反向阈值电压。不过，这个电路有一个约束条件，就是。如果，那么，我们有及，这说明，即使上升到或下降到0，电路的状态也不会发生变化，电路处于“自锁状态”，不能正常工作。 图6.2.4 带与非功能的TTL集成施密特触发器 集成施密特触发器比普通门电路稍微复杂一些。我们知道，普通门电路由输入级、中间级和输出级组成。如果在输入级和中间级之间插入一个施密特电路就可以构成施密特触发器[图6.2.4]。集成施密特触发器的正向阈值电压和反向阈值电压都是固定的。 利用施密特触发器可以将非矩形波变换成矩形波[图6.2.8]。 图6.2.8 用施密特触发器实现波形变换 gd32f303单片机浮空输入施密特触发器内阻-回复关于GD32F303单片机的浮空输入施密特触发器内阻问题，需要从以下几个方面逐步进行分析和回答。 第一步：了解GD32F303单片机 GD32F303是GigaDevice（国产兆易创新）推出的一款高性能32位微控制器，采用Cortex-M4内核，主频可高达72MHz，具备丰富的外设和功能，广泛应用于各类电子产品中。在单片机的应用中，对于浮空输入的处理一直是一个重要的问题。 第二步：了解施密特触发器 施密特触发器是一种特殊的触发器，具有较高的噪声抗干扰能力和较好的滞后特性。在电子电路设计中，常用施密特触发器来进行去抖动处理、信号整形和消抖等操作。 第三步：浮空输入的问题 在实际的电路设计中，由于外界环境的干扰，单片机的输入引脚有时会出现“漂浮”现象，即未连接任何外部信号源，导致输入引脚电压不确定，从而引发误判和错误的电路触发。 第四步：施密特触发器在浮空输入中的作用 施密特触发器具有滞后特性，即只有当输入电压超过一定阈值时，输出状 态才会发生变化。因此，通过使用施密特触发器，可以有效地避免浮空输入带来的误判问题。 第五步：GD32F303单片机的施密特触发器内阻 GD32F303单片机中的施密特触发器内阻可以通过外部电阻来调节。当施密特触发器的输入电压超过阈值上限时，输出状态由低电平变为高电平；相反，当输入电压低于阈值下限时，输出状态由高电平变为低电平。通过调节外部电阻的大小，可以改变阈值上限和阈值下限的差值，从而调整施密特触发器的特性。 第六步：选择合适的外部电阻值 在实际应用中，选择合适的外部电阻值需要综合考虑多个因素，包括输入信号的噪声幅度、施密特触发器的响应时间和功耗等。一般来说，较大的外部电阻值可以提高施密特触发器的噪声抑制能力，但会增加响应时间和功耗；相反，较小的外部电阻值可以提高响应时间和功耗，但噪声抑制能力可能会降低。 综上所述，GD32F303单片机中的施密特触发器内阻是通过外部电阻来调节的，通过合理选择外部电阻值可以有效地应对浮空输入问题，并提高电路的稳定性和抗干扰能力。在实际应用中，需要根据具体的电路要求和性能需求来选择合适的外部电阻值。为了确保电路的可靠性和稳定性，建议 施密特触发器原理及应用 施密特触发器由两个比较器组成，一个用于正向比较，一个用于反向 比较。当输入信号高于一定的阈值时，正向比较器输出高电平，反向比较 器输出低电平；当输入信号低于另一定的阈值时，正向比较器输出低电平，反向比较器输出高电平。当输入信号在阈值之间变化时，输出状态保持不变，这就是滞回特性。 1.数字电路中的应用： 施密特触发器可以用于数字系统中的时钟信号整形和去除抖动。由于 施密特触发器具有滞回特性，可以抵抗输入信号的噪声和干扰，从而保证 输出信号的稳定性。在时钟信号整形中，输入的时钟信号经过施密特触发 器的滞回特性，可以消除输入信号的抖动，保证输出的时钟信号为稳定的 高电平或低电平。同时，施密特触发器还可以用于数字信号的处理和数字 逻辑门的设计中。 2.模拟电路中的应用： 施密特触发器可以用于模拟电路中的信号整形和电平修正。在信号整 形中，输入信号经过施密特触发器的滞回特性，可以将输入的非稳定信号 转化为稳定的方波信号，从而便于后续的处理和分析。在电平修正中，施 密特触发器可以根据输入信号的幅度来调整输出信号的幅度，使其在一定 范围内得到修正和调整。 此外，施密特触发器还可用于振荡器设计、电压比较器、数据恢复电 路等领域。在振荡器设计中，施密特触发器可以提供稳定的振荡频率和输 出波形；在电压比较器中，施密特触发器可以通过调整阈值来实现不同电 平的比较；在数据恢复电路中，施密特触发器可以通过滞回特性来恢复失真或扩展输入信号。 总之，施密特触发器是一种重要的非线性电子电路，其滞回特性能够保证输出信号的稳定性和准确性。