1、三極管開關電路應用 三極管開關狀態的判斷方法(用萬用表測量)是:當處于開狀態時,三極管為處于飽和狀態,UceUbe，Uce間的電壓很小,一般小于PN結正向壓降(<0.7V).當處于關狀態時,基極電流Ib為0.Uce1V時為放大狀態  下面介紹幾款三極管開關電路的應用三極管開關電路在電動玩具中的應用:由開關三極管VT，玩具電動機M，控制開關S，基極限流電阻器R和電源GB組成。VT采用NPN型小功率硅管8050，其集電極最大允許電流ICM可達1.5A，以滿足電動機起動電流的要求。M選用工作電壓為3V的小型直流電動機，對應電源GB亦為3V 。VT基極限流電阻器R如何確定呢？

2、根據三極管的電流分配作用，在基極輸入一個較弱的電流IB，就可以控制集電極電流IC有較強的變化。假設VT電流放大系數hfe250，電動機起動時的集電極電流IC1.5A，經過計算，為使三極管飽和導通所需的基極電流IB（1500mA250）×212mA。在圖1電路中，電動機空載時運轉電流約為500mA，此時電源（用兩節5號電池供電）電壓降至2.4V，VT基極-發射極之間電壓VBE0.9V。根據歐姆定律，VT基極限流電阻器的電阻值R（2.40.9）V12mA0.13k。考慮到VT在IC較大時，hfe要減小，電阻值R還要小一些，實取100。為使電動機更可靠地啟動，R甚至可減少到51。在調試電路

3、時，接通控制開關S，電動機應能自行啟動，測量VT集電極發射極之間電壓VCE0.35V，說明三極管已飽和導通，三極管開關電路工作正常，否則會使VT過熱而損壞。三極管開關電路在自動停車的磁力自動控制電路中的應用:見圖3。開啟電源開關S，玩具車啟動，行駛到接進磁鐵時，安裝在VT基極與發射極之間的干簧管SQ閉合，將基極偏置電流短路，VT截止，電動機停止轉動，保護了電動機及避免大電流放電。三極管開關電路在光電自動控制電路中的應用見圖4。VT1和VT2接成類似復合管電路形式，VT1的發射極電流也是VT2的基極電流，R2既是VT1的負載電阻器又是VT2的基極限流電阻器。因此，當VT1基極輸入微弱的電流（0.

4、1mA），可以控制末級VT2較強電流驅動電動機運轉電流（500mA）的變化。VT1選用小功率NPN型硅管9013，hfe200。同前計算方法，維持兩管同時飽和導通時VT1基極偏置電阻器R1約為3.3k，減去光敏電阻器RG亮阻2k，限流電阻器R1實取1k。光敏傳感器也可以采用光敏二極管，使用時要注意極性，光敏二極管的負極接供電電源正極。光敏二極管對控制光線有方向性選擇，且靈敏度較高，也不會產生強光照射后的疲勞現象。關  三極管  三極管開關原理         

5、60;     圖1   NPN 三極管共射極電路                              圖2  共射極電路輸出特性曲 圖一所示是NPN三極管的共射極電路，圖二所示是它的特性曲線圖，圖中它有

6、3 種工作區域：截止區(Cutoff Region)、線性區 (Active Region) 、飽和區(Saturation Region)。三極管是以B 極電流IB 作為輸入，操控整個三極管的工作狀態。若三極管是在截止區，IB 趨近于0 (VBE亦趨近于0)，C 極與E 極間約呈斷路狀態，IC = 0，VCE = VCC。若三極管是在線性區，B-E 接面為順向偏壓，B-C 接面為逆向偏壓，IB 的值適中 (VBE = 0.7 V)，  I C =h F E I B   呈比例放大，Vce  = Vcc -Rc I c = V cc

7、- Rc  hFE IB可被 IB 操控。若三極管在飽和區，IB很大，VBE= 0.8 V，VCE = 0.2 V，VBC = 0.6 V，B-C 與B-E 兩接面均為正向偏壓，C-E間等同于一個帶有0.2 V 電位落差的通路，可得I c=( Vcc - 0.2 )/ Rc  ，Ic 與 IB無關了，因此時的IB大過線性放大區的IB值，   Ic<hFE  IB  是必然的。三極管在截止態時 C-E 間如同斷路，在飽和態時C-E 間如同通路 (帶有0.2 V 電位降)，因此可以作為開關?？刂拼碎_關的是 IB，也可以用 VBB 作

