电涡流式数字转速表

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第1章绪论

1.1课题背景

微电子学和计算机等电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击，微处理器在70年代初期问世不久，就被引进电子测量和仪器领域，所占比重在各项计算机应用领域中名列前茅。在此之后，随着微处理器在体积小、功能强、价格低等方面的进一步发展，电子测量与仪器和计算机技术结合就越来越密，形成了一种全新的微机化仪器，即“智能仪器〞。智能仪表处在科学探测前沿，是智能控制的器官。目前，不仅大多数传统的电子仪器已有相应换代的产品。而且还出现了不少全新的仪器类型和测试系统体系。

随着计算机技术的迅速发展，使传统的仪器仪表发生了根本性变革。即以微型计算机（以下简称微机）为主体，代替传统仪表的常规电子线路，成为新一代的具有某种智能的灵敏仪表。将微机引入测量、控制仪表中，不仅能解决传统仪表不能解决的问题，而且能简化电路、增加功能、提高精度和可靠性，由于这类仪表已能实现人脑的一部分功能，例如四则运算、规律判断、命令识别等，有的还能够进行自校正、自诊断，并具有自适应、自学习的能力，因此，人们习惯上称它们为智能仪表（或微机化仪表）。但智能仪表的水平高低不一，目前所见的大部分产品智能化的程度还不高。当然，随着科学技术的进一步发展，这类仪表所具有的智能水平将会越来越高。

与传统的电子仪器相比，智能仪器具有以下几个主要特点：

⑴智能仪器是用键盘代替传统的旋转式或琴键式切换开关来实施对仪器的控制，从而使仪器面板的布置和以其内部有关部件的安排不再相互限制和牵连。

⑵微处理器的运用极大地提高了仪器的性能。

⑶智能仪器运用微处理器的控制功能，可以便利的实现量程自动转换、自动调零、触发电平自动调整、自动校准、自诊断等功能，有力地改善了仪器的自动化测量水平。

⑷智能仪器具有友好的人-机对话的能力，使用人员只需通过键盘打入命令，仪器就能实现某种测量和处理功能。

⑸智能仪器一般都配有GP-IB或RS232等接口，使智能仪器具有可程控操作的能力。

单片微型计算机（简称单片微机或单片机）的问世和性能的不断改善，大

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大加快了仪器仪表微机化和智能化的进程。与多芯片组成的微机相比，单片微机的体积小、功耗低、价格也较低廉，用单片机开发各类微机化产品，周期短、成本低，在计算机和仪表一体化设计中，有着一般微机无法比较的优势。因此，它在微机系统和仪表中的应用已日趋广泛。

同时，单片机以极高的性价比受到人们的重视和关注，发展很快，应用很广。在我国，单片机以被广泛应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器等各方面。正因如此，每一个工程技术人员通过学习单片机的知识后，应能依靠自己的力量来开发所希望的单片机系统，并获得较高的经济效益。

转速测试仪表作为一种常用的物理量测量仪器在工业生产中有着广泛的应用。早期工业应用中，测量转速主要以指针显示的转速表为主。这种类型的转速表存在着功能单一、结构繁杂、读数不便、不易携带等诸多缺点，结果显示不直观，且在读数过程中简单造成误差，需要工作人员长时间留守等缺点。现在这种仪表日益被淘汰由新型的智能仪表所取代。

数字电路出现以后，利用数字电路构成的智能转速测试仪也随之产生，这种仪器应用硬件电路完成转速信号的测量显示，适合各种工作环境。利用该系统可以将恶劣环境中的现场信息以电量的形式传送到工作区域，并能将结果通过显示器直观的进行显示，使工作人员读数便利，一目了然。避免了实地观测的不便，更降低了发生危险的可能性。但功能单一，更改功能时需要改动硬件电路，调试过程繁琐。

随着单片机应用系统的出现，采用单片机系统的转速测试仪应运而生。这种仪器具有体积小、重量轻、价格低廉、功耗低、控制功能强及运算速度快等特点，采用硬件电路和软件程序相结合的方法，实时对测量信号进行显示，控制，精度高，抗干扰能力强，不需要人员留守，能够自动完成繁杂的功能。利用汇编语言编写程序，使程序结构明了、指令简单，使得调试及功能扩展更加简单。目前，该种仪器已经得到了各行各业的认可，得到了广泛的应用。

