【文章內(nèi)容簡介】 ，其功耗越大。如果 7805/7905 直接接到整流橋輸出端，則 U1 必會有9V，功耗必然較大。 的功耗 100mA顯示器采用動態(tài)顯示，每一瞬間只有一個數(shù)碼管發(fā)亮，而數(shù)碼管電流 ≤ 50mA。其它芯片總電流 100~150mA。所以+5V 電流的總電流可 ≤ 300mA, 查三端集成穩(wěn)壓器說明書，可以選用 7805,其電流 Im=，這樣電流可以留有一定裕量。由于變壓器副線圈的額定電壓選用 9V，那么瞬時電壓峰值為 Um=9≈13V因?yàn)榇箅娙菽蛪褐翟礁撸瑑r格越高，所以選用 2200μF/16V電容。雖然要求的電源電流 1A，但變壓器副線圈電壓為脈動電壓，電流為脈動電流，其電流瞬時值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 1A，尤其在電源剛接通時，為留有一定裕量，而且不損壞整流橋，選用 的。,本設(shè)計中選擇的是橋堆進(jìn)行整流,要求電源電壓為177。5V，而穩(wěn)壓塊壓降≤2V，所以變壓器副線圈電壓≥7V，因此選用 雙9V 的電源。又因電源電流≤500mA，所以選用 9W／18V 變壓器(帶抽頭)。 100μF 電容的作用電路中在集成三端穩(wěn)壓器輸出端與公共端之間，分別接有100μF 電容，這是為了更好地改變集成三端穩(wěn)壓片的瞬態(tài)響應(yīng)，防止穩(wěn)壓塊自激振蕩，保證正常工作。 顯示器接口設(shè)計LED發(fā)光器件一般常用的有兩類：數(shù)碼管和點(diǎn)陣。常用的數(shù)碼管一般為8字型數(shù)碼管，分為A、B、C、D、E、F、G、DP八段，其中DP為小數(shù)點(diǎn)。數(shù)碼管常用的有12根管腳，每一段有一個管腳，另外兩根管腳為一個數(shù)碼管的公共端。從尺寸上分，LED數(shù)碼管的種類很多，、、、。，～，因而它們的供電電壓要求不同，一般每個管芯的壓降。通常，～。從電路上分，數(shù)碼管又可分為共陰和共陽兩種。用單片機(jī)驅(qū)動的LED數(shù)碼管有很多方法，按顯示方式，可分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示，按譯碼方式，可分為硬件譯碼和軟件譯碼。（1）LED靜態(tài)顯示方式所謂靜態(tài)顯示方式，就是當(dāng)顯示器顯示某一個字符時，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通或截止。靜態(tài)顯示時，較小的電流能得到較高的亮度。這是由于顯示器的各位相互獨(dú)立，而且各位的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存器的輸出將維持不變，直到顯示另一個字符為止。當(dāng)顯示器位數(shù)很少（僅一、二位）時，采用靜態(tài)顯示方式是合適的。當(dāng)位數(shù)較多時，用靜態(tài)顯示所需的I/O口太多，占用太多的硬件資源。故在位數(shù)較多時往往采用動態(tài)顯示方式。（2）LED顯示器動態(tài)顯示方式在多位LED顯示時，為了簡化電路，降低成本，可采用動態(tài)顯示方式。所謂動態(tài)顯示，就是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位顯示器（掃描）。通常將所有位的段選線相應(yīng)地并聯(lián)在一起，由一個（7段LED）8位I/O口控制，形成段選線的多路復(fù)用。而各位的共陽極或共陰極分別由相應(yīng)的I/O口線控制，實(shí)現(xiàn)各位的分時選通。對于每一位顯示器來說，每隔一段時間點(diǎn)亮一次。顯示器的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時間的比例有關(guān)。調(diào)整電流和時間參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)較高較穩(wěn)定的顯示。這兩種顯示方式各有利弊：靜態(tài)顯示雖然數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定，占用很少的CPU時間，但每個顯示單元都需要單獨(dú)的顯示驅(qū)動電路，使用的電路硬件較多；動態(tài)顯示雖然有閃爍感，占用的CPU時間多，但使用的硬件少，能節(jié)省線路板空間。在動態(tài)顯示方式下，每位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間是極為短暫的，約1ms左右，但由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位顯示器并非同時點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的數(shù)據(jù)，不會有閃爍感?？梢钥闯?，動態(tài)顯示方案具有一定的實(shí)用性，也是目前單片機(jī)數(shù)碼顯示中較為常用的一種顯示方法。在單片機(jī)系統(tǒng)中，LED數(shù)碼管顯示是反映系統(tǒng)輸出和操作輸入的有效器件。