图2-7 两类LED数码管
将数码管的引脚和单片机的数据输出口相连,控制输出的数据可以使数码管显示不同的数字和字符,通常称控制发光二极管的8位字节数据为段选码。7段LED段选码如表2-4所示。可以看出,共阳极和共阴极的段选码互为补数。
表2-4 7段LED选码 显示字符 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A 共阴极段选码 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FH 6FH 77H 共阳极段选码 C0H F9H A4H B0H 99H 92H 82H F8H 80H 90H 88H 显示字符 B C D E F H L N 8. “灭” | 共阴极段选码 7CH 39H 5EH 79H 71H 76H 38H 37H FFH 00H | 共阳极段选码 83H C6H A1H 86H 8EH 89H C7H C8H 00H FFH | 下面以8位共阳数码管为例,简要说明共阳数码管动态显示的原理。为了介绍方便,假定单片机的P0口接数码管的8段显示管,P1口用来控制每个数码管的阳极端。单片机采用扫描方式进行工作,首先将要在最高位显示的数字写到P0口,然后控制P1.7,使D7和电源接通,同时控制P1.6~P1.0,使D6~D0和电源断开。此时最高位亮,其余
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不亮。保持一小段时间后,将要在次高位显示的数字写到P0口,然后控制P1.6,使D6和电源接通,同时控制P1.7和P1.5~P1.0,使D7和D5~D0和电源断开。此时次高位亮,其余不亮??不断进行循环扫描。如果扫描速度足够快,人眼感觉到的就是一排亮着的数码管。共阴数码管的动态显示原理基本相同。
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第3章 系统硬件设计
3.1系统电路原理图
该设计,是经过MLX90601EZA-CAA红外测温模块对温度信号进行采集,然后经过IROUT管脚输出所采集到的模拟信号。由于所采集到的信号是模拟信号且很微弱,所以该模拟信号通过放大滤波电路后传输到ADC进行转换。把转换后得到的数字信号送到单片机进行数字处理,最后通过单片机的控制传送到LED数码显示管中进行显示。就完成整个红外测温的主要过程。 其系统硬件总图见附录一所示。
3.2系统各单元电路设计
3.2.1 MLX90601-CAA模块接口电路
连接的模块外围电路如图3-1所示[11]。MLX90601EZA-CAA供电电压是+5V,GND管脚为接地脚。由于 MLX90601EZA-CAA红外接收模块所接收到的信号是模拟信号,所以IROUT管脚接放大滤波电路[1],经放大滤波后,由A/D转换器转换成相应的数字子信号,在送到单片机进行处理。
图3-1 红外接收模块外围接口
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3.2.2 放大滤波和稳压电路部分
温度变化反映在红外模块的传感上[12],是将温度信号以电压的方式输出。由于热红外传感温度系数很小,其上的电压变化就很小。因此还需要对此输出的电压信号进行放大,再送入A/D转换中进行转换,再输出给单片机。图3-2所示显示了放大滤波电路的连接图。
图3-2滤波放大电路
3.2.3 A/D转换部分
ADC0809和单片机之间的连接如图3-3所示。其中A/D的参考电压采用默认的5V,使用单片机输出时钟分频。A/D的数据口和AT89C52的P1口相连接[12],A/D的控制和反馈端口和单片机的P3功能口相连接。图中的74LS74触发器,一个74LS74中包含两个D触发器。这里把它连接成分频器,用来对单片机ALE输出的时钟信号进行分频。以提供给AD0809,用作AD0809的时钟信号。因为单片ALE输出的时钟频率是12M/6=2M,太大不能直接送给AD0809,所以要用74LS74进行分频。
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图3-3 ADC0809与单片机连接图
3.2.4温度显示部分
显示系统是单片机控制系统的重要组成部分,主要用于显示各种参数的值,以便使现场工作人员能够及时掌握生产过程。
如图3-4所示,本文采用三位共阳数码管的动态显示方式。三个数码管的8段分别连接电阻,再通过电阻和单片机的P0口相连。控制端分别由P2.0,P2.1和P2.2控制。当控制端为高,数码管阳极和电源断开,该数码管不亮;当控制端为低,数码管阳极和电源接通,该数码管亮。由共阳数码管的结构,可以得出P0.0~P0.7输出低电平时,相应管段亮,输出高电平时,相应管段灭。相应管段亮,输出高电平时,相应管段灭。
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