图D-23 液晶模块原理图
D.11.2 布线图
液晶模块的元件布局如图D-24所示。
自动接线
手动接线
图D-24 液晶模块的元件布局图
插孔 扩展板提供两种LCD连接方式:自动接线和手动接线。 (1)自动接线
若在LCD-ZD处插入液晶模块,则不必人工连线。扩展板上LCD-ZD插座与核心板接口Core2已有如表D-15所示的连接关系。
表D-15 液晶插座LCD-ZD与核心板接口Core2的连接关系
信号名称 LCD-RS LCD-RW LCD-E LCD-BL LCD-ZD 4脚 5脚 6脚 15脚 Core2 14脚 15脚 16脚 25脚 信号名称 LCD-D0 LCD-D1 LCD-D2 LCD-D3 LCD-ZD 7脚 8脚 9脚 10脚 Core2 17脚 18脚 19脚 20脚 信号名称 LCD-D4 LCD-D5 LCD-D6 LCD-D7 LCD-ZD 11脚 12脚 13脚 14脚 Core2 21脚 22脚 23脚 24脚 (2)手动接线
若在LCD-SD处插入液晶模块,则用户需人工连线。在扩展板上,由于LCD-SD的4~15脚已分别与接插槽LCD-SD-JK的各引脚已连接,因此用户只需在接插槽处利用导线分别将RS、RW、E、D0~D7信号线与核心板接口的相关引脚连接即可。
D.11.3 元件清单
表D-16 液晶模块元件清单
序号
元件名称 元件值
1 2 3 4 5 LCD-R1 LCD-R2 LCD-SD-JK LCD-ZD LCD-SD 10K 1K 贴片电阻 贴片电阻 12脚(双排)手动接线用插孔(圆) 自动接线时,16脚单排液晶插孔(方) 手动接线时,16脚单排液晶插孔(方) D.11.4 测试步骤
测试该模块需使用核心板,请参见相关核心板内容。
D.12 传感器接口 D.12.1 原理图
扩展板上提供了四组传感器接口,其中插座AD3-GM用以接光敏传感器。插座AD4-WD用以接温度传感器。插座AD1和AD2用以接其它类型的传感器。接线插孔AD1-JK、AD2-JK、AD3-JC、AD4-JC供用户在此处连线至MCU的I/O口,将采集到的模拟信号给MCU。电源VCC-Input可通过电源模块中的开关PW-Sel选择为3.3V或5V。传感器转换输出AD1、AD2、AD3和AD4已分别与 Core2的第2~5脚连接。
传感器接口的原理图如图D-25所示。
图D-25 传感器接口原理图
传感器在光线强度或温度等因素不同时,其电阻值或其它参数会发生变化。光敏电阻、
热敏电阻、灰度传感器分别在光线强度、环境温度、物体表面颜色深浅不同时,其阻值也不同,从而将外界环境因素转化成电参数,由单片机进行识别,以服务于特定的应用场合。
? 灰度传感器
灰度传感器(实物如图D-26所示)主要用来检测地面的颜色深浅。灰度简单的说就是光线颜色(从纯黑色到纯白色)的密度。一般将黑色灰度值定义为0,白色的灰度值定义为255,而由黑到白之间的明暗度均匀地划分为256个等级。
灰度传感器模块由发射管和接收管组成(电路如图D-27所示)。发射管是发白光的高亮度发光二极管;接收管是光敏二极管。光敏二极管对普通的可见光线敏感,光敏二极管的阻值在反射光线很弱(也就是地面为深色)时为700K?左右,在反射光线很强(也就是地面颜色很浅,几乎全反射)时为100K?左右。
光敏二极管 +5V 100
A/D采图D-26 灰度传感器实物
图D-27 灰度传感器模块电路图
? 温度传感器模块
温度传感器(实物如图D-28所示)用来测量外界温度,采用MF58 103-34型NTC热敏电阻器,其电路原理图如图D-29所示。
A/D
图D-28 温度传感器实物
图D-29 温度传感器模块电路图
采+5V 热敏电阻 10K 热敏电阻随温度变化公式如下:
×
R2=R1×e[B(1/T2-1/T1)] 其中:
R1是25℃时热敏电阻的阻值10KΩ; B值为3435;
T1是25℃的绝对温度:25+273=298; T2是当前温度的绝对温度。 假如当前温度为30℃,T2=30+273=303,则热敏电阻的阻值是:
R2=10×e[3435(1/303-1/298)]=8.268KΩ
温度传感器模块电路如图D-25所示。
热敏电阻阻值随温度变化而变化,A/D采样点电压也随之改变。在实际应用中,通过采取采样点的A/D值,计算热敏电阻的阻值,从而反推出温度值。在嵌入式应用中,常常将A/D值和对应的温度值以表的方式保存,用查表就非常快地得到温度值。
? 红外传感器模块
红外线是著名科学家赫歇尔在一次科学实验中发现的,他发现在太阳的可见光线以外存在着一种神奇的光线,人的肉眼无法看见这种光线,但它的物理特性与可见光线极为相似,有着明显的热辐射。由于它位于可见光中红光的外侧,故而称之为红外线,红外线的波长范围很宽,介于0.75~1000微米之间,频率低于可见光。
红外传感器实物(如图D-30所示)包含红外发射和接收电路。发射电路的主体是红外发射二极管,外形与普通φ5mm发光二极管相同,它发出的是红外线而不是可见光。本模块中的红外发射电路如图D-31所示。
+I- + SR 5V 1发射可调 K 管 电阻 接收
发射
×
图D-30 红外传感器模块实物图 图D-31发射电路原理图
ISR接芯片的I/O引脚,当引脚产生40KHZ的方波时,发射管会发射红外光。通过改变可调电阻的阻值可以改变发射管的发射效果。
接收电路的红外接收管是一种光敏二极管,使用时要给红外接收二极管加反向偏压,它才能正常工作而获得高的灵敏度。由于红外发光二极管的发射功率较小,红外接收二极管收到的信号较弱,所以接收端就要增加高增益放大电路。
D.12.2 布线图
传感器接口元件布局如图D-32所示。
图D-32 传感器接口元件布局图