數(shù)碼管具備數(shù)字接口，可以很方便地和單片機(jī)系統(tǒng)連接；數(shù)碼管的體積小、重量輕，并且功耗低，是一種理想的顯示單片機(jī)數(shù)據(jù)輸出的器件。單片機(jī)對LED數(shù)碼管的驅(qū)動方法可以分為串行和并行兩種，分別適用于不同的使用場合，二者硬件電路和程序的差別也很大。本設(shè)計采用動態(tài)顯示方案。并且加上了74CH164來增強(qiáng)驅(qū)動能力,：圖 32顯示部分電路圖 鍵盤接口設(shè)計行列式鍵盤又稱矩陣式鍵盤。用I/O口線組成行、列結(jié)構(gòu)，按鍵設(shè)置在行列的交點(diǎn)上。因此，在按鍵數(shù)量較多時，可以節(jié)省I/O口線。本設(shè)計中要應(yīng)用4位按鍵，故采用此方法。行線電平狀態(tài)將由與此行線相連的列電平?jīng)Q定。列線電平如果為低，則行線電平為低；列線電平如果為高，則行線電平亦為高。這是識別矩陣鍵盤是否被按下的關(guān)鍵。矩陣鍵盤中行、列線為多線共用，各按鍵均影響該鍵所在行和列的電平。按鍵設(shè)置在行、列交點(diǎn)上，行、列線分別連接到按鍵開關(guān)，行線通過上拉電阻接到+5V上。平時無按鍵動作時，行線處于高電平狀態(tài)，而當(dāng)有鍵按下時，各按鍵將彼此相互發(fā)生影響，所以必須將行、列線信號配合起來作適當(dāng)?shù)奶幚?，才能確定閉合鍵的位置。在計算機(jī)控制系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)和控制信號的輸入主要使用鍵盤。鍵盤接口，尤其是鍵入信號的軟件處理方法是影響系統(tǒng)使用和操作性能的重要因素。鍵盤接口及其軟件的任務(wù)主要有以下幾個方面：（1）檢測并判斷是否有鍵按下。（2）按鍵開關(guān)的延時消抖功能。（3）計算并確定按鍵的鍵值。（4）根據(jù)計算出的鍵值進(jìn)行一系列的動作處理和執(zhí)行。鍵盤上的每個鍵都有一個鍵值。賦鍵值的最直接辦法是將行、列線按二進(jìn)制順序排列，當(dāng)某一鍵按下時，鍵盤掃描程序執(zhí)行到給該列置0電平，讀出各行狀態(tài)為非全1狀態(tài)，這時的行列數(shù)據(jù)組合成鍵值。在本設(shè)計中采用了1*4的鍵盤處理矩陣是因?yàn)閱纹瑱C(jī)有足夠的I/。鍵盤電路的設(shè)計如下圖：圖33 鍵盤電路設(shè)計 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的連接在設(shè)計中采用了高精度的D/A芯片MAX531。MAX531是美信公司推出的12位單通道D/A轉(zhuǎn)換器件,，把內(nèi)置基準(zhǔn)電壓源的輸出作為D/A轉(zhuǎn)換器的參考電壓，由于所用參考電壓非常精密，所以其D/A轉(zhuǎn)換的輸出電壓的線性度很好，誤差極小，這正是MAX531最可取之處。并且根據(jù)Bipoff引腳的接法而產(chǎn)生不同的極性選擇,比如,單、雙極性的選擇，本設(shè)計采用這塊芯片的原因就是他能夠產(chǎn)生雙極性的電壓，而不需要再接外接器件來時間雙極性的調(diào)節(jié)，這樣就大大減少了電路的復(fù)雜性。在設(shè)計中由于MAX531是單通道的，因此需要兩片芯片來完成單片機(jī)對MAX038的頻率端和占空比端來進(jìn)行調(diào)節(jié)。接線圖如下圖： 圖34 D/A芯片的連接 電容頻段的選擇設(shè)計 MAX038通過COSC端對地的電容充放電時間，來決定基頻的產(chǎn)生。實(shí)踐得出，通過繼電器對電容的選擇可以把電容誤差減少到最小。利用上拉式接法，通過一個NPN的三極管來驅(qū)動繼電器。接線原理如下圖： 圖35電容頻段選擇電路 函數(shù)信號發(fā)生芯片MAX038是美國美信公司生產(chǎn)的低失真單片信號發(fā)生集成電路，內(nèi)含主震蕩器、波形變換電路、波形選擇開關(guān)、相位檢測器、同步脈沖輸出等。（1）MAX038主要電氣性能：工作頻率范圍:~20MHz頻率掃描范圍:375:1輸出電阻:非線性失真:%溫度系數(shù):200ppm/e輸出波形:正弦波,三角波,鋸齒波,方波,脈沖波,占空比可調(diào)輸出幅度:Vpp=2V（2）MAX038內(nèi)部工作原理MAX038內(nèi)部框圖如圖36所示該芯片工作電源采用,功耗為400mW內(nèi)部提供 圖36 MAX038的內(nèi)部結(jié)構(gòu),通過外接MAX531來選擇產(chǎn)生的電流向振蕩發(fā)生器的IIN端和FADJ端提供頻率粗調(diào)電流和頻率細(xì)調(diào)電壓。通過MAX531向DADJ端提供脈沖占空比調(diào)節(jié)電壓這三種參數(shù)經(jīng)振蕩電流發(fā)生器處理后,向振蕩器提供充電電流,該電流對外接電容CF充電,形成振蕩,產(chǎn)生三角波信號A,B,C信號A送正弦波形成電路,產(chǎn)生正弦波。信號B,C送入比較器1,產(chǎn)生方波此兩路波形連同A路輸出的三角波同時送入混合器,由A0,A1控制端選擇其中的一種波形輸出,其邏輯關(guān)系如下表所示。 A0、A1與輸出波形的邏輯表A0 A1 輸出波形X 1 正弦波0 0 方波、脈沖波1 0 三角波、鋸齒波另外,信號A送入比較器2,產(chǎn)生同步信號SYNC,供外