电涡流式传感器是20世纪70年代以来得到迅速发展的一种传感器，它利用电涡流效应进行工作。由于结构简单、灵敏度高、频响范围宽、不受油污等介质的影响，并能进行非接触测量，适用范围广，它一问世就受到各国的重视。目前，这种传感器已广泛用来测量位移、振动、厚度、转速、温度、硬度等参数，除了上述应用外，电涡流式传感器还可以利用磁导率与硬度有关的特性实现非接触测量；利用裂纹引起导体电阻率、磁导率等变化的综合影响，进行金属表面裂纹及焊缝的无损探伤等。

电涡流传感器不但具有测量范围大、灵敏度高、结构简单、抗干扰能力强

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3等显著优点，而且有具有非接触测量的优点。因此可广泛应用于工业生产和科学研究的各个领域。因而国外好多国家生产的动力机械的监控系统中都采用了电涡流传感器。

1.2电涡流传感器的概述

1.2.1电涡流传感器测量原理

如图1-1所示，有一通以交变电流1?I的传感器线圈。由于电流1?

I的存在，根据电磁场理论，在线圈周边就会产生一个交变的磁场H1，若被测导体置于该磁场内，导体内便产生电涡流2?I；该电涡流2?I也将产生一个新的磁场H2，而且H2与H1方向相反，力图减弱原磁场H1，从而导致线圈的电感量、阻抗和品质因数等发生变化。这些参数的变化量的大小与导体的几何形状、电导率、线圈的尺寸参数、电源的频率，以及线圈到导体间的距离等有关。假使控制上述参数一个参数改变，余者皆不变，就构成了测量该参数的传感器。

图1-1电涡流式传感器的基本原理

1.2.2电涡流传感器的应用

电涡流式传感器的应用十分广泛，由于电涡流传感器的输出U=?(x,ρ,),其中x是位移；ρ是电阻率；是磁导率。因此当固定某些变量而改变其中一个变量时就可以得到不同的应用，见表1-1。

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表1-1电涡流传感器的应用及应用特点

1.3课题研究任务及意义

本次课题的研究任务为：

第一、把握电涡流测转速的基本原理。

其次、设计电涡流式数字转速表的硬件电路系统，包括模拟电路部分（传感器测量电路及信号调理电路等）和数字部分（主要是单片机系统的硬件原理电路）。

第三、设计单片机软件系统，实现对转速的实时测量、里程计算功能，用LED显示出来，实现转速上限参数的设置，并给出超速报警提醒和限速启动信号，并可以显示里程。

本次课题所设计的转速表基于电涡流式传感器。值得一提的是，该转速表具有友好的人机对话能力，使用人员只需根据需要进行按键打入命令，仪器就可实现对转速的实时测量、里程计算，还可以根据需求进行转速上限参数的设置，并能给出超速报警提醒和限速启动信号。

另外，这种电涡流式转速表还可以应用于发动机等试验中。例如在航空发动机试验中，往往需要测量轴的振幅与转速的关系曲线，假使把转速表的频率值经过一个频率——电压转换装置接入X——Y函数记录仪的X轴输入端，而把振幅计的输出接入X——Y函数记录仪的Y轴，这样利用X——Y函数记录仪就可以直接画出转速——振幅曲线。

1.4论文内容安排

本次毕业设计的题目是电涡流式数字转速表（LED显示）。本文主要从硬件、

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软件、软硬件联调三部分介绍了转速表的研制方法。

第1章概述，概括介绍了课题背景、本次课题的研究目的和价值、转速表的发展动态、以及论文安排。第2章方案论证，从硬件和软件两方面，介绍了方案的选择、比较和制定的过程，并相应的给出了硬件和软件的原理框图。第3章硬件电路的设计，具体讲解了硬件元器件的选择，硬件系统原理，参数的确定的内容。第4章软件设计部分，陈述了软件的设计方法，给出了每个子程序的软件流程图。第5章调试与分析，探讨了调试的必要性，给出了调试的方法，对故障现象进行了分析。

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第2章转速表的总体方案设计

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本课题是一个电涡流式数字转速表的设计，在实际的研制过程中，根据题目要求、试验室现有设备及课题经费等几方面的状况，对所用器件做出了较为合理的选择。

