《机电一体化》第3篇.ppt

输入 输出 （1）光电耦合器采取电—光—电形式，发光部分和受光部分不接触，被耦合的两部分可以自成系统不“共地”，能够实现强电部分和弱电部分的隔离，避免干扰由输出通道窜入控制微机。 （2）光电耦合器的发光二极管是电流驱动器件，能够吸收脉冲干扰信号，具有很强的抗干扰能力。 （3）可靠性高、速度快。 光电耦合器 7407 P1.0 8031 光电耦合器及接口电路 大功率晶体管 续流二极管，为W中的电流提供放电回路，保护晶体管VT1。 若无续流二极管VD2，当VT1由导通到截止时，电感线圈W中的电流不能突变为0，它将强迫通过晶体管VT1。由于VT1处于截止状态，在其两端会产生很大电压，可能烧毁VT1，因此必须为电感线圈W提供放电回路。 思考题： 1、常用的键盘在结构上有哪两种形式？矩阵式键盘的工作原理是什么？确定键值的方法主要有哪些？ 2、数码管有哪两种显示方式？各有何特点？各自的工作原理如何？ 3、光电耦合器和续流二极管的作用是什么？ 4、A/D转换器分辨率如何表示？ 5、常用的电力电子器件有哪些？各自特点？ 3、LED显示接口方法 静态显示：即每一位LED数码管上的显示都是稳定地持续显示，显示内容无闪动。 见P118~P119图5-17、5-18。 特点：要求为每一位LED数码管提供一个单独的显示接口产生并保存其段选码。所有位LED数码管在任意时刻都是同时亮，各自显示自己的内容。软件编程相对简单，不需占用CPU的扫描机时，但硬件开销大。 8051 P3.0/RXD P3.1/TXD QH …… QA A 74LS164 B CLK PARALLEL PORT QH …… QA A 74LS164 B CLK PARALLEL PORT 由串入并出移位寄存器构成LED数码管静态显示接口 由串行口（或由两位I/O口线）外加“串入并出”移位寄存器”164或4094等组成。一片移位寄存器对应一位显示。 74××164 当需要远程显示时，通过串入并出会减少数据线数量，提高传输可靠性。 由MC14495构成LED数码管静态显示接口 MC14495为七段LED译码驱动电路，由4位锁存器、译码器和带限流电阻的驱动电路组成。输入为4位二进制码（或BCD码），输出可直接接一个LED数码管。 可由一个4位并行输出口，扩展出多位LED数码管显示器，一片MC14495对应一位显示。 动态显示：即所有位LED数码管共用一个段选码接口，并分别配置自己的位选线，各位LED数码管在位选接口的控制下轮流使用段选码接口并显示自己的字符，在任一时刻都是只有一位LED数码管在亮，但由于人眼的视觉暂留效应，看上去好象所有LED数码管在同时显示。 特点：节省硬件开销，但占用CPU动态扫描机时，软件编程稍复杂。但可配置外部的扫描控制电路芯片，解放CPU。 位控线数目=显示器位数 共阴极 PA0 PA5 A0 A1 CS 8255 PB0 PB7 PB1 P2.5 P2.6 P2.7 +5V …… …… 100?×8 75452 7407 并行接口六位动态显示接口电路 a b dp 人机对话输出设备 人机对话输入设备 I/O口 I/O口 微机 控制输出接口 信息采集接口 传感器 执行元件 机械分系统 机电一体化产品基本组成及接口 信息采集接口 三、机电接口设计 控制输出接口 机电接口是指机电一体化产品中机械装置与控制微机之间的接口。按信息传递的方向可分为信息采集接口和控制输出接口。 1、A/D转换接口及主要技术指标 信息采集接口中模拟模拟放大电路与CPU的接口。由A/D芯片完成。 常用的有双积分式和逐次比较式两种。 双积分式的转换速度慢，精度高； 逐次比较式的转换速度快。 主要技术性能 （1）、分辨率：即A/D转换器能够提供的数字量的多少。一般用输出数字量的位数多少来表示。二进制数输出的A/D转换器由二进制数的位数表示。BCD码输出的A/D转换器由BCD码的位数来表示。 例如：MC14433为3位半的BCD码输出的A/D转换器。 ADC0809为8位二进制输出的A/D转换器。 （2）精度：例如满量程10v，8位的AD转换器 绝对精度：1/2* 1/28*10=+-19.5mv 相对精度： 1/28*100%=0.39% 分辨率：1/28 精度高