洛阳理工学院毕业设计(论文)
(或差模开环放大倍数)AUD、共模开环增益AUC、共模抑制比KCMR、输入失调电压Vi0失调电压温度系数aUi0=dUi0/dT\\输入失调电流Ii0=I1-I,失调电流温度系数aI10=dI10/dT,单位增益宽带fBWG、转换速率Sr以及其他参数。 本次设计根据实际情况采用多级交流放大电路。接线图见附图。
2.5 键盘及显示电路的设计
一 键盘接口电路
1. 键盘的工作原理 A.按键的确认
在单片机应用系统中,按键都是以开关状态来设置控制功能或能入数据的,键的半合与否,反映在电压上就是呈高电平或低电平,如果高电平表示断开的话,那么低电平就是表示闭合,所以通过电平的高代状态的检测,使可以克认按键接下与否。
B.按键的抖动处理
当按键被迫按下或释放时,通常伴随有一定的时间的触点机械抖动,然后其独占才稳定下来,抖动时间一般为5~10ms,在使用过程,必须去抖措施。去抖有硬件和软件两种方法,硬件方法通常采用通过RS触发器连接按键除抖,软件方法采用昝方法除抖,其过程是在检测到有按键按下时,进行一个10ms左右的昝程序后,若该键仍保持闭合状态,则确认该键处于讨债状态,同理,在检测到该键释放后,也应珠步骤进行确认,从而可消除抖动的影响。
2. 独立工按键
独立式按键是直接用I/O口线构成的单个按键电路,其特点是每个按键单独占用一根I/O口线,每个按键的工作不会其他I/O口线的状态
3. 矩阵式按键
单片机系统中,若使用按键分明,通常采用矩阵式(也称行列式)键盘,如图2-18所示:
一个4*4的行列结构可以构成一个含有16个按键的键盘。矩阵式键盘中,行列式分别连接到按键开关的两端,行式通过二伴电阻接到+5V上,当无键按下时,行式于高电平状态,当有键按下时,行列式将贯通,此时
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图2-18 矩阵式键盘结构
行线电平,将由与此行线相连的列线电平决定,这是识别按键是否按下的关键,然而,矩阵键盘中的行线,列线和多个键相边,各按键按下与否均影响该键反在行线和死线的电平,各按键间将相互影响,因此必须将行线,列线信号配合起来作适应处理,才能确定闭合键的位置。其中,矩阵式键盘有以下几种工作方式:
a.编程扫描方式
编程扫描是CPU完成其他工作的空余时间,调用键盘扫描子程序来响应键盘输入的要求,在执行键功能程序时,CPU不再响应键输入要求,直到CPU重新扫描键盘为止。
键盘扫描程序一般应饫以下内容:1差别有无键按下降键盘扫描取得闭合键的行、列值3用计算法或查表法得到键值4判断闭合键是否释放,如释放则继续等待5将闭合键键号保存,同时转去执行该执行该闭合键的功能。
b.定时扫描方式
定时扫描方式就是每隔一段时间对键盘扫描一次,它利用单片机内部的定时器产生一定时间的定时,当定时时间到就产生定时溢出中断,CPU响应中断后对键盘进行扫描,并左有键按下时,识别出该键,再执行该键的功能程序定时扫描方式的硬件电路与编程扫描方式相同
c.中断扫描方式
为提高CPU工作效率,可采用中断扫描工作方式其工作过和如下:当无键接下时,CPU处理自己的工作,当有键接下时产生中断请求,CPU转去执行键盘扫描子程序,并识别键号。图2-19为矩阵式键盘与单片机接口图。
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图2-19 矩阵式键盘与单片机接口
二 LED显示器接口电路
常用的LED显示器有LED状态显示器(俗称发光二极管)LED七段显示器(俗称数码管和LED十六段显示器,发光二极管可显示两种状态,用于系统显示;数码管用于数字显示;LED十六段显示器,用于字符显示)
1.数码管结构
数码管由8个发光二极管(以下简称字段)构成,通过不同组合可用来显示数字0-9.字符A-F及小数点“.”。数码管又分为共阴极和共阳极两种结构。
2. 数码管工作原理
