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施密特触发器在通信指示灯电路中的应用
作者：张伟杨振龙陈月红
来源：《中国新技术新产品》2018年第18期
摘要：本文主要介绍了利用施密特触发器实现通信指示灯电路的基本原理及其电路结构。利用本文介绍的技术实现的通信指示灯电路具有通用性好，结构紧凑，性能稳定、可靠，不占用单片机CPU资源以及造价低廉等特点。
关键词：施密特触发器；脉冲展宽；通信；指示灯；单片机；RS232；串口
中图分类号：TP302 文献标志码：A
在数字通信设备中，往往需要配置用于提示系统是否正在进行数据传输的指示灯电路，以提醒用户注意并方便用户进行故障诊断。例如，在以太网通信中，网络接口卡上RJ45接口的指示灯，在网络上有数据传输时，这个指示灯会不断地闪烁，而在没有数据传输时指示灯会熄灭。
在一些为专用用途开发的数据采集系统中也需要这样的通信指示灯。在这些应用中，往往需要开发人员自己设计实现这样的指示灯功能。这是一个看起来非常简单，但实现起来却并不轻松的功能。
以单片机实现的通信系统为例，实现通信指示的程序处理逻辑基本是这样的：在准备通信之前（包括发送数据和接收数据）将单片机的某个IO端口置1，使其输出高电平，从而驱动指示灯点亮或闪烁，在通信完成后再将该端口清0，使其输出低电平，从而熄灭指示灯。
上述通信处理逻辑是最直接的处理方式，当然也是正确的处理方式。但是，这种方式有一个很棘手的问题需要解决：如何处理通信时间很短（毫秒甚至微秒级）的情况。因为通信设备的通信速度可能很快，例如，即使是对于像RS232（串口）这样的低速通信设备来说，在9600波特率、8位数据位的情况下，传输一个字节数据所需的时间仅为1ms左右，按照上述通信程序处理逻辑，指示灯仅会点亮或闪烁1ms，但这么短的点亮时间，人眼根本观察不到，人眼能分辨的点亮时间至少应在0.1s即100ms以上。
为了能够让人眼看清指示灯，必须想办法延长指示灯的点亮时间。有两种办法可以实现这个目的：软件编程方式，硬件电路方式。
软件编程方式需要修改上述通信程序处理逻辑，在系统中增加定时器，利用定时器定时来达到延长指示灯闪烁时间的目的，总之，这种方式需要CPU的配合，会占用CPU时间和定时器资源，同时也增加了程序复杂度。