NE555作振荡器电路测定脉冲频率原理
555 芯片引脚图及引脚描述
NE555 管脚功能介绍：
1 脚为地。2 脚为触发输入端；3 脚为输出端，输出的电平状态受触发器控制，而触发器受上比较器 6 脚和下比较器 2 脚的控制。当触发器接受上比较器 A1 从 R 脚输入的高电平时，触发器被置于复位状态，3 脚输出低电平；2 脚和 6 脚是互补的，2 脚只对低电平起作用，高电平对它不起作用，即电压小于 1Ucc/3，此时 3 脚输出高电平。6 脚为阈值端，只对高电平起作用，低电平对它不起作用，即输入 电压大于 2 Ucc/3，称高触发端，3 脚输出低电平，但有一个先决条件，即 2 脚电位必须大于1Ucc/3 时才有效。3 脚在高电位接近电源电压 Ucc，输出电流最大可打 200mA。4 脚是复位端，当 4 脚电位小于 0.4V 时，不管 2、6 脚状态如何，输出端 3 脚都输出低电平。5 脚是控制端。7 脚称放电端，与 3 脚输出同步，输出电平一致，但 7 脚并不输出电流，所以 3 脚称为实高（或低）、7 脚称为虚高。
555 集成电路的框图及工作原理
555 集成电路开始是作定时器应用的，所以叫做 555 定时器或 555 时基电路。但后来经过开发，它除了作定时延时控制外，还可用于调光、调温、调压、调速等多种控制及计量检测。此外，还可以组成脉冲振荡、单稳、双稳和脉冲调制电路，用于交流信号源、电源变换、频率变换、脉冲调制等。由于它工作可靠、使用方便、价格低廉，目前被广泛用于各种电子产品中555 集成电路内部有几十个元器件，有分压器、比较器、基本 R-S 触发器、放电管以及缓冲器等，电路比较复杂，是模拟电路和数字电路的混合体，如图 1 所示。
典型应用电路
单稳态模式：
在单稳态工作模式下，555定时器作为单次触发脉冲发生器工作。当触发输入电压降至VCC的1/3时开始输出脉冲。输出的脉宽取决于由定时电阻与电容组成的RC网络的时间常数。当电容电压升至VCC的2/3时输出脉冲停止。根据实际需要可通过改变RC网络的时间常数来调节脉宽。
输出脉宽t，即电容电压充至VCC的2/3所需要的时间由下式给出：
虽然一般认为当电容电压充至VCC的2/3时电容通过OC门瞬间放电，但是实际上放电完毕仍需要一段时间，这一段时间被称为“弛豫时间”。在实际应用中，触发源的周期必须要大于弛豫时间与脉宽之和（实际上在工程应用中是远大于）。
双稳态模式：
双稳态工作模式下的555芯片类似基本RS触发器。在这一模式下，触发引脚（引脚2）和复位引脚（引脚4）通过上拉电阻接至高电平，阈值引脚（引脚6）被直接接地，控制引脚（引脚5）通过小电容（0.01到0.1μF）接地，放电引脚（引脚7）浮空。所以当引脚2输入高电压时输出置位，当引脚4接地时输出复位。
无稳态模式（振荡器电路）：
无稳态工作模式下555定时器可输出连续的特定频率的方波。电阻R1接在VCC与放电引脚（引脚7）之间，另一个电阻（R2）接在引脚7与触发引脚（引脚2）之间，引脚2与阈值引脚（引脚6）短接。工作时电容通过R1与R2充电至2/3VCC，然后输出电压翻转，电容通过R2放电至1/3VCC，之后电容重新充电，输出电压再次翻转。
无稳态模式下555定时器输出波形的频率由R1、R2与C决定：
脉冲宽度 TL≈0.7R2C，由电容 C放电时间决定；TH=0.7(R1+R2)C，由电容 C 充电时间决定，脉冲周期 T≈TH+TL。
NE555脉冲发生器原理程序
#include 'reg52.h' //此文件中定义了单片机的一些特殊功能寄存器
typedef unsigned int u16; //对数据类型进行声明定义
typedef unsigned char u8;
//--定义使用的IO--//
#define GPIO_DIG P0
sbit LSA=P2^2;
sbit LSB=P2^3;
sbit LSC=P2^4;
u8 code smgduan[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//显示0~F的值
u8 DisplayData[8];
//--定义全局变量--//
unsigned long Freq; //用来存放要显示的频率值
unsigned long TimeCount; //用于计算1S钟的
void delay(u16 i)
{
while(i--);
}
void DigDisplay()
{
u8 i;
for(i=0;i<8;i++)
{
switch(i) //位选，选择点亮的数码管，
{
case(0):
LSA=0;LSB=0;LSC=0; break;//显示第0位
case(1):
LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;//显示第1位
case(2):
LSA=0;LSB=1;LSC=0; break;//显示第2位
case(3):
LSA=1;LSB=1;LSC=0; break;//显示第3位
case(4):
LSA=0;LSB=0;LSC=1; break;//显示第4位
case(5):
LSA=1;LSB=0;LSC=1; break;//显示第5位
case(6):
LSA=0;LSB=1;LSC=1; break;//显示第6位
case(7):
LSA=1;LSB=1;LSC=1; break;//显示第7位
}
GPIO_DIG=DisplayData[i];//发送段码
delay(10); //间隔一段时间扫描
GPIO_DIG=0x00;//消隐
}
}
void Timer_Config() //配置定时/计数器T0和T1
{
//--定时器T1做计数器，工作方式1（16位定时器），只由TRx打开计数器--//
//--定时器T0做定时器，工作方式1（16位定时器），只由TRx打开定时器--//
TMOD=0x51; //01010001
//--设置定时器晶振为12MHZ时定时50ms--//
TH0=0x3C;
TL0=0xB0;
//--打开中断-//
ET0=1;
ET1=1;
EA=1;
//--打开定时器*/
TR0=1;
TR1=1;
}
void main()
{
Timer_Config();
while(1)
{
if(TR1 == 0) //当计数器停下的时候，表明计数完毕
{
Freq = Freq + TL1; //读取TL的值
Freq = Freq + (TH1 * 256); //读取TH的值
//--求频率的个十百千万十万位--//
DisplayData[0] = smgduan[Freq%1000000/100000];
DisplayData[1] = smgduan[Freq%100000/10000];
DisplayData[2] = smgduan[Freq%10000/1000];
DisplayData[3] = smgduan[Freq%1000/100];
DisplayData[4] = smgduan[Freq%100/10];
DisplayData[5] = smgduan[Freq%10];
//--显示完，重新计算下一次频率。--//
Freq = 0;//将计算的频率清零
TH1 = 0; //将计数器的值清零
TL1 = 0;
TR0 = 1; //开启定时器
TR1 = 1; //开启计数器
}
//--显示求得的数值--//
DigDisplay();
}
}
void Timer0() interrupt 1
{
//--12MHZ设置定时50ms的初值--//
TH0=0x3C;
TL0=0xB0;
TimeCount++;
if(TimeCount==20)//计时到1S
{
TR0=0;
TR1=0;
TimeCount=0;
}
}
void Timer1() interrupt 3
{
//--进入一次中断，表明计数到了65536--//
Freq=Freq+65536;
}
通过调节VR1的电阻值可以改变脉冲宽度 TL≈0.7R2C，由电容 C放电时间决定；TH=0.7(R1+R2)C，由电容 C 充电时间决定，脉冲周期 T≈TH+TL值，从而改变频率的输出。
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