【文章內(nèi)容簡介】 比度。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳：R/W為讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：背光源正極。第16腳：背光源負(fù)極。序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標(biāo)返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表22表所示：表22表22：控制命令表1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。（說明：1為高電平、0為低電平）指令1：清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H。指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效。指令4：顯示開關(guān)控制。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標(biāo)。指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時顯示5x10的點(diǎn)陣字符。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。指令8：DDRAM地址設(shè)置。指令9：讀忙信號和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。指令10：寫數(shù)據(jù)。指令11：讀數(shù)據(jù)。(霍爾傳感器)圖23 霍爾效應(yīng)霍爾效應(yīng)傳感器采用一種半導(dǎo)體器件，檢測電線中變動的電流所產(chǎn)生的磁場。在置于磁場的導(dǎo)體或半導(dǎo)體中通入電流，若電流與磁場垂直，則在與磁場和電流都垂直的方向上會出現(xiàn)一個電勢差，這種現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)按照霍爾器件的功能可將它們分為: 霍爾線性器件和霍爾開關(guān)器件。前者輸出模擬量，后者輸出數(shù)字量。按被檢測的對象的性質(zhì)可將它們的應(yīng)用分為:直接應(yīng)用和間接應(yīng)用。前者是直接檢測出被檢測對象本身的磁場或磁特性，后者是檢測被檢對象上人為設(shè)置的磁場，用這個磁場作為被檢測的信息的載體，通過它，將許多非電、非磁的物理量例如力、力矩、壓力、應(yīng)力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時間等，轉(zhuǎn)換成電量來進(jìn)行檢測和控制。 IC讀卡器圖24 某IC讀卡器 IC卡讀寫器要能讀寫符合ISO7816標(biāo)準(zhǔn)的IC卡。IC卡接口電路作為IC卡與IFD內(nèi)的CPU進(jìn)行通信的唯一通道，為保證通信和數(shù)據(jù)交換的安全與可靠，其產(chǎn)生的電信號必須滿足下面的特定要求。 IC卡接口電路對IC卡插入與退出的識別，即卡的激活和釋放，有很嚴(yán)格的時序要求。如果不能滿足相應(yīng)的要求，IC卡就不能正常進(jìn)行操作；嚴(yán)重時將損壞IC卡或IC卡讀寫器。 1)激活過程 為啟動對卡的操作，接口電路應(yīng)按圖1所示順序激活電路：RST處于L狀態(tài)； 根據(jù)所選擇卡的類型，對VCC加電A類或B類，VPP上升為空閑狀態(tài)； 接口電路的I/O應(yīng)置于接收狀態(tài)； 向IC卡的CLK提供時鐘信號(A類卡1～5MHz，B類卡1～4MHz)。 在RST處于狀態(tài)H的情況下，如果應(yīng)答信號在40 000個時鐘周期內(nèi)仍未開始，RST上的信號將返回到狀態(tài)L，且IC卡接口電路按照圖2所示對IC卡產(chǎn)生釋放。 