本课题采用软、硬件结合的方法实现这一完整的转速表的设计，硬件与软件先分别调试，每部分完成后再实现联调。因此，本章主要从硬件和软件两方面介绍整体方案的实现过程。

2.1转速表的任务分析与实现

实现题目所要求的功能需要以下几个功能模块：现场信息采集，数据处理，显示。实现这些功能分别需要传感器、单片机处理系统、显示器几部分组成。其框图如图2-2所示：

图2-2电涡流式数字转速表方案设计框图

计算机和PLC处理能力强，运算速度快，但成本较高。单片机价格较低，性价比高，应用广泛，虽相对前二者性能有限，但本次设计要求功能并不是十分繁杂，应用单片机作为处理系统已经绰绰有余。所以从经济、实用性两方面考虑，选用单片机系统作为本次设计的处理系统。

由于单片机应用系统无法直接获得现场信息，还需要利用传感器完成对信号的采样。

2.2转速表硬件方案设计

硬件是实现仪器仪表功能的基础，没有硬件，系统功能便无从谈起。软件与硬件相互协同才能完成课题中的各项要求。硬件电路部分主要有以下几个方面：

传感器及信号调理电路：利用传感器及信号调理电路，将电机转动的转速信号变成脉冲信号，实现从现场采集数据送到测试系统处理的任务。

单片机系统及外围电路：单片机应用系统由单片机及其外围电路构成，协同软件程序完成设计需要的任务功能。

显示电路：处理系统将显示的数据送入显示器完成数据的显示。

硬件系统框图如图2-3所示。

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图2-3硬件系统框图

2.3转速表软件方案设计

整个软件设计过程中使用了结构化、模块化设计思想，按要求将各功能以子程序形式实现。每一个子程序块都有自己独立的功能，组合在一起完成要求的功能。这样便于阅读，也便于在出现错误时修改，以及以后的完善和改进。软件流程图如图2-4：

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2-4软件流程框图

子程序包括：初始化子程序、监控子程序、键盘操作子程序、数据采集子程序、数据处理子程序、显示子程序、报警子程序几大部分。

初值化子程序对所有需要进行初始化的部分进行初始化，包括数据存储区的清零，显示缓冲区的清零，芯片控制字的写入等。

监控子程序（Monitor）是操作系统的一个组成部分，是系统的核心部分，是硬件的第一次扩展。本次设计中监控程序主要是总体把握转速表的功能。

数据采集子程序完成对传感器输出的信号进行采集，将处理得到得数据存储在一个制定的存储空间内供数据处理子程序读取。

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数据处理子程序将采集的数据按要求进行运算、转换，转换的结果存入指定空间等待显示程序调用显示。转换的结果以二进制码的形式存储，由于LED显示对数据的格式要求为BCD码，所以必需进行二进制码到BCD码的转换，满足显示的要求。数据处理子程序是整个软件程序中最重要的部分。

键盘处理子程序实时监视键盘是否有重设阈值的要求。若有则对键盘进行扫描，读取键值，并将键盘输入的阈值保存、显示，供报警子程序的比较。用键盘来完成对转速表的主要功能控制。

显示子程序完成将测量结果送显示器显示的功能。通过软件编程实现对各数码管的选定、取显示数据段码，将段码送显示，是整个设计最直观的部分。

报警子程序实时监测测量值的范围，若超出设定阈值或达到上限值就报警。它是报警功能实现的关键因素。报警的同时启动限速启动信号。

2.4性能价格比分析

随着微处理器在体积小、功能强、价格低等方面的进一步进展，电子测量仪器和计算机技术相结合越来越密切，形成了一种全新的微机化仪器，即“智能仪器〞。在科学测量中大多需要测量转速，一般的转速仪难以满足要求，而利用单片机编程加上硬件设施可构成高精度的智能转速仪。单片机的使用有利于提高仪器仪表的精度和确凿度，简化结构，减小体积而易于携带和使用，加速仪器仪表向数字化，智能化，多功能化方向发展。

电涡流式数字转速表所选用的器件均是通用型的，它们在性能上满足要求，价格比较低廉，操作简便，且可以灵活改变接口方式以适应不同的需求。在这次设计中，除了完成动态转速测量、超速报警、显示里程的功能外，还可以拓展其它功能譬如可以接打印机等外部设备，其性能会有更大的提高。从器件的成本来看，若采用流程作业，批量生产会大大降低成本，缩短生产周期，俭约资本，也提高了产品质量。总之，系统能够实现的功能越多，成本越低，生产周期越短，其性价比则越高。

