【文章內(nèi)容簡介】 所以直觀地用LED顯示數(shù)字4……，表示相對應的地點，很是一目了然。并且采用7448譯碼驅(qū)動,為軟件提供了方便。數(shù)字顯示通常由譯碼器、驅(qū)動器和顯示器等部分組成，如圖26:所示。下面對顯示器和譯碼驅(qū)動器分別進行介紹。數(shù)碼顯示器是用來顯示數(shù)字、文字或符號的器件，現(xiàn)在已有各種不同類型的產(chǎn)品，廣泛應用于各種數(shù)字設備中，目前數(shù)碼顯示器件正朝小型、低功耗、平面化方向發(fā)展。常用的LED顯示器有七段，這種顯示器有共陰極和共陽極兩種。當某個發(fā)光二極管的陽極為高電平時，發(fā)光二極管點亮，相應的段被顯示。計數(shù)器譯碼器驅(qū)動器顯 示 器脈沖信號KHZ圖26： 數(shù)字顯示電路組成框圖圖261表示七段數(shù)字顯示器利用不同發(fā)光段組合，顯示0~15等阿拉伯數(shù)字。在實際應用中，10~15并不采用，而是兩位數(shù)字顯示器進行顯示。a. 分段布置圖 c. 共陽極 圖261：七段數(shù)字顯示發(fā)光段組合圖 單片機與7448譯碼驅(qū)動器及LED的連接現(xiàn)直接用7448譯碼驅(qū)動LED顯示數(shù)字，直觀明了，在軟件方面也有優(yōu)點。7448的輸入接單片機一般I/O口，電阻起限壓作用。單片機與7448譯碼驅(qū)動器及LED的接口電路如下所示。 圖262 單片機與7448譯碼驅(qū)動器及LED的連接圖單片機中的16位地址，分為高8位（A15～A8）和低8位（A7～0）。高8位由P2口輸出，低8位由P0輸出。而P0口同時又是數(shù)據(jù)輸入/輸出接口，故在傳送時采用分時方式，先輸出低8位地址，然后再傳送數(shù)據(jù)。但是，在對外部存儲器進行讀/寫操作時，地址必須保持不變，這就需要適當?shù)募拇嫫鞔娣诺?位地址，這個外接的寄存器就稱為地址鎖存器。在進行外部存儲器擴展時，凡具有輸入/輸出控制的8位寄存器均可作為地址鎖存器[8]。目前常用的地址鎖存器芯片有：74LS2774LS378282等,引腳圖分別如263所示。引腳說明：l STB:數(shù)據(jù)輸入鎖存選通信號,外部數(shù)據(jù)選通到內(nèi)部鎖存器,負跳變時,數(shù)據(jù)鎖存。l /OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，低電平有效。當該信號為低電平時，鎖存器中數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)輸出線。當該信號為高電平時，輸出線為高阻態(tài)。l D0~D7：8位數(shù)據(jù)輸入線。l Q0~Q7：8位數(shù)據(jù)輸出線。（a）74LS273 (b) 74LS373 (c)8282 圖263：地址鎖存器引腳圖。，/OE為使能控制端，G為鎖存控制信號。74HC373有三種工作狀態(tài)：（1）當/OE為低電平，G為高電平時，輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)相同，即輸出跟隨輸入。（2）當/OE為低電平，G由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，輸入端數(shù)據(jù)鎖入內(nèi)部寄存器中，內(nèi)部寄存器中的內(nèi)容與輸出端相同。當G保持低電平時，即輸入端數(shù)據(jù)變化也不會影響輸出端狀態(tài)，從而實現(xiàn)了鎖存功能。（3）當/OE為高電平時，鎖存器緩沖三態(tài)門封閉，即三態(tài)門輸出為高組態(tài)，輸入端D0~D7和輸出端Q0~Q7隔離，則不能輸出。(a)使用74LS273 (b)使用74LS373 (c)使用8282 89C51單片機P0口與地址鎖存器的連接方法 第3章 檢測信號放大電路設計紅外線探測信號放大電路設計中紅外線探測器能探測人體發(fā)出的紅外線，當人進入報警器的監(jiān)視區(qū)域內(nèi)，即可發(fā)出報警聲，適用于家庭、辦公室、倉庫、實驗室等比較重要場合防盜報警。 該設計電路原理見圖31。由紅外線傳感器、晶體三極管、運算放大器、電壓比較器、V/I轉(zhuǎn)換器等組成。圖31：微弱信號放大電路(1) 檢測部分：傳感器采用帶菲涅耳透鏡的熱釋電紅外線傳感器。U2熱釋電紅外線傳感器U3低功耗雙運算放大電路LM358U4電壓比較器LM393U5低漂移高增益運算放大器OP27U6V/I轉(zhuǎn)換器芯片INA105紅外線探測傳感器IC1探測到前方人體輻射出的紅外線信號時，由U2的②腳輸出微弱的電信號，經(jīng)三極管VT1等組成第一級放大電路放大，再通過C2輸入到運算放大器U3中進行高增益、低噪聲放大，此時由U3的7腳輸出的信號已足夠強。U3作電壓比較器，它的第⑤腳由RVD2提供基準電壓，當U3的1腳輸出的信號電壓到達U3的5腳時，兩個輸入端的電壓進行比較，此時U4的1腳由原來的高電平變?yōu)榈碗娖?。