计算机控制技术第三章输出通道接口技术解读.ppt

第3章 输出通道接口技术 输出通道接口技术 3.1 模拟信号输出通道接口 3.1.1 D/A转换器 3.1.2 PWM技术 3.2 LED显示器及其接口技术 3.2.1 动态LED显示器接口技术 3.2.2 静态LED显示器接口技术 3.3 LCD显示器接口技术 3.3.1 LCD显示器的显示原理 3.3.2 LCD器件的驱动方式 3.3.3 点阵式LCD显示器的接口 输出通道接口技术 3.4 开关量输出接口技术 3.4.1 输出接口光电隔离技术 3.4.2 继电器输出接口 3.4.3 大功率输出接口 3.5 电动机控制接口技术 3.5.1 小功率直流电动机调速原理及控制接口 3.5.2 步进电机工作原理及控制接口 3.1 模拟信号输出通道接口 3.1.1 D/A转换器 1．8位D/A转换器DAC0832 DAC0832有如下3种工作方式： ⑴单缓冲方式 单缓冲方式是只用DAC寄存器而把数据寄存器接成直通方式，或者只用输入寄存器而把DAC寄存器接成直通方式。此方式适用只有一路模拟量输出或几路模拟量异步输出的情形。 ⑵双缓冲方式 双缓冲方式是先使输入寄存器接收数据，再控制输入寄存器的输出数据到DAC寄存器，即分两次锁存输入数据。此方式适用于多个D/A转换同步输出的情况。 ⑶直通方式 直通方式是数据不经两级锁存器锁存，即WR1，WR2，XFER，CS均接地，ILE接高电平。此方式适用于连续反馈控制线路，不过在使用时，必须通过另加I/O接口与CPU连接，以匹配CPU与D/A转换。 3.1 模拟信号输出通道接口 2．DAC0832输出接口与控制程序 3.1 模拟信号输出通道接口 输入数字量与输出模拟量之间的对应关系如表3-1所示。 3.1 模拟信号输出通道接口 3.1.2 PWM技术 PWM（Pulse Width Modulation）也就是脉冲宽度调制，在频率不变的情况下，通过改变输出脉冲的宽度（就是脉冲的占空比）从而使输出信号的平均值（即直流成分）发生改变，达到控制外部对象的目的。 图3-3中，设置8253的定时/计数器0为工作方式3，产生周期信号输出； 定时/计数器1为工作方式1，产生单拍信号输出； 图3-4所示为OUT0、OUT1输出的波形。 3.1 模拟信号输出通道接口 3.1 模拟信号输出通道接口 T0为定时/计数器0的时钟计数周期， T1为定时/计数器1的时钟计数时间， OUT1输出信号占空比D的计算方法如下： 3.2 LED显示器及其接口技术 LED（发光二极管）显示器件是计算机控制系统中的廉价输出设备，它由多个发光二极管组成，能显示许多种字符。 图3-5所示为7段LED显示器件的结构及外形图。 3.2 LED显示器及其接口技术 3.2 LED显示器及其接口技术 3.2.1 动态LED显示器接口技术 动态显示，就是微处理器定时地对显示器件所显示的内容进行扫描。 3.2 LED显示器及其接口技术 到底哪一位数码管显示，主要取决于位选码。只有位选信号PB端口对应的线经驱动器后变为低电平时，对应的位才会发光显示。 根据图3-6，写出动态扫描显示子程序。设8255端口PA、PB的地址分别为800H、801H，并且PA、PB已初始化为输出方式，则子程序的流程图如图3-7所示。 3.2 LED显示器及其接口技术 3.2.2 静态LED显示器接口技术 静态显示是当显示器件显示某个字符时，相应的显示段（发光二极管）恒定地导通或截止，直到显示另一个字符为止。 占用机时少，而且显示稳定可靠。其缺点是使用元器件相对较多，且线路比较复杂，相对而言成本较高。 图3-8所示为6位静态显示电路原理图。 3.2 LED显示器及其接口技术 3.3 LCD显示器接口技术 3.3.1 LCD显示器的显示原理 在许多的LCD显示装置上，都有背光光源。LCD显示器的基本结构如图3-9所示。 3.3 LCD显示器接口技术 3.3.2 LCD器件的驱动方式 LCD显示器的驱动方式一般分两种：静态驱动方式和时分隔驱动方式。 1．静态驱动方式 图3-10（a）所示为一位LCD数码显示电路图。 当某字段上两个电极的电压相位相同时，两极间的相对电压为0，该字段不显示。当字段上两个电极的电压相位相反时，两个电极的相对电压为两倍幅值电压，字段呈黑色显示。 3.3 LCD显示器接口技术 3.3 LCD显示器接口技术 对于LED，只要在其两端加上恒定的电压，便可控制其亮、暗状态。而LCD必须采用交流驱动方式，以避免液晶材料在直流电压长时间的作用下产生电解，影响其使用寿命。