内容发布更新时间 : 2024/12/23 12:50:52星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

基于单片机的篮球比赛计分器设计

就可以了。所以蜂鸣器电路一般由三极管、蜂鸣器、电阻和电源滤波电容组成[10]，电路如图3-4所示。

图3-4 蜂鸣器的放大电路图

3.5 排阻

排阻，按其字面意思就是一排电阻，由若干个参数完全相同的电阻

组成，它们的每一个引脚都连接到一起，用作公共引脚，其余的引脚正常引出。如果一个排阻有n个引脚，那么它就有n-1个电阻构成，一般情况下，最左边的那个引脚就是公共引脚。它在排阻上会用一个色点标出来。它的作用是稳压、上拉、限流，让内部电路稳定的工作，来达到提升内存的稳定性的作用，同时也可以增加内存的使用时间。它和普通电阻的功能一样一样，与普通电阻相比它简化了PCB板子的使用空间，便于焊接，更有利于排版布线；本次试验选择的是10K的排阻，型号是A103J，其仿真图如图3-5所示。

图3-5排阻仿真图

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排阻读取数值的的方法：在三个数字中，从左到右的第一、第二位是有效数字，第三位则是表示前两位数字乘以10的N次幂(单位为Ω)。若阻值中有小数点，则可用“R”表示，并且占一位有效数字。如：标示为“103”的阻值是10×10^3=10kΩ；标为“222”的阻值为22×10^2=2.2kΩ；标为“105”的阻值为10×10^5=1MΩ。值得注意的是，需要将这种标示法与一般数字的表示方法区分开来，如标示220的电阻器阻为22×10^0=22Ω，但只有标志为221的电阻器阻值才为220Ω。标示为“0”的排阻阻值为0Ω，这种排阻实际上是短路的。

一些精密的排阻会采用一字母加四位数字的标示方法。前三位的数字分别表示电阻值的百位、十位和个位数字，第四位数字则表示前面三个数字乘以10的N次幂，单位为Ω；数字后面的英文字母代表的是误差(G=2%、F=1%、D=0.25%、B=O.1%、A或W=0.05%、Q=0.02%、T=0.01%、V=0.005%)。比如标示为“2341”的排阻的电阻为234×10=2340Ω。

3.6 按键

按键是单片机系统应用中使用最广泛的一种数据的输入器件，它是一种常开型的按钮，在常态下它的两个接点处于断开状态，按下键时它们才会闭合（短路）。按键在市场上通常有四脚按键和两脚按键，此次实验用的是四脚按键，如图3-6所示。

图3-6按键实物图

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通常，按键分为编码和非编码，此次设计用的是非编码按键。无论是软件设计还是是硬件结构都比较简单。

3.7 三极管

三极管，全称叫做半导体三极管，也可称双极型晶体管或晶体三极管，它是一种半导体器件，由电流控制，其功能是把微弱信号进行放大，也可用作无触点开关，是电子电路的核心器件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，运用两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基极，两侧部分是发射极和集电极，排列方式有NPN和PNP两种，二者的工作原理相同，只是电源极性不同。如图3-7、3-8所示。

(a) (b)

图3-7 NPN三极管

(c) (d)

图3-8 PNP三极管

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3.7.1 三极管的分类

表3-7为三极管的分类表。

表3-7三极管的分类表 序号 1 2 3 4 5 6 7 分类方式 材质 结构 功能 功率 工作频率 结构工艺 安装方式 硅管 NPN 开关管、功率管 小功率管、中功率管 低频管、高频管 合金管 插件三极管 三极管的名称 锗管 PNP 达林顿管、光敏管 大功率管 超频管 平面管 贴片三极管 3.7.2 三极管的工作状态

三极管工作时分为三种状态，即饱和状态、截止状态和放大状态。 截止状态：当三极管发射结的电压小于PN结的导通电压时，基极电流为零，同时集电极电流和发射极电流也都为零，三极管这时不起到电流的放大，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，我们就称三极管处于截止状态。

饱和状态：当PN结的导通电压小于三极管发射极的电压，并且当基极的电流增大到一定值时，集电极的电流处于某一定值，几乎不会发生改变，此时的三极管就不具备电流放大的功能，这时集电极和发射极的电压很小，相当于开关导通。我们把这种状态叫做饱和状态。

放大状态：PN结的导通电压小于三极管发射极的电压，并在某一值不变时，那么这时就是三极管的集电极反偏，发射极正偏，此时具有放的大作用，其放大倍数β=Ic/Ib。

由以上可以总结出三极管的工作状态，可以通过时各个电极的电位高低来判断[11]。三极管的工作状态图如图3-9所示。

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图3-9三极管工作状态

3.8 电容

电容也可以叫做电容器，它是一种可以存储电荷的元器件，是常用的电子元器件之一。通常情况下电容是由绝缘电介质和两端的电极板组成的。上电后，两端极板带电，这样会形成一个电势差，但是由于中间有绝缘物质，所以整个的电容是不导通的。因此电容间通过的电流是通过电场形式存在的。它具有旁路、储能、滤波和去耦等功能，因此常被用作电路中。

去耦：又可叫做解耦。从电路来说，电容为负载电容且比较大时，电源电路为了完成信号的跳变，那么就要把电容进行充电、放电，在充放电过程中，为了使驱动电路的电流可以吸收很多的电源电流，那么就要在上升沿相对来说比较陡峭的时候，因为这个时候电流较大。由于电路中存在电感，电阻，所以形成的电流通常含有噪声，会影响电路的正常工作，产生干扰，这就叫做“耦合”。

去耦的工作原理就是相当于电容起到了一个“电池”的作用，它可以使驱动电路的电流发生改变，避免彼此产生干扰，在电路中进一步减小高频干扰阻抗。

旁路：提供能量的储能器件，它能输出均匀的稳压信号，减小负载

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