8、為控制的輸入訊號。圖三、四分別顯示三極管開關的通路、斷路狀態，及其對應的等效電路。                    圖3、截止態如同斷路線圖                       

9、;                 圖4、飽和態如同通路實驗：三極管的開關作用簡單三極管開關：電路如圖5，電阻RC是LED限流用電阻，以防止電壓過高燒壞LED（發光二極管），將輸入信號 VIN從0 調到最大 (等分為約20 個間隔)，觀察并記錄對的 VOUT 以及LED 的亮度。當三極管開關為斷路時，VOUT =VCC =12 V，LED 不亮。當三極管開關通路時，VOUT  = 0.2V ，LED 會亮。

10、改良三極管開關：因為三極管由截止區過度到飽和區需經過線性區，開關的效果不會有明確的界線。為使三極管開關的效果明確，可串接兩三極管，電路如圖六。同樣將輸入信號 VIN 從0 調到最大 (等分為約20 個間隔)，觀察并記錄對應的VOUT 以及LED 的亮度。        圖5、簡單開關三極管電路圖                   

11、60;                  圖6、改良三極管開關電路-達林頓電路圖以上可以看出幾乎任何一種型號三極管都可一做為電子開關來使用，如果條件允許也可用來控制加熱設備?？梢婇_關三極管只是一個籠統的概念，不過市面上也有少數的專用開關三極管出售種常用51單片機的I/O口驅動能力分析-幾種常用51單片機的I/O口驅動能力分析 在控制系統中，經常用單片機的口驅動其他電路。幾種常用單片機口驅動能力在相關的資料中的說法是：、的、的口

12、線分別具有 、的輸出驅動能力，的、的口線具有的輸出驅動能力。在實際應用中，僅有這些資料是遠遠不夠的。筆者通過實驗測出了上述幾種單片機的口線的伏安特性（圖、圖），從中可以得到這些口的實際驅動能力。 說明：、測試方法：所測試的口線輸出的信號是周期為秒的方波。當測試口線為低電平時的驅動能力時，該口線通過電阻箱接電源，測出該口線對地的電壓，從而計算出通過電阻的電流，即灌電流；測出這樣的一組數據，得到口線為低電平時的伏安特性曲線。當測試口線為高電平時的驅動能力時，該口線通過電阻接地，測出該口線對地的電壓，從而計算出通過電阻的電流，即拉電流；測出這樣的一組數據，得到口線為高電平時的伏安特性曲線。、的和及的

13、口的條口線為漏極開路，其輸出伏安特性取決于外接的上拉電阻，本實驗不包括這些口線。實驗發現，的口為高電平時能夠驅動和，但驅動能力較差，其輸出伏安特性曲線未標在圖中。、圖中繪出電平的上下限值OL（MAX）和OH（MIN），據此可求出口線的最大扇出。 ：、口線為低電平時，L，、口線為高電平時，H，取。 ：、口線為低電平時，L，、口線為高電平時，H，取。 ：、口線為低電平時，L，口線為高電平時，H，取。根據圖、圖及上述說明，可以得出如下結論： 1） 這幾種芯片的口線的低電平的驅動能力明顯高于高電平的驅動能力；2） 的口作口的驅動能力為：， 口高電平的驅動能力相對較差，最好不用口高電平作驅動；3） 的、

14、口做口的驅動能力為：；4） 的、口做口的驅動能力為：。 根據以上結論，筆者建議用口線的低電平來作驅動輸出；典型的驅動電路如圖。本文來自: DZ3W.COM 原文網址：.1 單片機的基本結構 典型系列單片機是由CPU系統、外圍功能單元和歸一化I/O端口三部分組成，如圖2.1所示。                           