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11第3章转速表硬件系统设计

硬件设计是本课题研制的基础，运用成熟的硬件电路结合软件程序实现各部分功能。硬件电路的选择直接关系到系统的稳定性与结果的确凿性，影响试验的确切度。

本章主要介绍传感器测量系统(包括传感器选择及其测量电路)和单片机系统(包括数据采集电路、显示电路、键盘电路、复位电路、时钟电路和报警电路等)两部分。

3.1电涡流传感器的结构及测速原理

电涡流式传感器是20世纪70年代以来得到迅猛发展的一种传感器，它主要利用电涡流效应进行工作。可用于测量位移、振动频率、转动速度等多种物理量。其结构如图3-1所示。

图3-1电涡流传感器的结构

1-线圈；2-框架；3-框架衬套；4-支座；5-电缆；6-插头

本次课题中电涡流传感器用于测量转速，其安装结构如图3-2所示。其测量转速的基本原理为：在一个旋转金属体上有一个N个齿的齿轮，垂直上方安装电涡流传感器。当旋转体转动时，齿轮的齿与传感器的磁通量发生变化，电感量也随着发生变化，经电路处理后将周期信号输出，该输出信号频率f可用频率计测出，然后换算成转速60*)/(Nfn=。如图3-2所示，2=N故转速fn30=。

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图3-2电涡流传感器的安装结构

1-电涡流传感器；2-转动台

3.2电涡流传感器的测量电路

电涡流传感器测量的基本原理是当传感器的线圈与被测体之间的距离发生变化时，将引起线圈的等效阻抗变化，也就是)(xfZ=，电感)(xfL=，品质因数)(xfQ=，它们都为距离x的函数。因此，变换电路的任务就是将Z、L、Q转换为有用的电压U或电流I的变化。相应地将有三种测量电路：Q值测量电路；阻抗测量电路；电感测量电路。以下介绍常用的阻抗变换电路和电感变换电路。

3.2.1电桥法（阻抗变换电路）

电桥法原理如图3-3所示。图中L1和L2是两个电涡流传感器的两个线圈的电感值，组成差接电路；由11CL和22CL并联及R1和R2组成电桥的四个桥臂；振荡器提供桥压及检波器所需电源电压。

这里的四个桥臂阻抗为)//(111CLZ=，)//(222CLZ=，R1和R2。初始状态时，为平衡电桥，则由电桥的平衡条件有1221RZRZ=，则电桥输出Δu=0。

当被测体与线圈耦合时，由于在被测体内产生电涡流，使线圈阻抗随两者之间距离的改变而发生变化，即)(xfZ=，破坏了电桥的平衡状态，使电桥输出也随之变化Δu≠0，经放大检波以后，其输出信号就反映了被测量的变化。

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3.2.2谐振法（也称电感变换器）

它是将线圈的电感L随外作用的变化即)(xfL=转化为电压或电流的变化。所谓谐振法寻常是将线圈的电感L与固定电容C并联组成谐振回路，如图3-4所示。

由物理学可知，其谐振频率为LCfπ21

0=（3-1）

谐振回路的阻抗为LC

ljZ201ωω+=（3-2）所以当传感器的电感L变化时，频率0f和0Z都随之变化，因此可以通过测量频率0f和阻抗0Z来测量电感L值的变化量，下面介绍一下调幅法。

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14调幅线路原理如图3-5所示。图中，L为传感器线圈电感；C为谐振电容；石英振荡器产生稳压稳频的高频鼓舞电压。

由图可知，LC回路的输出电压为

LC

ljIZIu20001ωω+==（3-3）由此可见，当传感器电感L变化时，回路输出电压u也随之变化，该电压就反映了外作用。当没有被测体时，先使谐振回路产生谐振，其谐振频率

LCfπ210=，此时阻抗0Z为最大值。

检测时线圈接近被测体，线圈电感值将由于电涡流作用会变化ΔL，谐振回路失调，使回路Q值降低，谐振曲线变钝，振荡幅值下降，并且使谐振曲线向左右移动、频率也发生了增减，它们完全由被测材料的性质决定。

当被测材料为软磁材料时，由于磁效应使电感量增加，此时频率C

LLf)(21

2?+=π下降，曲线向左移，使阻抗变为1Z。当被测材料为非软磁材料时，电感量减小ΔL，此时频率为CLLf)(21

1?-=π，数值增大，从而使谐振曲线右移，此时阻抗变为/1Z。因此，当被测体与线圈距离变化时，使电感产生ΔL变化，引起阻抗变化ΔZ，从而使输出电压变化。

由于振荡器输出的电压为高频载波调频或调幅电压，所以直接测量较麻烦，

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为此常将其变换为直流输出。本设计采用电感及电容并联组成的调副法。

