操作显示电路的工作原理

操作显示电路是各种电子电路的指令输入和工作状态显示部分，操作人员可通过电路的操作部分输入人工指令，控制设备的工作，而设备的工作状态会通过电路的显示部分显示出来。下面以电磁炉的操作显示电路为例，详细介绍操作显示电路的工作过程。

操作显示电路是电磁炉中人机交互的重要电路，它是通过操作按键送入相应的人工指令，并由显示部件显示当前电磁炉的工作状态，从而完成人与电磁炉之间的信息传递。

当电磁炉启动后，用户按动操作按键即可向电路中输入人工指令信号，该信号经处理后送入微处理器，由微处理器识别送来的人工指令，并进行相应的控制。同时，微处理器又将设备当前的工作状态数据信息送回到操作显示电路中，经移位寄存器后去驱动电路中的显示器件进行显示，如图6-6所示。

图6-6 操作显示电路的基本工作流程

下面以格兰仕C16A型电磁炉的操作显示电路为例，具体分析该电路的基本工作过程。

图6-7为格兰仕C16A型电磁炉的操作显示电路原理图。该电路主要由移位寄存器IC1（74HC164）、操作按键（微动开关）SW4～SW8、指示灯（发光二极管）L1～L18、驱动晶体管Q101～Q103以及外围元器件构成的。

图6-7 格兰仕C16A型电磁炉的操作显示电路原理图

1.显示部分的工作过程

操作显示电路的核心元器件是芯片IC1（74HC164），它是一个8位数据移位寄存器，将微处理器送来的一路串行数据信号变成8路并行的数据信号输出。其中①脚和②脚为串行数据信号输入端，接收来自微处理器的数据信号；⑧脚为时钟信号输入端，接收来自微处理器的时钟的信号；⑨脚为清零信号输入端，开机时+5V电源送到此脚，对芯片进行清零复位。IC1在数据信号和时钟信号的作用下，由Q0～Q7端输出不同时序的脉冲信号如图6-8所示。(www.xing528.com)

图6-8 由Q0～Q7端输出不同时序的脉冲信号

指示灯（发光二极管）驱动电路的结构如图6-9所示，移位寄存器的数据输出端加到发光二极管L1至L18的正极性端，发光二极管的负极性端接到驱动晶体管Q101～Q103的集电极。从图中可见，当驱动晶体管Q101基极有正极性脉冲时，晶体管便会导通，这时相应发光二极管也有正极性脉冲时，该发光二极管便会发光。

由于多个发光二极管的正极端的脉冲信号的时序是不同的。只有与Q101基极的控制脉冲相对应时，相应的发光二极管才会发光。18个发光二极管分成三组由Q101、Q102、Q103三个驱动晶体管和移位寄存器配合进行显示控制。

图6-9 指示灯（发光二极管）驱动电路

2.操作部分的工作过程

移位寄存器IC1的Q4、Q0、Q1、Q2、Q3端外接操作按键，当按下任一按键时，便有相应的时序脉冲经CN1的⑧脚送给微处理器，为微处理器提供人工指令信号，如图6-10所示。微处理器接收到指令后，输出相应控制信号的同时，通过CN1的①脚、④脚、⑦脚输出控制信号，分别控制驱动晶体管Q101、Q102、Q103导通，与IC1输出的信号相配合使相应的发光二极管发光显示工作状态。

图6-10 人工指令输入电路