波形变换电路.

目录

摘要................................................................................................................................................ 1概述. (1)

2设计原理 (2)

2.1 555定时器简介 (2)

2.2用555定时器构成的施密特触发器 (3)

2.3电路原理图 (5)

3 Proteus仿真 (6)

4调试过程及结论 (9)

5心得体会 (17)

参考文献 (18)

摘要

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。因此，施密特触发器有三个大的特点：1、波形变换。可将三角波、正弦波等变成矩形波；2、脉冲波的整形，数字系统中，矩形脉冲在传输中经常发生波形畸变，出现上升沿和下降沿不理想的情况，可用施密特触发器整形后，获得较理想的矩形脉冲；3、脉冲鉴幅。幅度不同、不规则的脉冲信号时加到施密特触发器的输入端时，能选择幅度大于欲设值的脉冲信号进行输出。

主要功能和特色简介：

1、将给定频率的三角波变成脉冲波，脉冲波占空比不是50%

2、将给定频率的三角波变成脉冲波，脉冲波占空比是50%

3、将给定频率的正弦波变成脉冲波，脉冲波占空比是50%

4、将给定频率的三角波（正弦波）转换成间断式方波

5、将给定频率的三角波（正弦波）进行分频

关键词：Proteus仿真，施密特触发器，555定时器，波形变换

1概述

1 Protues简介

Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。

其功能特点如下: Proteus软件具有其它EDA工具软件（例：multisim）的功能。这些功能是：

（1）原理布图

（2）PCB自动或人工布线

（3）SPICE电路仿真

具有3大功能模块:

（1）—个易用而又功能强大的ISIS原理布图工具；

（2）PROSPICE混合模型SPICE仿真;

（3） ARES PCB设计.

Protues提供了丰富的资源:

（1）Proteus可提供的仿真元器件资源：仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件，有30多个元件库。

（2）Proteus可提供的仿真仪表资源：示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。

（3）除了现实存在的仪器外，Proteus还提供了一个图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其作用与示波器相似，但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。

（4）Proteus可提供的调试手段 Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。

软件仿真:

支持当前的主流单片机，如51系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列、68000系列等。

（1）提供软件调试功能

（2）提供丰富的外围接口器件及其仿真

RAM，ROM，键盘，马达，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。这样很接近实际。在训练学生时，可以选择不同的方案，这样更利于培养学生。

（3）提供丰富的虚拟仪器

利用虚拟仪器在仿真过程中可以测量外围电路的特性，培养学生实际硬件的调试能力。（4）具有强大的原理图绘制功能

电路功能仿真:

在PROTUES绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。

PROTEUS是单片机课堂教学的先进助手。

PROTEUS不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果，后者则是实物演示实验难以达到的效果。

它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能，例：元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。

本次多功能数字秒表课程设计就是基于PROTEUS仿真软件进行仿真的设计与制作的。

2基本设计原理与仿真

2.1 555定时器简介

图2.1 555定时器

555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器1C 的反相输入端的电压为CC V 32，2C 的同相输入端的电压为CC V 31。若触发输入端 TR 的电压小于

CC V 31，则比较器2C 的输出为 1，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入

端 TH 的电压大于CC V 32，同时 TR 端的电压大于CC V 31，则1C 的输出为 1，A2 的输出为 0，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。

其工作原理如下：

当5脚悬空时，比较器1C 和2C 的比较电压分别为CC V 32和CC V 31。

(1)当1V I >CC V 32，2V I >CC V 31时，比较器1C 输出低电平，2C 输出高电平，基本RS 触发器被置0，放电三极管T 导通，输出端O V 为低电平。

(2)当1V I