3.3单片机系统设计

3.3.1单片机的选择

单片机大致分为两类：一类是低端产品，如4位、8位的单片机等，以8位的MCS-51系列最为常用；另一类是较为高档的产品，如16位、32位单片机、宏单片机和DSP等，常用的如16位的MCS-96系列。

MCS-51系列单片机片内集成8位CPU，普遍带有串行I/O口，多级中断系统，16位定时器/计数器，片内ROM、RAM容量大，寻址范围可达64K字节，有的片内还带有A/D转换器。由于这类单片机的性能价格比高，是目前应用数量较多的单片机。

MCS-96系列单片机比MCS-51系列单片机更加先进，片内集成16位CPU，主振为12MHZ，片内RAM为232字节，ROM为8K字节，中断处理为8级，而且片内带有多通道10位A/D转换器，适时处理的功能很强。且易于学习、把握，性能价格比高，

对于本次设计要求的功能不是好多，8位单片机足够满足设计的要求，所以选择了工业应用广泛，技术成熟的MCS-51系列单片机。

89C5X特点：8位CPU；片内振荡器时钟电路；32根I/O总线；内部存储器寻址范围ROM、RAM分别为4K(AT89C52为8K)、256字节；外部存储器寻址范围ROM、RAM各别为64K；2个16位的定时器/计数器；5个中断源，2个中断优先级；全双工串行口；布尔处理器。

AT89C52主要管脚功能如下：

VCC（40）：电源+5V。

VSS（20）：接地。

XTAL1（19）和XTAL2（18）：外接石英晶体振荡器。

P0口（32-39）：双向I/O口，既可作低8位地址和8位数据总线使用，也可作普通I/O口。

P1口（1-8）：准双向通用I/O口。

P2口（21-28）：既可作高8位地址总线，也可作普通I/O口。

P3口（10-17）：多用途端口，既可作普通I/O口，也可按每位定义的其次功能操作。

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16RST（9）：复位信号输入端。

ALE/PROG：地址锁存信号输出端。

PSEN：内部和外部程序存储器选择线。

本次设计选用片内带有程

序存储器的单片机，达到便利

使用的目的。而软件的调试，

需要频繁的更改程序，所以选

用可以自己烧制程序的89C5X

产品，最终再根据内部存储器

大小及编程软件的大小选择了

大容量的AT89C52单片机。

3.3.2时钟电路设计时钟是系统的核心，每个部分都以时钟频率为基准产生工作时序。时钟频率直接影响到系统的速度，时钟电路的质量也直接影响到系统的稳定性。

AT89C52的时钟可以由两种方式产生，一种是内部方式，利用芯片内部的振荡电路；另一种方式为外部方式。

AT89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外晶体或陶瓷谐振器一起构成一个自激振荡器。

图3-7是AT89C52片内振荡器电路。AT89C52虽然有内部振荡电路，但要形成时钟，必需外接元件。图3-8是内部时钟方式的电路。外接晶体以及电容CX1和CX2构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响振荡频率的高低，振荡器的稳定性，起振的快速性和温度的稳定性。晶体可在1.2～12MHz之间任选，电容CX1和CX2的典型值在20pF～100pF之间选择，但在60pF～80pF时振荡器有较高的频率稳定性。

图3-6AT89C52单片机引脚图

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图3-7AT89C52片内振荡器电路图3-8内部时钟方式的电路

晶体振荡频率可在1.2MHz～12MHz之间任选，单片机常选择6MHz和12MHz，电容器C1和C2在30pF左右，对陶瓷振荡器CX1，CX2约为30pF左右。本次设计采用内部时钟方式电路，12MHz晶振，电容选择30pF。

3.3.3复位电路设计

AT89C52单片机及系统内其他芯片启动时需要复位，使单片机及系统各个部件返回确定的初始状态，并从初始状态开始工作。AT89C52单片机的复位信号是从RST引脚输入芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，振荡器稳定后，如RST引脚上有一个高电平并维持两个机器周期，则CPU就可以响应并将系统复位。