15、0;              圖2.1 80C51系列單片機的基本原理1.CPU系統 CPU包括CPU、時鐘系統和總線控制邏輯三部分，其功能如下： （1）CPU：包含運算器和控制器，專門為面向控制對象、嵌入式特點而設計，有突出控制功能的指令系統。 （2）時鐘系統：包含振蕩器、外解諧振元件，可關閉振蕩器或CPU時鐘，其結構如圖2.2所示。           

16、0;                                          圖2.2 80C51的時鐘系統（3）總線控制邏輯：主要用于管理外部并行總線時序及系統的復位控制、外部引

17、腳有RST、ALE、EA、PSEN。               圖2.3 單片機的上電復位電路RST：復位系統用。 ALE：數據（地址）復用控制。 EA：外部/內部程序存儲器選擇。 PSEN：外部程序存儲器的取指控制。 單片機的上電復位電路如圖2.3所示 2，CPU外圍電路 CPU外圍電路包括ROM、RAM、I/O口和SFR四部分。 （1）ROM：程序存儲器。地址范圍為0000H-FFFFH（64KB）。按供應狀態分：80C51為ROMless,83C51為Mas

18、kROM，87C51為EPROM/OTPROM，89C51為FlashROM。（2）RAM：數據存儲器。地址范圍00H-FFH（256B），是一個多用多功能數據存儲器，有數據存儲、通用工作寄存器、堆棧、位地址等空間。（3）I/O端口：80C51系列單片機具有4個8位I/O端口，分別為P0、P1、P2、P3。P0為數據總線端口，P2、P0組成16位地址總線，P1為用戶端口，P3用于基本輸入/輸出端口時，可作用戶I/O端口。（4）SFR：特殊功能寄存器。是單片機中的重要控制單元，CPU對所有片內功能單元的操作都是通過訪問SFR實現的。 3.基本功能單元 80C51系列單片機具有定時/計數器、中斷系

19、統和串行接口三個基本功能單元。 （1）定時器/計數器：80C51有2個16位定時器/計數器，實時時靠內部的分頻時鐘頻率計數實現；作計數器時，對P3.4（TO）或P3.5（T1）端口的低電平脈沖計數。（2）中斷系統：80C51共有5個中斷源，即2個外部中斷源INTO、INT1、2個定時器溢出中斷（TO、T1）和1個串行中斷。 （3）串行接口UART：一個帶有移位寄存器工作方式的通用異步收發器，不僅可以做串行通信，還可用于移位寄存器方式的串行外圍擴展。RXD（P3.0）腳為接收端口，TXD（P3.1）腳為發送端口。51單片機存儲器的基本結構及工作原理   Post By：200

20、9-3-20 15:10:00 51單片機存儲器的基本結構及工作原理第一個問題：單片機的外部結構怎樣呢？拿到一塊芯片，想要使用它，首先必須要知道怎樣連線，我們“新動力2004”單片機學習套件用的一塊稱之為89S51的芯片，下面我們就看一下如何給它連線。1、 電源：這當然是必不可少的了。單片機使用的是5V電源，其中正極接40引腳，負極（地）接20引腳。2、 振蒎電路：單片機是一種時序電路，必須提供脈沖信號才能正常工作，在單片機內部已集成了振蕩器，使用晶體振蕩器，接18、19腳。只要買來晶振，電容，連上就可以了，按“新動力2004版”實驗部份原理圖接上即可。3、復位引腳：按“新動力2004版”實驗

21、部份原理圖中接法連好，至于復位是何含義及為何需要復要復位，復位章節中已做介紹。4、 EA引腳：EA引腳接到正電源端。 至此，一個單片機就接好，通上電，單片機就開始工作了。注：上述講的是單片機最小應用系統圖，朋友們在書讓隨便找本書都有，也以參考實驗部份原理圖。這里我就不再畫了。第二個問題：單片機的工作任務分析我們的第一個任務是要用單片機點亮一只發光二極管LED，顯然，這個LED必須要和單片機的某個引腳相連，否則單片機就沒法控制它了，那么和哪個引腳相連呢？單片機上除了剛才用掉的5個引腳，還有35個，我們將這個LED和1腳相連。按照實驗部份原理圖的接法，當1腳是高電平時，LED不亮，只有1腳是低電平

