第3章 基本输入输出接口技术详解.ppt

3.2 标度变换 式中 Q0——流量仪表的下限值； Qm——流量仪表的上限值； Qx——被测量的流量值； N0——差压变送器下限所对应的数字量； Nm——差压变送器上限所对应的数字量； Nx——差压变送器所测得的差压值（数字量）。 对于流量测量仪表，一般下限取0，此时Q0=0，N0=0，故上式变为 （3-20） 3.3 越限报警 在计算机控制系统中，为了安全生产，对于一些重要的参数或系统部位，都设有上、下限检查及报警系统，以便提醒操作人员注意或采取相应的措施。其方法就是把计算机采集的数据经计算机进行数据处理、数字滤波、标度变换之后，与该参数上、下限给定值进行比较，如果高于（或低于）上限（或下限），则进行报警，否则就作为采样的正常值，以便进行显示和控制。 报警系统一般为声光报警信号，在某些系统中，需要增加功能，还带有打印输出，如记下报警的参数、时间等，并能自动进行处理，如自动切换到手动，切断阀门或自动拨出电话号码等。 3.3 越限报警 报警程序的设计方法主要有两种: 一种是软件报警。这种方法的基本作法是把被测参数如温度、压力、流量、速度、成分等参数，经传感器、变送器、A／D转换送入计算机后，再与规定的上、下限值进行比较，根据比较的结果进行报警或处理，整个过程都由软件实现。 另一种是直接报警。基本作法是被测参数与给定值的比较在传感器中进行，如果被测参数超过给定值，就会通过硬件向CPU提出中断请求，CPU响应中断后，会产生报警信号。 3.3 越限报警 不论是软件报警，还是直接报警，都需要经过以下三个步骤： ① 对被测参数进行采样。 ② 将采样值与给定值的上、下限值进行比较。 ③ 根据比较结果执行相应的报警处理程序。 3.4 键盘接口 1．键盘的组成及特点 一个按键电路如图3-10所示。当按键未按下时，VA=1，为高电平；当按键S按下时，VA=0，为低电平。因此，可以通过高、低电平的检测，便可确定按键是否被按下。 图3-10 按键电路 3.4 键盘接口 由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合或断开时不会马上稳定下来，会有瞬间的抖动，具体波形如图3-11所示。 图3-11 按键抖动波形 3.4 键盘接口 2．消除按键抖动的措施 消除按键抖动的措施有两种：硬件方法和软件方法。 （1）硬件方法 采用RC滤波消抖电路或RS双稳态消抖电路，如图3-12所示。 3.4 键盘接口 （2）软件方法 当按键数量较多时，硬件消抖将无法胜任。在这种情况下，可以采用软件的方法进行消抖。在第一次检测到有按键闭合时，首先执行一段延时10ms的子程序，然后再确认该按键电平是否仍保持闭合状态电平，如果保持闭合状态电平则确认为真正有按键按下，从而消除了抖动的影响。 3.5 显示接口 3.5.1 LED显示器接口技术 1．LED数码显示器结构与原理 LED数码显示器是由发光二极管组成的，如图3-20所示。 图3-20 LED数码管的结构及外形图 3.5 显示接口 LED数码显示管中的dp显示段用来显示小数点。LED中每一段二极管与数据线的对应关系如下： 数据线：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 LED段：dp g f e d c b a 这样，共阴极和共阳极LED数码显示器的字型码如表3-1所示。 3.5 显示接口 显示字符 共阴极接法 共阳极接法 显示字符 共阴极接法 共阳极接法 0 3FH C0H C 39H C6H 1 06H F9H D 5EH A1H 2 5BH A4H E 79H 86H 3 4FH B0H F 71H 8EH 4 66H 99H P 73H 8CH 5 6DH 92H U 3EH C1H 6 7DH 82H Γ 31H CEH 7 07H F8H Y 6EH 91H 8 7FH 80H H 76H 89H 9 6FH 90H L 38H C7H A 77H 88H “灭” 00H FFH B 7CH 83H … … … 3.5 显示接口 2．LED数码显示器的显示方式 图3-21是4位共阴极LED显示器的结构原理图。 3.5 显示接口 从图中可以看出，4位LED显示器有4根位选线和8×4根段选线。则N位LED显示器有N根位选线和8×N根段选线。 段选线控制显示字符的字型，而位选线则控制显示位的亮