在数字电路和模拟电路中，施密特触发器具有广泛的应用，为信号处理和电路设计提供了可靠的工具和方法。 施密特触发器也有两个稳定状态，但与一般触发器不同的是，施密特触发器采用电位触发方式，其状态由输入信号电位维持；对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阀值电压。见图6-2： 解释：当输入信号Vi减小至低于负向阀值时，输出电压Vo翻转为高电平VoH；而输入信号Vi 增大至高于正向阀值时，输出电压Vo才翻转为低电平VoL。这种滞后的电压传输特性称回差特性，其值-称为回差电压。 一、用555定时器构成的施密特触发器 1.电路组成: 将555定时器的阀值输入端Vi1（6脚）、触发输入端Vi2（2脚）相连作为输入端Vi，由Vo（3脚）或Vo’（7脚）挂接上拉电阻Rl及电源VDD作为输出端，便构成了如图6-3所示的施密特触发器电路。 2.工作原理：如图所示，输入信号Vi，对应的输出信号为Vo，假设未接控制输入Vm 。 ①当Vi=0V时，即Vi1<2/3Vcc、Vi2<1/3Vcc,此时Vo=1。以后Vi逐渐上升,只要不高于阀值电压(2/3Vcc),输出Vo维持1不变。 ②当Vi上升至高于阀值电压（2/3Vcc）时，则Vi1>2/3Vcc、Vi2>1/3Vcc，此时定时器状态翻转为0，输出Vo=0，此后Vi继续上升，然后下降，只要不低于触发电位（1/3Vcc），输出维持0不变。 ③当Vi继续下降，一旦低于触发电位（1/3Vcc）后，Vi1<2/3Vcc、Vi2<1/3Vcc，定时器状态翻转为1，输出Vo=1。 总结：未考虑外接控制输入Vm时，正负向阀值电压=2/3Vcc、 =1/3Vcc，回差电压△ V=1/3Vcc。若考虑Vm，则正负向阀值电压=Vm、=1/2Vm，回差电压△V=1/2Vm。由此，通过调节外加电压Vm可改变施密特触发器的回差电压特性，从而改变输出脉冲的宽度。 二、施密特触发器的应用举例 1.波形变换： 施密特触发器可用以将模拟信号波形转换成矩形波，如图6-4所示将正弦波信号同相转换成矩形波的例子，输出脉冲宽度tpo可通过回差电压加以调节。 2.波形整形 若数字信号在传输过程中受到干扰变成如图6-5（a)所示的不规则波形， 数字频率计 学生： ****学号：071300022指导老师：张俊 1、设计内容的相关理论 （1）数字频率计是直接用十进制数字来显示被测信号频率的一种测量装置。它不仅可 以测量正弦波、方波、三角波、和尖脉冲信号的频率，而且还可以测量它们的周期。数字频 率计在测量其他物理量如转速、振动频率等方面获得广泛应用。 （2）所谓“频率” ，就是周期性信号在单位时间（ 1s）内变化的次数，若在一定时间间隔 T 内测得这个周期性信号的重复变化次数N，则其频率可表示为f=N/T 。 （ 3）原理图中的个元件介绍 1）、 7414TTL六反相施密特触发器 2）、 LM318 运算放大器 3）AT89C51单片机 4）、六位数码管 2、具体设计 2.1 设计思路 我们设计的数字频率计要可以测三角波，正弦波，方波和尖脉冲信号，那我们就不能直 接从单片机的I/O 口输入一个脉冲信号，因为从单片机输入的是方波信号，那我们必须把除方波以外的其他波形转化成方波的形式，然后从单片机的一个I/O 口输入，所以我在信号输入单片机之前使用运算放大器将信号先放大以便单片机可以检测到输入的外部信号，在经过一个施密特触发器将放大后的信号转换成为方波信号，再输入给单片机进行脉冲计数，对数据进行处理，最后在数码管上面显示。 2.2 电路设计和分析过程 下图 1 是数字频率计的原理图 分析：输入的信号经过第一个Lm318组成的交流反向比例运算放大器放大26 倍之后再经过第二个LM318组成的交流反向比例运算放大器进行二次放大10 倍，放大后的信号在经 过 7414TTL 六反相施密特触发器将输入放大后的信号整形成为方波，经过整形后的信号，伏值增大，频率不变。此整形电路将输入的正弦波、三角波和尖脉冲信号经过放大整形成为方 波。形成的方波通过 AT89C51的 P3.4T0 口输入计数，将记得的脉冲个数经过处理用两个三位 数码管显示。 图 2 是在 Protus 上的仿真电路图单片机施密特触发器程序
施密特触发器的电路功能
施密特触发器 (1)
gd32f303单片机浮空输入施密特触发器内阻 -回复
施密特触发器原理及应用
用555定时器构成的施密特触发器
单片机频率计