智能儀器第4章開關(guān)量信號的輸入輸出(編輯修改稿)
2025-06-17 19:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 示。一個 BCD碼撥盤開關(guān)可以輸入 1位十進制數(shù)。如果需 2位十進制數(shù)據(jù)，則需要兩個 BCD碼撥盤開關(guān)。 BCD碼撥盤開關(guān)與單片機的接口如左圖所示 智能儀器原理與設(shè)計 第 4章 開關(guān)量信號的輸入輸出 圖 43中，撥盤開關(guān)的控制引腳 A接 +5V， 4位數(shù)據(jù)線分別通過電阻接地，再與 4位并行輸入線相連，BCD碼撥盤開關(guān)處于某個位置時，就是撥盤開關(guān)所指示的 BCD碼。 當 80C51單片機的 P0口總線負載達到或超過 P0最大負載能力時，必須接入 74LS245等總線驅(qū)動器。當片選端 /G低電平有效時， DIR=“0”，接收信號；DIR=“1”，發(fā)送信號；當 /G為高電平時， A、 B均為高阻態(tài)。這樣，通過 74LS245緩沖驅(qū)動器將 2位十進制數(shù)輸入單片機。 智能儀器原理與設(shè)計 第 4章 開關(guān)量信號的輸入輸出 3 磁性開關(guān)與單片機的接口電路 磁性開關(guān)一般由霍爾元件型、干簧管型等，常用于監(jiān)測門窗是否打開及各種脈沖式水表氣表。此時，需在普通轉(zhuǎn)盤計數(shù)的儀表中加裝霍爾元件和磁鐵，即可構(gòu)成基于磁電轉(zhuǎn)換技術(shù)的傳感器。 圖 44a 霍爾元件差動放大電路 圖 44a所示的電路中，若有磁場作用，則霍爾元件會輸出120mV電壓信號，經(jīng)過約 40倍的差動（比較）放大器放大整形后，在 Vout上輸出高電平；否則輸出低電平。霍爾元件和運放電路一起，構(gòu)成了開關(guān)型霍爾傳感器，將這個信號輸送到單片機的 I／ O口或外部中斷引腳，即可實現(xiàn)霍爾檢測開關(guān)控制 ． 智能儀器原理與設(shè)計 第 4章 開關(guān)量信號的輸入輸出 圖 44ｂ 霍爾元件與單片機接口 若不外加一個固定磁場，而是一個帶永久磁鋼的物體接近或通過，那么在磁場的作用下，也會改變傳感器的輸出電平狀態(tài)。因此，當有一個金屬物體或帶磁鋼的物體通過或接近開關(guān)型霍爾傳感器時，會引起輸出電平的變化 ,霍爾傳感器的輸出端與單片機的 ，單片機就會接收到一個開關(guān)信號 . 在圖４－４ｂ中，霍爾傳感器在 5V電壓的作用下，外加一個磁場會在霍爾傳感器的 3端輸出一個電平信號。當開關(guān)型霍爾傳感器在固定電平的作用下，若外加一個固定的磁場，則一個金屬類物體接近或通過時，會改變磁場對傳感器的作用，隨之改變它的輸出電平。 智能儀器原理與設(shè)計 第 4章 開關(guān)量信號的輸入輸出 ４ 光敏器件開關(guān)與單片機的接口電路 光敏器件是一種將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的器件，主要有光敏二極管、光敏晶體管和光敏電阻等，具有亮阻低、暗阻高的特點。在光的照射下，光敏器件吸收光子能量產(chǎn)生電流和輸出電壓。 圖 4５ａ 脈沖電表計數(shù)電路 圖 45a中采用光敏二極管將電度表鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)，光敏管產(chǎn)生的電脈沖輸入到光電耦合隔離器 01，經(jīng)光電耦合隔離器送至 89C2051單片機的外部中斷中進行計數(shù)處理。 智能儀器原理與設(shè)計 第 4章 開關(guān)量信號的輸入輸出 工業(yè)上應(yīng)用很廣泛的是光電傳感器，比如光電計數(shù)開關(guān)、光電位置檢測開關(guān)。 圖 4５ b 光電開關(guān)和單片機的接口電路 圖 45B中的 D為紅外發(fā)光二極管，R1為限流電阻， T是光電接收三極管， R2為取樣電阻。 D在 +5V的作用下，產(chǎn)生紅外光線，當紅外光線沒有被擋住時， T導(dǎo)通飽和向單片機輸入一個 O電平信號，當紅外光線被擋住時， T截止向 CPU輸入一個 1電平信號。向單片機輸入開關(guān)信號 ,就能對紅外光線進行控制。根據(jù)發(fā)光二極管與接收三極管的不同位置設(shè)計的開關(guān)接口電路，可以應(yīng)用于計數(shù)、位置狀態(tài)、轉(zhuǎn)速等多方面測試。 智能儀器原理與設(shè)計 第 4章 開關(guān)量信號的輸入輸出 圖 45C中，紅外發(fā)光二極管和紅外接收三
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