22、時，LED才發亮。因此要1腳我們要能夠控制，也就是說，我們要能夠讓1引腳按要求變為高或低電平。即然我們要控制1腳，就得給它起個名字，總不能就叫它一腳吧？叫它什么名字呢？設計51芯片的INTEL公司已經起好了，就叫它P1.0，這是規定，不可以由我們來更改。名字有了，我們又怎樣讓它變-高-或變-低-呢？叫人做事，說一聲就可以，這叫發布命令，要計算機做事，也得要向計算機發命令，計算機能聽得懂的命令稱之為計算機的指令。讓一個引腳輸出高電平的指令是SETB，讓一個引腳輸出低電平的指令是CLR。因此，我們要P1.0輸出高電平，只要寫SETB P1.0，要P1.0輸出低電平，只要寫 CLR P1.0就可以了

23、。現在我們已經有辦法讓計算機去將P1.0輸出高或低電平了，但是我們怎樣才能計算機執行這條指令呢？總不能也對計算機也說一聲了事吧。要解決這個問題，還得有幾步要走。第一步：計算機看不懂SETB CLR之類的指令，我們得把指令翻譯成計算機能懂的方式，再讓計算機去讀。計算機能懂什么呢？它只懂一樣東西數字。因此我們得把SETB P1.0變為（D2H,90H ），把CLR P1.0變為 （C2H,90H ），至于為什么是這兩個數字，這也是由51芯片的設計者-INTEL規定的，我們不去研究。第二步：在得到這兩個數字后，怎樣讓這兩個數字進入單片機的內部呢？這要借助于一個硬件工具"編程器"。

24、本站開發的集編程器和實驗板于一體。大家可以參考一下，如想購買請進入看看！我們將“新動力2004”學習套件與電腦連好，運行編程器的軟件，然后在編緝區內寫入（D2H,90H）見圖2，寫入好，拿下片子，把片子插入學習套件的實驗板，接通電源什么?燈不亮？這就對了，因為我們寫進去的指令就是讓P1.0輸出高電平，燈當然不亮，要是亮就錯了?，F在我們再撥下這塊芯片，重新放回到編程器上，將編緝區的內容改為（C2H,90H），也就是CLR P1.0，寫片，拿下片子，把片子插進實驗板，接電，好，燈亮了。因為我們寫入的（CLR P1.0）就是讓P1.0輸出低電平的指令。這樣我們看到，硬件電路的連線沒有做任何改變，只要

25、改變寫入單片機中的內容，就可以改變電路的輸出效果。第三個問題：單片機內部結構分析我們來思考一個問題，當我們在編程器中把一條指令寫進單片機內部，然后取下單片機，單片機就可以執行這條指令，那么這條指令一定保存在單片機的某個地方，并且這個地方在單片機掉電后依然可以保持這條指令不會丟失，這是個什么地方呢？這個地方就是單片機內部的只讀存儲器即ROM（READ ONLY MEMORY）。為什么稱它為只讀存儲器呢？剛才我們不是明明把兩個數字寫進去了嗎？原來在89C51中的ROM是一種電可擦除的ROM，稱為FLASH ROM，剛才我們是用的編程器，在特殊的條件下由外部設備對ROM進行寫的操作，在單片機正常工作

26、條件下，只能從那面讀，不能把數據寫進去，所以我們還是把它稱為ROM下面分別介紹各組成部份硬件的結構,工作原理和操作方法:存儲器 :8031單片機有4個存儲器空間，分別用來安排4種不同功用的存儲器：一內部數據存儲器；二特殊功能寄存器；三程序存儲器；四外部數據存儲器。內部數據存儲器和特殊功能寄存器集成于片內，程序存儲器和外部數據存儲器則安排在片外，用接口電路與單片機連接。4種存儲器中，除內部數據存儲器和特殊功能寄存器是統一編址的除外，各存儲器均分開編址，并用不完全相同的尋址方式來訪問它們。RAM，共128字節，地址范圍為00H一7FH，見下圖2。前32個單元(地址00H一1FH)稱為寄存器區。其中

