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第三章 熨烫系统控制器的显示部分及接口设计 3．1 LED(发光二极管)显示器及其接口 1．LED显示器的基本原理 发光二极管是一种将电能转变成光能的半导体器件。在小型专用微机系统和单板机等场合，它是主要的显示器件，在通用微机系统中，也常用来作状态等显示。常用的LED有单个LED显示管、7段数码显示器和点阵式显示器。LED显示管实际上是一个压降为1．2～2．5V的二极管，使用时将它通过驱动电路接向微机的一个端口即可。下面只介绍7段数码管及其接口。 7段数码显示器是将多个LED管组成一定字形的显示器，有共阴极和共阳极两种接法，如图7－50所示。图7－50（a）为共阴极。图7－50（b）为共阳极，图7－50（c）为内部排列。 7段数码显示器实际上为8段，7段用来显示十进制或十六进制数字和某些符号，另一段用来显示小数点。一般每段饮食一个LED管，大型显示器（25．4mm以上）每段有两个或多个串联LED管，需要加比单管型更高的电压才能得到所需亮度的电流。为了达到显示一字形的目的，需要从接口输出不同的，以便点亮所需的段，这些数码称为字形码或段码。对共阳极显示器，要点亮的显示段引脚需接低电平“0”。对共阴极显示器，接法则相反，需接高电平“1”。如以引脚的电平为准，要显示“2”字，应点亮a、b、g、e、d段，8段的数据用一个字节表示，设a～g对应D0～D6，P对应D7，对共阳极显示器，字形码为A4H；对阴极显示器，则为5BH，其余不难类推。 2．LED显示器接口电路 LED显示器接口电路可用硬件译码器或一般并行口与驱动器连接而成。也有多种LED译码／驱动器芯片可供选用。常使用输入为BCD码、输出为段码的芯片。TP86单板机中采用专用芯片8279作LED显示器接口和键盘控制接口，如图7－51所示。 该电路采用共阳极LED显示器，各段用7406反相驱动，各位相同的段连到一起7445译码器用作位选择驱动。下面是从0位开始显示13579H六个字符的程序，300H单元开始为6个字符的字形码。 MOV SI， 300H ；存放显示字符的内存单元 MOV CX， 06H ；显示字符数 MOV DX， 0FFEAH ；8279的命令口 MOV AL， 00H ；工作方式：8字符显示，左端输入 OUT DX， AL MOV AL， 19H ；分频系数为25，产生100KHZ扫描频率 OUT DX， AL MOV AL， 90H ；写显示RAM命令，从0位起，地址自动加1 OUT DX， AL L： MOV DX， 0FFE8H ；数据口 MOV AL， [SI] ；从内存单元中取显示码送显示RAM OUT DX， AL INC SI ；内存地址加1 DEC CX JN ZL HLT DB 06H，4FH，6DH，07H，67H，76H
5. 2传感器的组成和分类 5. 2. 1传感器的组成 传感器一般由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成，有时还需要加辅助电源，用方块图表示，如下图所示： 图5-1 传感器的组成方块图 敏感元件（预变换器）：在完成非电量到电量的变换时，并非所有的非电量都能利用现有手段直接变换成电量，往往是将被测非电量预先变换为另一种易于变换成电量的非电量，然后再变换成为电量。能够完成预变换的元件称为敏感元件，又称预变换器。如在传感器中各种类型的弹性元件常被称为敏感元件，并通称为弹性敏感元件。 转换元件：将感受到的非电量直接转换为电量的器件称为转换元件，例如压电晶体、热电偶等。需要指出的是，并非所有的传感器都包括敏感元件和转换元件，如热敏电阻、光电器件等。而另外一些传感器，其敏感元件和转换元件可合二为一，如固态压阻式压力传感器等。 测量电路：将转换元件输出的电量变成便于显示、记录、控制和处理的有用电信号的电路称为测量电路。测量电路的类型视转换元件的分类而定，经常采用的有电桥电路及其它特殊电路，如高阻抗输入电路、脉冲调宽电路、振荡回路等。 5.2.2传感器的分类 传感器的种类很多，目前尚没有统一的分类方法，一般常采用的分类方法有如下几种： （1）按输入量分类 如输入量分别为温度、压力、位移、速度、加速度、湿度的非电量时，则相应的传感器称为温度传感器、压力传感器、位移传感器、速度传感器、加速度传感器、湿度传感器等。这种分类方法给使用者提供了方便，容易根据测量对象选择所需要的传感器。 （2）现有传感器的测量原理主要是基于电磁原理和固体物理学理论。如根据变电阻的原理，相应的有电位器式、应变式传感器；根据变磁阻的原理，相应的有电感式、差动变压器式、电涡流式传感器；根据半导体有关理论，则相应的有半导体力敏、热敏、光敏、气敏等固态传感器。 此外，传感器通常也可按结构型和物理型分类。所谓结构型传感器，主要通过机械结构的几何形状或尺寸的变化，将外界被测参数转换成相应的电阻、电感、电容等物理量的变化，从而检测出被检测信号，这种传感器目前应用的最为普遍。物理型传感器则是利用某些材料本身物理性质的变化而实现测量，它是以半导体、电介质、铁电体等作为敏感材料的固态器件。 |
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