此時LM393的1腳輸出的是一個方波信號，然后將之輸入到一個V/I轉(zhuǎn)換器INA105,它的輸出將是一個4~20mA的電流信號，以便于遠距離傳輸。U2采用進口器件Q74，波長為9－10um。U3采用運放LM358，具有高增益、低功耗。U4為雙電壓比較器LM393，低功耗、低失調(diào)電壓。其中CC5一定要用漏電極小的鉭電容，否則調(diào)試會受到影響。RP1是調(diào)整靈敏度的關鍵元件，應選用線性高精度密封型?！　≈谱鲿r，在U2傳感器的端面前安裝菲涅爾透鏡，－10Hz，需要用菲涅爾透鏡對人體活動頻率倍增。(2) 單片機系統(tǒng)部分檢測信號入單片機接口圖如圖311所示。紅外線探測放大電路與單片機的具體連接見附錄總圖。8255的每一個輸入輸出口都將接一個檢測來的信號信號，也就是每一路輸入都有一個檢測電路，它傳過來的是一個4~20mA的電流信號，接一個250歐姆的電阻使其轉(zhuǎn)換成1V~5V的電壓信號，此電路中只可能為1V和5V兩種情況，再通過一個電壓比較器LM393,當LM393（U7）的2腳為5V時，輸出為高電平，光電耦合器導通，8255的輸入口將為低電平（其余時刻為高電平），表示檢測到有人。 圖311檢測信號與單片機接口圖 晶體管輸出型光電耦合器的受光器是光電晶體管。光電晶體管除了沒有使用基極外跟普通晶體管一樣，取代基極電流的是以光作為晶體管的輸入。當電耦合器的發(fā)光二極管發(fā)光時，光電晶體管受光的影響在cb間和ce間有電流流過，這兩個電流基本上受光的照度控制，常用ce極間的電流作為輸出電流，輸出電流受Vce的電壓影響很小，在Vce增加時，稍有增加。光電晶體管的集電極電流Ic與發(fā)光二極管的電流IF之比稱為光電耦合器和電流傳輸比CTR。不同結(jié)構(gòu)的光電耦合器的電流傳輸比相差很大。 晶體管輸出型光電耦合器可做為開關運用,這時發(fā)光二極管和光電晶體管平常都處于關斷狀態(tài)。在發(fā)光二極管通過電流脈沖時，發(fā)光二極管在電流持續(xù)的時間內(nèi)導通。光電耦合器也可做線性耦合器運用,在發(fā)光二極管上提供一個偏置電流,再把信號電壓通過電阻耦合到發(fā)光二極管上,引起其亮度的變化,這樣光電晶體管接收到的是在偏置電流上增、減變化的光信號。輸出電流也就將隨輸入的信號電壓線性變化。圖32是使用4N25的光電耦合器的接口電路圖。4N25起到耦合脈沖信號和隔離單片機系統(tǒng)與輸出部分的作用，使兩部分的電流信號獨立。輸出部分的地線接機殼或接大地，而8031系統(tǒng)的電源地線浮空，不與交流電源的地線相接。這樣可以避免輸出部分電源變化對單片機電源的影響，減少系統(tǒng)所受的干擾,提高系統(tǒng)的可靠性。由于光電耦合器是電流輸出型，不受輸出端工作電壓的影響，因此可用于不同電平的轉(zhuǎn)換。 圖32：光電耦合器4N25的接口電路光電耦合器常用于較遠距離的信號隔離傳送。一方面可以起到隔離兩個系統(tǒng)地線作用，使兩個系統(tǒng)的電源相互獨立，消除地位不同所產(chǎn)生的影響。另一方面，光電耦合器的發(fā)光二極管是電流 驅(qū)動器件，可以形成電流環(huán)路的傳送形式?！　∮捎陔娏鳝h(huán)電路是低阻抗電路，它對噪聲的敏感度低，因此提高了通迅系統(tǒng)的抗干擾能力。集成電路運算放大器是一種高電壓增益、高輸入電阻和低輸出電阻的多極直接耦合器放大電路，它的類型很多，電路也不一樣，但結(jié)構(gòu)具有共同之處，圖331表示集成運放的內(nèi)部電路組成框圖。圖332集成電路運算放大器代表符號。圖中輸入級一般是由BJT、JFET或MOSFET組成的差分式放大電路，利用它的對稱特性可以提高整個電路的共模抑制比和其他方面的性能，它的兩個輸入端構(gòu)成整個電路的反相輸入端和同相輸入端。電壓放大級的主要作用是提高電壓增益，它可由一級或多級放大電路組成，輸出級一般由電壓跟隨放大器或互補電壓跟隨器組成，以降低輸出電阻，提高帶負載能力。偏置電路是為各級提供合適的工作電流。此外還有一些輔助環(huán)節(jié)，如電平移動電路、過載保護電路以及高頻補償環(huán)節(jié)等。 精密多功能運算放大器INA105INA105精密多功能運算放大器是集成運放與外圍元件有機結(jié)合、并利用集成工藝與激光調(diào)阻技術相結(jié)合所形成的不同于常規(guī)集成運放的放大器件。利用這種新器件的不同組合連結(jié)，可以組成各種很有特色的精密應用電路。該器件核心部分是一個精密運算放大器，其失調(diào)電壓典型值僅為50181。V，共模抑制比大大于86dB，失調(diào)電壓漂移5181。V/℃。與常規(guī)集成運放不同的是，它在芯片上同時制作了四個電阻，分別連接運放的兩個輸入端。這四個電阻通過激光調(diào)阻技術將它精確到25KΩ。這樣利用四個電阻的不同連接，就能組成很有特色的應用電路，而且一般無需再外接精密電阻。圖33