共阳极数码管的8个发光二级管的阳极(二极管正端)连接在一起。通常会共阳极接高电平1.一般接电源1.当某个阴极接低电平时,则该数码管导通并点亮。共阴极数码管的8个发光二极管的阴极(二极管负端)连接在一起。公共阴极接低电平(一般接地)当某个阳极接高电平,则该数码管并点亮。
3. 静态显示接口
静态显示是指数码管显示某一字符时,相应的发光二极管恒定导通或恒定截止。这种显示方式的各位数码管相互独立,公共端恒定接地(共阴极)获接正电源(共阳极)每个数码管的8个字段分别与一个8位I/O地址相连,I/O口只要有断码输出,相应字符即显示出来并保持不变直动I/O口输出新的端码采用静态显示方式。较小的电流即可获得较大的亮度。且占用CPU时间少编程简单,显示,
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便于检测和控制,但其占用的口线多,硬件电路复杂、成本高,只适合于显示位数较少的场合。
4. 动态显示接口
动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管。这种逐位点亮显示的方式称为位扫描。通常各位数码管的段选线相应并联在一起由8位的I/O口控制。各位的位选线(公共阴极或阳极)有另外的I/O口线控制。动态方式显示时,各数码管分时轮流选通,要使稳定显示,必须采用扫描方式,即在某一时刻只选通一位数码管。并送出相应的端码,在另一位数码管并送出相应的端码。依此规律循环,即可使各位数码管显示将要显示的字符。虽然这些字符是在不同的时刻分别显示,但由于人眼存在视觉暂留效应,只要每位显示间隔足够短就可以给人以同时显示的感觉。
图2-20 数码管与单片机接口
2.6 抗干扰电路设计
随着强电弱电设备在通信计算机自动化等领域的广泛应用。处于同一工作环境的各种电子电气电路因距离过近而相互影响(耦合)形成电磁干扰(EMI)电磁干扰已成为现代电子电气工程设计和研究人员在设计过程中必须考虑的问题。一方面,这是由于当前电子技术正朝着高速、高灵敏度、高集程度方面发展,增加了现代电子设备内部产生电磁干扰的可能性;另一方面,使用随着自动化技术装
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备的广泛使用,形成了电子设备和大功率强电设备在同一场合共存和使用的局面,恶化了电子电路工作的外部电磁环境。因此,电磁干扰已成为许多电子设备与系统在环境正常操作运行的主要障碍之一。 一 电磁干扰的形成因素
电池干扰由电磁干扰源发射经过耦合途径传输到被干扰设备(敏感设备)因此形成电磁干扰的要素有:电磁干扰源、传输通到、敏感设备。 二.干扰的分类
① 按干扰源分为自然干扰和人为干扰。
② 按噪声波形及性质分为持续正弦波干扰和浪涌脉冲波形干扰以及脉冲列干扰。
③按干扰传输系统的方式分为共模干扰、差模干扰、传导耦合、感应耦合
和辐射耦合。
三.单片机应用系统电磁干扰控制的一般方法
单片机应用系统的干扰源分为内部干扰源和外部干扰源。其中内部干扰源主要来自于印制电路板的布局及布线。
单片机系统的抗干扰技术主要包括以下四个方面的内容 ① 精心选择元器件
元器件是构成部件或系统的基础。要选择集成度高、抗干扰能力强功耗小的电子器件。
② 元部件要精密调整
元器件的精密度是保证系统完成设定功能的重要保证。因此在使用前或经过一段运行时间之后,都应该对元器件及部件进行精确调整。如A/D芯片的调零及满量程调整等。
③ 采用硬件抗干扰技术
硬件抗干扰技术是设计系统时首选的抗干扰措施,它能有效抑制干扰源,阻断干扰传输通道,只要合理地布置与选择有关参数。硬件抗干扰措施就能抑制系统的绝大部分干扰。常用的硬件抗干扰技术措施有:吸收技术、去耦技术、屏蔽技术、接地技术、隔离技术以及印制电路板布线技术等。
④ 采用软件抗干扰技术
软件抗干扰方法具有简单、灵活方便、耗费硬件资源少的特点。在微机测控
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