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TB-03同步控制器的MCU、操作显示和D-A转换电路

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:图8-3 TB-03同步控制器MCU、操作/显示驱动及D/A转换电路 控制电路的核心电路采用89C51系列的40引脚MCU器件D8,并外挂存储器D13,D13不同于纯存储意义上的器件,有4种功能:上电复位、看门狗定时器、电源电压监控和块锁保护串行EEPOM功能。HD7279A与MCU器件连接成一个操作与显示系统,在设备出厂前已编制好的内部程序控制下,处理键盘操作信号和在运行过程显示主速的速度值。

TB-03同步控制器的MCU、操作显示和D-A转换电路

(见图8-3)

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图8-3 TB-03同步控制器MCU、操作/显示驱动及D/A转换电路

【MCU电路】 控制电路的核心电路采用89C51系列的40引脚MCU器件D8,并外挂存储器D13(X5045),D13不同于纯存储意义上的器件,有4种功能:上电复位、看门狗定时器电源电压监控和块锁保护串行EEPOM功能。上电时向MCU的9脚发送一个电平复位信号,实施复位动作;看门狗定时器则对MCU提供了一个独立的保护机制,系统故障时,可按预置时间发送RST信号;对供电Vcc电压的检测,可以保护系统免受低电压时带来的运行不稳定影响,当供电低至设置点时,发送RST信号,实施系统复位动作,复位一直持续至Vcc回到正常工作电平并稳定为止。D13通过4总线结构与MCU进行读写通信,并将用户设定数据存储于片内。

1、2脚输入的是经光耦合器D16隔离后,送入的运行/停止和复位控制信号。设备的4、5端子接有SA1,当其闭合时,投入运行信号,8个输出端子才产生模拟电压输出。5、6端子间接有复位操作按键,当操作SB00按钮时,原设定(存储)值被清零,可重新设置8路输出值(见图8-1)。

从18、19脚接入12MHz晶振器件,与内部振荡电路一起,形成基准时钟信号。D8的7、8脚外接HL1、HL2发光二极管指示灯,用于指示运行状态。

10、12、13、25等4个引脚为4条接口线,与D1进行数据通信,传送和接收串行数据,10脚向D1发送片选信号,当MCU访问D1(读键信号或写指令)时,该脚电压置为低电平;35脚为串行数据发送/接收端,既向D1发送数码显示数据,也接收D1来的键盘代码;12脚为数据串行传送的同步时钟信号输出端,以实现通信同步,上升沿信号有效;13脚为U12输出的键操作输出信号,无操作时为高电平,有键按下时变为低电平并保持至键释放为止。

微控制器D8输出的12位串行数据信号,与17脚输出的读/写指令相配合,将含有8路输出电压信息的数据信号,输入至后级D-A转换电路(D7)。

【操作/显示驱动电路】 HD7279A(D1)是一种管理键盘和LED显示器的专用智能控制芯片,能对8位共阴极LED发光管进行逻辑驱动,同时能对多达8×8的键盘矩阵的按键情况进行监视,具有自动消除键抖动并识别按键代码的功能,从而可提高MCU的工作效率。与微控制器之间采用串行接口通信,只用4条口线,上面已有所述。HD7279A内含译码器,可接收BCD码或十六进制码,并同时具有两种译码方式,此处,还具有消隐、闪烁、左移、右移、段寻址等多种指令。(www.xing528.com)

RC(27)引脚内部电路与外部R、C元件一起构成振荡电路,以提供正常工作所需的时钟信号。R、C元件的取值,与MCU的晶振频率相对应。其复位控制端8脚一般与+5V供电端相连。DIG0~DIG7分别为8个LED数码管的A段~G段显示段的输出驱动端,DP为小数点的驱动输出端。HD7279A内含驱动电路,可直接驱动小尺寸的LED数码管,使外围电路简洁可靠。DIG0~DIG7和SA~SG同时还分别是64键盘的列线和行线端口(本例电路实际只用到24个键盘,连接电路请参见图8-1),完成对键盘的监视、译码和键码的识别。

HD7279A与MCU器件连接成一个操作与显示系统,在设备出厂前已编制好的内部程序控制下,处理键盘操作信号和在运行过程显示主速的速度值。

【D/A转换电路】 MAX530(D7)是MAXIM公司推出的12位并行D-A转换芯片,可以采用+5V或±5V双电源供电,以实现单极性或双极性转换输出,芯片的内部电路结构如图8-4所示。

D0~D11为并行数据输入接口,与MCU的数据输出端相连接;8、9、10、11、15、16引脚为控制端,本例电路除16脚外,都与MCU的相关引脚连接,实现片选、读/写操作、寻址、清零等控制;18脚为2.048V基准电压输出端。一般与基准电压输入端13脚相短接,以提供内部D-A转换的基准参考,由此可得到0.5mV的(步进)转换精度;20、21、22脚为内部输出级(运算放大器)的输出端与补偿端引出脚,利用外接电路可调整该级放大器的增益及通带特性,本例电路中,将20、21、22引脚短接,形成一个电压跟随器电路。

MAX530的输出的信号,还要经后级电路配合,分别取出8通道模拟电压信号,并经电压放大后,从A1~A8端子输出。

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图8-4 MAX530内部原理框图与引脚功能

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