27、，每8個寄存器形成-個寄存器組。具體說來：寄存器0組 地址00H一07H寄存器1組 地址08H一0FH寄存器2組 地址10H一17H寄存器3組 地址18H一1FH圖2 內部數據存儲器結構通過對特殊功能寄存器PSW中RS1、RS0兩位的編程設置)，可選擇任一寄存器組為工作寄存器組，方法如下：RS1 RSO 所選中的寄存器組0 0 選中的寄存器0組0 1 選中的寄存器1組1 0 選中的寄存器2組1 1 選中的寄存器3組當某一組被設定成工作寄存器組后，該組中的8個寄存器，從低地址到高地址就分別稱為Ro-R7，從而可以把它們用作通用寄存器，并可按寄存器尋址方式被訪問。一旦工作寄存器組被指定后，另外三組

28、寄存器則同其它數據RAM一樣，只能按字節地址被予以讀寫。字節地址20H到2FH稱為位地址區，共有16個字節，計128位，每位都有相應的位地址，位地址范圍為00H一7FH，見圖3。通過位尋址，可以對各位進行位操作。由此可見，8031單片機有著相當出色的位處理能力。內部數據RAM中，既有字節地址，又有位地址，兩者的地址范圍都是00H一7FH，這在數據操作時應加以注意。內部數據RAM通常用來存放運算過程的中間值，并用作堆棧區。程序存儲器MCS-51單片機具有64K字節的程序存儲器空間。其中，8051或8751在片內各有4K字節的程序存儲器ROM或EPROM，并處于這一空間的最低地址區。8031片內沒

29、有程序存儲器，必須在外部擴展程序存儲器才能構成單片機應用電路。擴展容量可為64K字節中的任一容量，并且常用EPROM或E2PROM的形式(擴展方法見第四章)。 程序存儲器中的某些地址被固定地用于特定程序的入口地址：地址 用途0000H 復位操作后的程序入口0003H 外部中斷0服務程序入口000BH 定時器0中斷服務程序入口0013H 外部中斷1服務程序入口001BH 定時器1中斷服務程序入口0023H 串行IO中斷服務程序入口在編程時，通常在這些入口地址開始的二三個地址單元中，放入一條轉移類指令，以使相應的程序在指定的程序存儲器區域中生成。例如，從000陽地址單元開始，放入一條轉移到3000

30、H地址單元的轉移類指令，定時器0的中斷服務程序就可從3000H地址單元開始安排。又如，定時器l的中斷服務程序非常短，不會占用到0023H地址單元，或者串行IO中斷根本就沒被使用，那么001BH就可以直接作為定時器1中斷服務程序的首地址，而不必安排轉移類指令。程序存儲器用來存放固化了的用戶程序，取指地址由程序計數器PC給出，PC具有自動加l的功能，從而在無轉移類指令的條件下，指令被逐一執行。轉移類指令可改變PC值，使程序得以轉移。程序存儲器中也可固化一片數據區，存放被查閱的表格和參數等。外部數據存儲器外部數據存儲器又稱為外部數據RAM，當803l片內128個字節的數據RAM不能滿足數量上的要求時

31、，可通過總線端口和其它IO端口擴展外部數據RAM(擴展方法見相關章節)，其最大容量可達64K字節。外部數據RAM與內部數據RAM的功用基本相同，但前者不能進行堆棧操作。當803l單片機同時外接有程序存儲器和數據存儲器時，兩者的區別在于：程序存儲器只有讀操作而無寫操作，且讀操作信號由引腳PSEN直接提供；數據存儲器則有讀寫操作，且由引腳信號RD和WR選通讀寫操作。對片內RAM和片外RAM操作的區別在于：片內RAM操作時無讀寫信號產生，片外RAM操作時則有讀寫信號（RD,WR）產生。上面是不同的存儲器操作在硬件信號方面的區別，這些反映在符號指令上則是有著完全不同的符號形式和尋址方式.存儲器的數據操作1.程序存儲器的數據操作只有讀操作。除由PC直接尋址，以執行各條指令外，還可用FC或DPTR作變址尋址。例如，若DPTR2000H，A20H，則指令MOVC A，A十DPTR完成了把程序存儲器2020H單元中的內容送入A中的操作。這種數據操作方式通常用來