2)釋放過程 當(dāng)信息交換結(jié)束或失敗時(例如，無卡響應(yīng)或卡被移出)，接口電路應(yīng)按圖2所示時序釋放電路： RST應(yīng)置為狀態(tài)L； CLK應(yīng)置為狀態(tài)L(除非時鐘已在狀態(tài)L上停止)； VPP應(yīng)釋放(如果它已被激活)； I/O應(yīng)置為狀態(tài)A(在td時間內(nèi)沒有具體定義)； VCC應(yīng)釋放。 IC卡接口電路應(yīng)能在表1規(guī)定的電壓范圍內(nèi)，向IC卡提供相應(yīng)穩(wěn)定的電流。 IC卡接口電路向卡提供時鐘信號。時鐘信號的實(shí)際頻率范圍在復(fù)位應(yīng)答期間，應(yīng)在以下范圍內(nèi)：A類卡，時鐘應(yīng)在1～5MHz；B類卡，時鐘應(yīng)在1～4MHz。 復(fù)位后，由收到的ATR(復(fù)位應(yīng)答)信號中的F(時鐘頻率變換因子)和D(比特率調(diào)整因子)來確定。時鐘信號的工作周期應(yīng)為穩(wěn)定操作期間周期的40%～60%。當(dāng)頻率從一個值轉(zhuǎn)換到另一個值時，應(yīng)注意保證沒有比短周期的40%更短的脈沖。圖25 : 1)可調(diào)版本的電壓精度為1％；2) 的輸出電壓精度為2％；3)低漏失電壓：1A 輸出電流時僅為 ；3) 限流功能；4) 過熱切斷；5) 溫度范圍：40176。C125176。C，把+5V的電源電壓作為三段穩(wěn)壓管的輸入。圖26 小型直流電機(jī) 與單片機(jī)混搭使用時，通過主芯片控制的I/O口電平高低使得流過電機(jī)的電流有正反兩個方向，電磁效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)。圖27 蜂鳴器 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器。在單片機(jī)應(yīng)用的設(shè)計上，很多方案都會用到蜂鳴器，大部分都是使用蜂鳴器來做提示或報警，比如按鍵按下、開始工作、工作結(jié)束或是故障等等。 自激蜂鳴器是直流電壓驅(qū)動的，不需要利用交流信號進(jìn)行驅(qū)動，只需對驅(qū)動口輸出驅(qū)動電平并通過三極管放大驅(qū)動電流就能使蜂鳴器發(fā)出聲音。主芯片驅(qū)動他激蜂鳴器的方式有兩種：一種是PWM 輸出口直接驅(qū)動，另一種是利用I/O 定時翻轉(zhuǎn)電平產(chǎn)生驅(qū)動波形對蜂鳴器進(jìn)行驅(qū)動。 PWM 輸出口直接驅(qū)動是利用PWM 輸出口本身可以輸出一定的方波來直接驅(qū)動蜂鳴器。利用I/O定時翻轉(zhuǎn)電平來產(chǎn)生驅(qū)動波形的方式會比較麻煩一點(diǎn)，必須利用定時器來做定時，通過定時翻轉(zhuǎn)電平產(chǎn)生符合蜂鳴器要求的頻率的波形，這個波形就可以用來驅(qū)動蜂鳴器。 由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，以致于單片機(jī)的I/O口是無法直接驅(qū)動的，所以要利用放大電路來驅(qū)動，一般使用三極管來放大電流就可以了。 3 智能水表的制作 智能水表的結(jié)構(gòu)設(shè)計、中罩、表玻璃表殼、中罩、表玻璃和密封墊圈一起組成一密封體，使表殼內(nèi)被測水不致滲漏至表外。按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，、持續(xù)1min的壓力試驗(yàn)。因此，表殼、中罩和表玻璃均應(yīng)滿足上述要求。表殼材料一般采用灰鑄鐵(HTl50，見GB9436—1988)或鑄造鉛黃銅(ZcuZn40Pb2，見GBll76—1987)。