探讨在管理多媒体教学设备中定时自动关机电路的运用

　　1、引言

　　在日常生活和工作中，电器设备使用完后忘记关机是经常发生的事，使设备长时间处于通电工作的状态，不仅浪费电能，而且会影响电器设备的使用寿命，甚至存在安全隐患。本文介绍一种结构简单，使用方便可靠的定时自动关机电路。

　　2、电路组成和工作原理

　　定时自动关机电路的组成如图1所示，该电路主要由单按键开/关机电路和定时电路两大部分组成，下面分别介绍这两部分电路的工作原理。

　　2.1单按键开/关机电路

　　图1中，晶体管Q1、Q2,电阻R1、R2、R3、R4、电容C1,按键S组成了单按键开/关机电路。电路正常工作前，Q1、Q2因没有偏置而处于截止状态，电路无电压输出，电容C1上的电压为零。按下S键的瞬间，由于电容C1两端的电压不能突变，电源VCC通过晶体管Q1的发射结、R1、按键S,对电容C1进行充电，Q1因获得一个较大的偏置电流而迅速进入饱和状态，饱和压降很小，电源通过Q1输出，相当于电源开关闭合。定时电路因获得电压而正常工作，555的第3脚输出高电位，通过电阻R4向Q2提供一个偏置电流，Q2导通，这时即使松开S,也能为Q1提供一个偏置电流，因而晶体管Q1能保持饱和状态。当电路稳定工作后，电源通过R3对电容C1充电，C1上的电压上升到（VCC-VCES1），（VCES1为Q1集电极和发射极之间的饱和压降），若按下S,则加于Q1发射极和电阻R1下端之间的电压突然变为VCES1,小于Q1的导通电压，Q1将截止，定时电路失电，555的第3脚输出电压很快变为零，Q2没有偏置很快进入截止状态，松开S,Q1无偏置保持截止，相当于电源开关断开。之后电容C1通过R3向负载ZL和定时电路放电，待放电完毕，C1上的电压又回到为零的初始状态，若再次按下S则将重复上面开启电源的过程。

　　2.2定时电路

　　图1中，由定时器555及外接电阻R5、R6,电容C2、C3、C4组成定时电路。
　　2.2.1定时器555简介

　　定时器555是一种中规模集成电路，它具有结构简单、工作稳定可靠、安装使用方便等特点。其逻辑功能如下表所示。

　　2.2.2定时电路的工作原理

　　在图1所示的电路中，555定时器与外围元件R5、R6、C2、C4组成一个单稳态电路，开始工作时，S被按下，晶体管Q1饱和，定时电路上电开始工作，由于电容两端的电压不能突变，2脚电压U2、6脚电压U6均为低电平，从555定时器的逻辑功能表可知，3脚的输出U3为高电平，使Q2饱和，为Q1提供偏置电流，这时松开S按钮，Q1也能维持饱和状态，电路正常工作。

　　电路正常工作后，电源通过R5对C2进行充电，通过R6对C4进行充电，使555第6脚的电压U6、第2脚的电压U2慢慢上升，在电路参数方面，本应用电路中，充电时间常数R5C2》R6C4,所以U2比U6的上升速度快很多，根据555的逻辑功能表，只要U6<2VCC/3,U3保持为高电平，电路维持正常的工作。

　　随着充电过程的不断进行，C2上的电压最终会上升到U6>2VCC/3,此时U2必定大于VCC/3,根据功能表，555的状态立即发生变化，3脚的输出U3从高电平变为低电平，晶体管Q2由饱和变为截止，Q1由于没有偏置电流而由饱和变为截止，定时电路和负载断电而停止工作。

　　2.2.3定时时间的计算

　　根据以上的分析，假设在按下按钮S前，电路中的所有电容已完全放电，那么负载获得电源供电而能够正常工作的时间实际上就是555第6脚的电压U6从0上升到2VCC/3这段时间，即定时时间T,在电源VCC通过R5对C2进行充电的电路中，C2的初始电压值U6（∞）=0,充电结束的最终值U6（∞）=VCC,在到达定时时间T这一刻C2上的电压值U6（T）=2VCC/3,代入RC电路过渡过程计算公式得：

　　3、应用

　　通常，学校的多媒体教学设备管理部门存在管理人员少而所管的设备多的实际问题，至使一些设备由于管理不到位定时器的逻辑功能表电子制作方法是利用人眼的视觉特性--暂留性，而实现的一种显示方法，即当刷新速率足够高时，人眼就察觉不出显示屏画面更迭的闪烁。若要显示一一帧画面，先送出第一行的数据，然后选通并点亮第一行，延时；此后送出第二行的数据，同样选通、点亮并延时；依次将所有行扫描完，即给出一帧的图画。任何时候只有其中的一行被点亮。以字符库为例，每一个字由8行8列的点阵组成显示（参考国标汉字库中表达形式，即每一个字均由64点阵来表示）。

　　我们可以把每一个点理解为一个像素，而把每一个字的字形理解为一幅图像。事实上这个汉字屏不仅可以显示汉字，也可以显示在64像素范围内的任何图形。用8位的AT89S52单片机控制，以行为顺序进行逐行扫描显示，首先显示的是点阵的上半部分第一行，第一行完成后继续扫描下一行，这样接线也比较简单。依照上述的方法，继续进行下面的扫描，可以得出汉字“电子工艺”的扫描代码为：
　　所要显示的汉字编码存放在40H-5FH,显示时将所要显示的汉字编码调入显示缓冲区40H-47H,显示过程中数据循环的方式为：41H中的内容放在40H,42H中的内容放入41H,依次往上循环，最后将5FH中的内容放入5EH,40H中的内容放入60H中，依次循环32次，就可以看到四个汉字从下往上依次显示。不断循环便可以看到四个汉字不断从下往上循环显示。

　　4、小结

　　本设计中所使用的显示器件具有显示信息灵活、功耗低、体积小、质量小、无辐射等优点，得到广泛的应用；本设计采用8x8点阵字符显示，是一种实用的汉字显示屏。使用该模块价格略低于相同点阵的图形液晶屏；可构成具有全中文人机互交图形界面的显示系统；硬件电路结构或显示程序都很简洁。在实际使用过程中可以根据需要自行扩展。