复位方式一共四种,开机上电复位，手动复位和上电与按钮复位，以及看门狗自动复位。上电复位：只要在RST复位输入引脚上接一个电容至Vcc端，下接一个电阻终究即可。上电复位的过程是在系统电源接通时，复位电路通过电容加给RST端一个短暂的高电平信号，这个高电平信号随着Vic对电容的充电过程而逐渐回落，即RST端的高电平持续时间取决于电容的充电时间。为了保证系统能够可靠的抚慰，RST端的高电平信号必需维持足够常的时间。

最简单的上电复位电路如图3-9。工作原理为：上电瞬间，RC电路充电，RST引脚端出现正脉冲只要RST端保持10ms以上高电平，就能使单片机有效地复位。当时钟频率选用12MHZ时，C取30F，R取10KΩ。除了上电复位外，有时还需要人工按钮复位。

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图3-9上电复位电路图3.3.4显示电路设计

在单片机系统中，常用的显示器有：发光二极管显示器，简称LED（LightEmittingDiode）；液晶显示器，简称LCD（LiquidCrystalDisplay）；荧光管显示器。在这里我们用到的是LED显示器。

LED即发光二极管，它是由某些特别的半导体材料制作成的PN结，由于参杂浓度很高，当正向偏置时，会产生大量的电子—空穴，把多余的能释放变为光能。LED显示器具有工作电压低、体积小、寿命长（约十万小时）、响应速度快（小于1μS），颜色丰富等特点，是智能仪器最常用的显示器。LED的正向工作压降一般在1.2V-2.6V，发光工作电流在5mA-20mA,发光强度基本上与正向电流成正比，故电路须串联适当的限流电阻。LED很适于脉冲工作状态，在平均电流一致的状况下，脉冲工作比直流工作状态产生的亮度加强20℅左右。LED显示器有单个、七段和点阵式等几种类型，本次设计采用七段式。LED显示器的发光管分别为a、b、c、d、e、f、g、dp,通过八个发光段的不同组合，可以显示0—9和A—F等16个字母数字，从而可以实现十六进制整数和小数的显示。控制不同组合的二极管导通，就能显

示出各种字符。LED显示器有共阳极和共阴极

两种。本次设中采用共阴极，共阴极LED显示

器的发光二极管的阴极连接在一起，寻常此公

共阴极接地，本设计中共阴极接位选电压。

当某个发光二极管的阳极接高电平日，发光二

极管被点亮，相应的段被显示。数码管引脚图

如图3-10所示。

依照显示方式有静态和动态显示之分，在

静态显示系统中，每位显示器都拥有各自的锁

存器，译码器与驱动器。用于锁存各自待显示

图3-10数码管引脚

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数字的BCD码或反码，因此静态显示系统在每一次显示输出后能够保持显示不变，仅在待显数字需要改变时才更新其数字显示器中锁存的内容，这种显示占用机时少，显示稳定可靠，缺点是当显示的数较多时，占用的I/O口较多；在采用动态显示的系统中，微处理器或控制器应定时的对各个显示器进行扫描，显示器件分时轮番工作，每次只能使一个器件显示，但由于人的视觉暂留现象，仍感觉所有的器件都在同时显示，此中显示的优点是使用硬件少，占用I/O口少；缺点是占用机时长，只要不执行显示程序就立刻中止显示，但随着大规模集成电路的发展，目前已有能自动对显示器扫描的专用显示芯片是电路既简单又少占用机时，因此本设计采用动态显示。在动态显示过程中扫描的频率要足够快，以免出现闪烁的现象。在动态显示系统中，一位数字的显示持久时间不允许超过其额定值，更不允许系统长时间的中止扫描刷新。否则，某一个数字显示器和位驱动器将因长时间流过较大的电流而被损坏。LED显示电路图如图3-11示。本设计中采用加一个电容，使电压稳定，数码管可以在正常电压下工作。

图3-11LED显示电路图

寻常将控制发光二极管发光的8位字节数据编码称为LED显示的段选码，要构成多位LED显示时，除须段选线外，还须选位线，以确定段选码对应的显示位，段选码控制哪个字符，位选线就控制哪块显示。共阴极接低电平日，当某个发光二极管的阳极接高电平日，发光二极管被点亮，相应的段被显示。主要是利用单片机将要显示的数据写入8279的显示RAM中，通过给8279写入写显示。如图3-12和3-13所示。74ALS240芯片是段驱动，75451芯片是位驱动。

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图3-1274ALS240管脚图图3-1375