15届安徽机电职业技术学院毕业设计
表3.10 RAM地址与字符显示位置关系 80H 90H 88H 98H 81H 82H 91H 92H 89H 8AH 99H 9AH 83H 93H 8BH 9BH 84H 94H 8CH 9CH 85H 86H 95H 96H 8DH 8EH 9DH 9EH 87H 97H 8FH 9FH
2/3线串行接口方式:
当模块的PSB脚接低电平时,模块即进入串行接口模式。串行模式使用串行数据线SID与串行时钟线SCLK来传送数据,即构成2线串行模式。
OCM4x8C还允许同时接入多个液晶显示模块以完成多路信息显示功能。此时,要利用片选端“CS”构成3线串行接口方式,当“CS”接高电位时,模块可正常接收并显示数据,否则模块显示将被禁止。通常情况下,当系统仅使用一个液晶显示模块时,“CS”可连接固定的高电平。
模块2线串行工作操作时序如下图所示:
图3.12 2线串行时序图
由图3.12可以看出,单片机与液晶模块之间传送1字节的数据共需24个时钟脉冲。首先,单片机要给出数据传输起始位,这里是以5个连续的“1”作数据起始位,如模块接收到连续的5个“1”,则内部传输被重置并且串行传输将被同步。紧接着,“RW”位用于选择数据的传输方向(读或写),“RS”位用于选择内部数据寄存器或指令寄存器,最后的第8位固定为“0”。在接收到起始位及“RW”和“RW”的第1个字节后,下一个字节的数据或指令将被分为2个字节来串行传送或接收。数据或指令的高4位,被放在第2个字节串行数据的高4位,其低4位则置为“0”;数据或指令的低4位被放在第3个字节的高4位,其低4位也置为“0”,如此完成一个字节指令或数据的传送。需要注意的是,当有多个数据或指令要传送时,必须要等到一个指令完成执行完毕后再传送下一个指令或数据,否则,会造成指令或数据的丢失。这是因为液晶模块内部没有发送/接收缓冲区。
33
15届安徽机电职业技术学院毕业设计
3.3.4显示器的设计
电子秤必须一眼看清楚的有价格、秤量物体的重量、所需的金额,故此电子秤的显示器设计如下图所示
3.4 系统电源
3.4.1 芯片介绍
在系统的各个功能模块设计完成之后,为了满足系统的工作要求,系统电源需满足以下几种:+12V、-12V、 +5V、-5V、+1V。其中+12V、-12V为运算放大器AD620的工作电压;+5V、-5V为A/D转换器ICL7135的工作电压,+1V为其工作时的基准电压;其他各个芯片的工作电压VCC均为+5V。
设计电路时,选用LM317和LM337型号的芯片为核心来设计电源电路。 LM317特性简介以及典型应用电路如下:
特性:可调整输出电压低到 1.25V;保证 1.5A 输出电流;典型线性调整率 0.01%;典型负载调整率 0.1%;80dB 纹波抑制比;输出短路保护;过流、过热保护;调整管安全工作区保护。
典型应用电路参考如下:
图3.13 LM317典型应用电路
其输出电压计算公式如下:
34
15届安徽机电职业技术学院毕业设计
Vout?Vref?(1?
R2)?Iadj?R2R1(3.5)
一般情况下电流Iadj很小,忽略后可得:
R2Vout?Vref?(1?)R1 (3.6) 即:
R2
Vout?1.25?(1?)R1 (3.7)
最大输出电流为2.2A,输出电压范围为1.25~37V;1、2脚之间为1.25V基准电压;为保证稳压器的输出性能,R1应小于240欧姆;改变R2阻值即可调整稳压电压值;二极管D1、D2用于保护LM317。LM337基本特性功能和用法类似于LM317。
3.4.2 电源电路
选用初级220V、次级18V,功率为10W的变压器两只提供交流电源,经过整流稳压滤波后,再分别由LM317和LM337提供系统所需的直流稳压电源。具体电路如下图:
图3.14 电源电路
LM337/LM317稳压器的输出端不加电容亦能工作,但由于其放大器是在1:1的深度负反馈下工作,当输出端负载为容性的某一值时,稳压器有可能出现自激
35
15届安徽机电职业技术学院毕业设计
现象,因此在电源的输出端接入一个470uF/25V的电解电容C18、C19,提供足够的电流供给。
在稳压器的输出端接入电容后,一旦输入端出现短路时,该电容器的放电电流有可能破坏调整管的B、E结。因此在稳压器的输入输出端之间接入保护二极管D4、D5。
在电路中C14、C15的作用是为了抑制旁路R11、R12两端的纹波电压的。由于R13、R14上的电压是输出电压的一部份,加入C14、C15可有效的抑制输出电压的纹波,在电路中选取10uF/25V的电解质电容。
当R13、R14上的压降超过7V而又发生输出短路时,C14、C15将通过调整端向输出端放电,这时有可能烧坏稳压器中的放大管,为此,在电阻R11、R12上分别并联一只二极管D6、D7,用以泄放电流,保护稳压器。
在输入端加入了0.1uF电容C12、C13,滤除有害杂波,提高输入电源的质量。
滤波电容C9、C10的确定:一般情况下滤波电容越大越好。这是因为整流特性与时间常数RL·C的值有关,数值越大,电容放电越慢,滤波效果越好。一般情况下,负载值总是相对固定的,或在较小的范围内变动。这样,电源的滤波效果就主要由电容C的容量来决定。单靠增大电容的容量,只能在一定范围内起到提高电源负载能力的作用,当超过一定的范围后,再增大电容的容量已起不到任何作用,有时甚至会起相反的作用。其原因之一是由于加大滤波电容后,一方面使输出电压有所提高,但另一方面又使整流管的导通角减小,而导通角的减小会促使峰值电流增大,峰值电流越大,它在变压器次级绕阻产生的压降也就越大,这样就使增大电容所提高的电压被全部抵销,甚至呈现负值;还有,使用大的滤波电容时,由于放电时间常数较大,当瞬间大信号消耗了电容上的能量后,这又导致电压的恢复时间变长,使后继信号的输出疲软;此外,滤波电容过大时,开机浪涌电流过大,很容易损坏整流管。因此,要提高电容滤波电源的负载能力,应适当选用滤波电容的容量,并且选用内阻低的电路及容量大的电源变压器。因此,实际经计算采用3300uF/25V的滤波电容。
系统电源+5V、-5V、ICL7135的基准电压+1V以及供采样用的模拟信号电压分别由可变电阻分压所得。
36
15届安徽机电职业技术学院毕业设计
3.5 报警电路
下图为系统报警电路原理图,用于超载和欠量程提示。系统设计了两个发光二极管作为超载和欠量程指示灯,使系统更加完善。当系统判断为超载或欠量程时,ICL7135给输出一个高电平信号OR(超载)或UR(欠量程),经非门后形成低电平从而驱动发光二极管发光提示。
图3.15 报警电路原理图
37