中罩材料一般采用鑄造鉛黃銅(ZcuZn40Pb2，見GB1176—1987)。表玻璃應(yīng)采用符合JB/T8480—1996的鋼化玻璃。 計量機(jī)構(gòu)計量機(jī)構(gòu)主要由齒輪盒、葉輪盒、整體葉輪、頂尖、調(diào)節(jié)板等組成，見圖2—3。計量機(jī)構(gòu)是水表的“心臟”，它對水表的計量性能和耐用性起著關(guān)鍵的作用。圖示 旋翼式水表計量機(jī)構(gòu)圖1齒輪盒：2整體葉輪；3葉輪盒；4頂尖，5調(diào)節(jié)板 (1)齒輪盒計數(shù)器置于齒輪盒中，與齒輪盒上部的內(nèi)孔相配合。齒輪盒下部有一凸臺，與葉輪盒相配合。齒輪盒在旋翼多流水表的機(jī)芯中，起著承下啟上的作用。為此，要求齒輪盒上部內(nèi)孔與下部凸臺間應(yīng)有良好的同軸度。另外，齒輪盒外壁應(yīng)有定位線或底部有定位鍵，以保證與葉輪盒配合時的定位要求，從而確保性能的穩(wěn)定。旋翼式水表的齒輪盒底部一般均有三條左右的固定筋，其主要作用是，當(dāng)水表在大流量運(yùn)轉(zhuǎn)時，對葉輪旋轉(zhuǎn)起阻尼作用，以改善水表在大流量區(qū)域的性能曲線。因?yàn)楫?dāng)很小的流量通過水表時，其流速很低，水流的動能極小，不足以克服葉輪的慣性，故葉輪未轉(zhuǎn)動。待稍加大流速，葉輪雖轉(zhuǎn)動，但不能準(zhǔn)確計量，故最小流量以下的流量范圍水表呈偏慢的現(xiàn)象。此后逐漸加大流速，水表向快的趨勢發(fā)展，如果沒有齒輪盒上的筋加以阻尼，則這種趨勢將會持續(xù)下去，直至偏快10％～15％左右后(與有筋阻尼相比較)，其性能曲線才會趨向平穩(wěn)。水流從葉輪盒進(jìn)水孔流人后，一方面驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)，另一方面水流本身呈螺旋形上升，并從葉輪盒出水孔排出。在小流量時，因水流流速低，葉輪上平面與齒輪盒筋的間隙處的水流呈層流狀態(tài)，水的粘性作用占主要地位，齒輪盒上的筋對葉輪轉(zhuǎn)速無影響。當(dāng)流速大到一定程度時(／s左右)，間隙處水流從層流過渡到湍流，造成齒輪盒若干條筋的下方產(chǎn)生旋渦，使葉輪轉(zhuǎn)速有所減低。同時，因流速增大，在葉輪盒內(nèi)呈螺旋上升的水流，有一部分沖到齒輪盒筋反射回來，其方向卻與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反，故又使葉輪轉(zhuǎn)速降低，使水表不致于出現(xiàn)沒有齒輪盒筋那樣快10％～15％后才使誤差趨向平穩(wěn)的現(xiàn)象。變化示意見圖。圖示 齒輪筋對性能曲線的影響齒輪盒底部裝有三塊可任意調(diào)節(jié)角度的調(diào)節(jié)板，其作用是通過調(diào)整調(diào)節(jié)板角度，以改變水流從調(diào)節(jié)板反射回來時反作用力的大小，即改變水流對葉輪轉(zhuǎn)速阻尼力的大小，達(dá)到調(diào)節(jié)大流量區(qū)域誤差的目的。這種調(diào)節(jié)對小流量區(qū)域影響不大。(2)葉輪盒葉輪盒是計量機(jī)構(gòu)中最關(guān)鍵的部件。葉輪盒上部內(nèi)孔與齒輪盒下臺肩相配合。在葉輪盒低部中心一般有一螺孔，與頂尖相配合。但有些水表不用螺紋配合，而采取過盈配合，將頂尖用力壓人。葉輪盒上部內(nèi)孔與頂尖應(yīng)具有良好的同軸度。在葉輪盒四周有兩排斜孔，下排為進(jìn)水孔，上排為出水孔，前者比后者對水表計量特性與壓力損失的影響，更為至關(guān)重要。進(jìn)水孔一般在葉輪盒注塑時一次成型為矩形孔或長方孔。進(jìn)水孔可以均勻分布于葉輪盒的四周，也可在葉輪盒四周呈對稱排列。葉輪盒底部有若干條筋(一般為3條或6條)，與齒輪盒上的筋作用相仿，主要是對水表在小流量區(qū)域運(yùn)轉(zhuǎn)時，使水流對葉輪轉(zhuǎn)速產(chǎn)生阻尼。