市電頻率實時監測器的設計與實現

2．2 檢測信號電路
將電網電壓轉換到9 V之后，還需將9 V的正弦交流電壓轉化成5 V方波檢測信號并且輸送到單片機的端口，以供單片機完成方波頻率檢測，其電路如圖3所示。

本部分的核心器件是施密特觸發器和穩壓二極管。施密特觸發器的主要功能是防抖動和抗干擾輸入。穩壓管也是一種晶體二極管，是利用PN結的擊穿區具有穩定電壓的特性來工作的，在穩壓設備和一些電子電路中獲得廣泛的應用。通常把這種類型的二極管稱為穩壓管，以區別用在整流、檢波和其他單向導電場合的二極管。穩壓二極管的特點就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當把穩壓管接入電路以后，若電源電壓發生波動，或其他原因造成電路中各點電壓變動時，負載兩端的電壓將基本保持不變。本電路中采用穩壓管1N4733，其主要特性如下：硅平面功率穩壓管(齊納二極管)；1 W的耗散功率，用在穩壓或鉗位電路；輸入上升沿和下降沿無時間限制。用該穩壓二極管穩壓成5．1 V的直流電壓，再用兩個HEF40106BF反相器將輸入信號相位取反，同時還具有提升帶負載能力的作用。R2是限流電阻，用來限制穩壓管中的最大電流。
2．3 單片機及其復往電路
單片機采用AT89C2051，AT89C2051是一種帶2 KB閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。其復位電路主要利用CPU正常工作時，定時復位計數器，使得計數器的值不超過某一值；當CPU不能正常工作時，由于計數器不能被復位，因此其計數會超過某一值，從而產生復位脈沖，使得CPU恢復正常工作狀態。具體在該系統中，采用MAX813L來完成復位電路。MAX813L實時接收來自AT89C2051的WDI信號，并自動判斷兩次WDI信號的間隔時間。當時間間隔小于1．6 s時，其RST輸出端保持低電平；當時間間隔大于1．6 s時，其RST輸出端輸出高電平，AT89C2051被復位。具體電路如圖4所示。