9.2.1光电隔离接口.ppt

第九章 MCS-51单片机接口电路 9.1 人机接口 例9-1：如上图所示，若LED正向偏压时，两端电压VD为1.7V，试选择适当的限流电阻R1，使发光二极管的电流ID限制为8mA，并编程实现发光二极管约2s亮灭一次。 LED数码管如何显示出指定数字/字母？ 例9-2：如图所示，编写字符“0-9”的显示子程序。 9.1.2 键盘接口 9.1.2 键盘接口 9.1.2 键盘接口 9.1.2 键盘接口 9.2.1 光电隔离接口 9.2.1 光电隔离接口 9.2.1 光电隔离接口 9.2.2 功率输出（继电器）接口 9.2.2 功率输出（继电器）接口 9.2.2 功率输出（继电器）接口 9.3 串行接口 9.3 串行接口 9.3 串行接口 9.3 串行接口 9.3 串行接口 9.3 串行接口 光电隔离电路的作用是在电隔离的情况下，以光为媒介传送信号，对输入和输出电路可以进行隔离。 发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等，这样就实现了“电——光——电”的转换。 上图为典型的光电耦合电路。 对于数字量，当输入为低电平“0”时，光敏三极管截止，输出为低电平“0”； 输出端： 输入端： 0 1 0 1 上图为典型的光电耦合电路。 对于数字量，当输入为低电平“0”时，光敏三极管截止，输出为低电平“0”； 当输出为高电平“1”时，光敏三极管饱和导通，输出为高电平“1”。 输出端： 输入端： 1 0 1 0 继电器是单片机测控系统中常用的一种控制设备，通俗的意义上来说就是开关，在条件满足的情况下关闭或者开启。 驱动继电器主要考虑以下三个因素： 控制电路的电源电压，能提供的最大电流。 被控制电路中的电压和电流。 被控电路需要几组、什么形式的触点。 驱动继电器的接口电路 驱动芯片 晶体管驱动电路 当ULN2003输入端为高电平时，对应的输出口输出低电平，继电器线圈通电，继电器触点吸合； 当ULN2003输入端为低电平时，继电器线圈断电，继电器触点断开； 在ULN2003内部已集成起反向续流作用的二极管，因此可直接用它驱动继电器。 驱动继电器的接口电路 驱动芯片 晶体管驱动电路 1 0 当晶体管Q1基极被输入高电平时，晶体管饱和导通，集电极变为低电平。 因此继电器线圈通电，触点K1吸合。 9.3.1单片机和PC机通信 PC机可以使用“超级终端”或“串门专家”等软件来进行串口数据的接收和发送。 9.3.1单片机和PC机通信 选择正确的串口（通常PC机有两个串行口，COM1和COM2），设置波特率和通信协议规定的帧格式 。 9.3.1单片机和PC机通信 9.3.2串行通讯应用及实例 AT89C51串行通信的过程及通信协议 所谓通信协议是指通信双方的一种约定。约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。 * * 9.1 人机接口 9.1.1 LED接口 9.1.2 键盘接口 9.2 数字I/O接口 9.2.1 光电隔离接口 9.2.2 功率输出（继电器）接口 9.3串行接口 9.3.1单片机和PC机通信 9.3.2串行通讯应用及实例 9.3.3 I2C接口存储芯片的应用 单片机接口电路是单片机同外部设备之间实现信息传输的控制电路。 89C51单片机与外设的连接示意图 大多数单片机系统都把外设的状态信息视为输入数据，而把命令信息看成输出数据。 信息形式的转换 速度匹配 单片机接口电路一般要具备两个功能 ： 如键盘和打印机，则外部接口只需完成速度匹配任务即可； 如压力、温度等模拟信号，故人机接口不仅要完成速度匹配任务，还要完成信息形式的转换任务。 在单片机应用系统中，通常都要有人机对话功能。它是应用系统与操作人员之间交互的窗口，是系统与外界联系的纽带和界面。 对系统状态实现干预及数据输出设备最常用的是键盘和显示器，单片机中最常用的LED显示器和键盘。 9.1.1 LED接口 1. LED发光二极管 结构： 电致发光的半导体材料 符号： 参数： 导通压降：1.7V~1.9V 工作电流：5mA~10mA 特点： 低压电源、耗能少、适应性强、多色发光 图9-2为驱动发光二极管的典型应用电路； 其中R2、R3、R4为 对应二极管的限流电阻。 如果希望流过LED的电流ID限制为10mA，则此限流电阻R1为： 当单片机对应端口输出