因此，調(diào)整葉輪下平面與葉輪盒筋之間的間隙，將會對小流量區(qū)域的示值誤差產(chǎn)生影響。同時，當(dāng)用水設(shè)備一旦關(guān)閉，水流不再流經(jīng)水表時，由于筋的阻尼作用，能較快地克服葉輪的慣性，使其迅速停止轉(zhuǎn)動，達(dá)到準(zhǔn)確計量的目的。對于內(nèi)部調(diào)節(jié)式水表而言，在葉輪盒底部有若干個調(diào)節(jié)孔，如LXS15C～20C水表的葉輪盒底部，均布有三排、每排二只的調(diào)節(jié)孔。調(diào)節(jié)孔有斜孔和直孔兩種，如兩者截面積相同，則后者比前者具有更大的調(diào)節(jié)功能，同時，在誤差調(diào)節(jié)時，直孔比斜孔顯得更敏感，在微量調(diào)節(jié)時比較難掌握。(3)葉輪無論是整體葉輪，或是組合葉輪，均要求葉輪上端的軸與下部的葉輪襯套孔(甚至瑪瑙軸承窩)之間，應(yīng)有良好的同軸度。旋翼式水表所用的葉輪的形狀為直板形。葉輪受到水流沖擊后旋轉(zhuǎn)，與葉輪軸和軸上的中心齒輪同時轉(zhuǎn)動。對于大多數(shù)水表來說，在常用流量時，水表葉輪的轉(zhuǎn)速，一般在750—900r／min。所以希望葉輪具有較好的動平衡性能，以減少運(yùn)動副之間的磨損，提高水表使用壽命。(4)頂尖頂尖安裝在葉輪盒底部的中心，在葉輪軸的下部，用于支撐葉輪轉(zhuǎn)動。頂尖的最上尖部與葉輪軸的下端凹軸承直接形成點(diǎn)滑動接觸，以便使葉輪轉(zhuǎn)動更加靈敏。除了頂尖頭、軸與螺紋間應(yīng)具有良好的同軸度外，頂尖頭的材質(zhì)應(yīng)具有很高的耐磨性能，一般以特殊配方的硬質(zhì)橡膠棒、聚甲醛等材料較佳。值得注意的是，不能片面追求水表的靈敏度(始動流量值)而將頂尖頭做成很尖。否則，經(jīng)短時間使用，頂尖頭即會磨損，使水表出現(xiàn)大流量區(qū)域變快、最小流量時變慢的情況。這是因?yàn)樵谏鲜鰞煞N流量下，葉輪旋轉(zhuǎn)時呈下沉狀態(tài)，即葉輪瑪瑙軸承與頂尖頭相接觸，葉輪上平面與齒輪盒筋的間隙增大，水流對葉輪轉(zhuǎn)速的阻尼減小，水表在大流量區(qū)域變快。而小流量時，葉輪下平面與葉輪盒筋的間隙減小，水流對葉輪轉(zhuǎn)速的阻尼增大。同時，頂尖頭的磨損，使葉輪與頂尖的磨擦阻力增大，在兩者的共同作用下，即造成水表在最小流量時變慢和始動流量值增大。如果頂尖頭嚴(yán)重磨損，即使在大流量情況下，其磨擦阻力的影響會達(dá)到或超過水流對葉輪轉(zhuǎn)速阻尼減小的影響，水表在大流量時的誤差又會恢復(fù)到準(zhǔn)確或變慢。計數(shù)機(jī)構(gòu)常稱為計數(shù)器，常見的形式有指針式、字輪式和指針字輪組合式。 (1)指針式計數(shù)機(jī)構(gòu)指針式計數(shù)機(jī)構(gòu)一般由上夾板、下夾板、托板、齒輪級、標(biāo)度盤、指針、圓指針及螺釘?shù)冉M成。a．上夾板、下夾板夾板、下夾板和托板三者(有些產(chǎn)品將下夾板和托板合二為一)組成齒輪架，齒輪組被夾持在其中。上、下夾板上相對應(yīng)序號的軸孔投影，應(yīng)分別重合。齒輪在齒輪架中的上、下竄量應(yīng)保持在0．6—0．8mm之間，若竄量過小，當(dāng)上夾板一旦變形下凸時就會將齒輪上、下夾緊，齒輪組傳動阻力就增大，水表的始動流量和最小流量下的誤差就達(dá)不到要求。上夾板下面中心有一凸臺，其中有一孔與葉輪上端的光軸組成運(yùn)動副。上夾板中心孔與其外圓(與齒輪盒配合處)要求具有良好的同軸度。b．齒輪齒輪組起著變速和計數(shù)作用。公稱口徑15～50mm水表的齒輪組，均由17只齒輪組成。公稱口徑80～150mm旋翼式水表的齒輪組由18個齒輪組成。圖25為LXS15C～25C水表的齒輪排列圖。如圖所示，葉輪軸上的中心齒輪與第一位齒輪相嚙合，齒輪組將葉輪轉(zhuǎn)數(shù)記錄下來，通過指針在度盤上指示出流經(jīng)水表的水量。齒輪組的