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信号预处理电路

如图3所示，系统的信号预处理电路由二级电路构成，第一级是由开关三极管组成的零偏置放大器，采用开关三极管可以保证放大器具有良好的高频响应。当输入信号为零或负电压时，三极管截止，电路输出高电平;而当输入信号为正电压时，三极管导通，此时输出电压随着输入电压的上升而下降，这使得速度里程表既可以测量任意方波信号的频率，也可以测量正弦波信号的频率。由于放大器的放大功能降低了对待测信号的幅度要求，因此，系统能对任意大于0.5v的正弦波和脉冲信号进行测量。预处理电路的第二级采用带施密特触发器的反相器dm74ls14来把放大器生成的单相脉冲转换成与coms电平相兼容的方波信号(如图4所示)，同时将输出信号加到单片机的p3.4口上。

图3 信号预处理电路图

图4 施密特触发器对脉冲的整形

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。

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，均能受到满意的整形效果。

e2prom at24c02的应用

at24c02是cmos 2048位串行e2prom，在内部组织成256×8位。at24c02的特点是具有允许在简单的二线总线上工作的串行接口和软件协议。

如图5所示，在本设计中用芯片at24c02的sda端与单片机的p3.7口相连，scl端与单片机的p3.5口相连。因为在这个i2c总线上只有一个器件，所以把at24c02的地址设为000，即把a0、a1、a2都接地。单片机计算出来的里程数据通过sda、scl向at24c02输送数据。单片机首先向at24c02发送写信号，当确认后从单片机内部的数据储存单元提取数据然后向at24c02的内部地址传送数据。当显示里程时，单片机首先向at24c02发送读信号，然后确认后，单片机从at24c02内部的地址向单片机的读出单元字节读出数据，供显示所用。

图5 at24c02与单片机的接口电路图

关键词： 速度 里程表 设计 自行车 电动 单片机 光电 传感器 基于