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igbt驅動電路范文

2023-09-22

igbt驅動電路范文第1篇

摘要:介紹了一款基于H8Sx/1544的總線式汽車組合儀表。該汽車儀表使用步進電機驅動指針,并帶有LCD圖形顯示,可以通過CAN網絡和LIN網絡獲取數據,功能強大,可擴展性強。

關鍵詞:汽車儀表;H8Sx/1544;步進電機;CAN;LIN

引言

汽車儀表由各種儀表、指示器,特別是駕駛員用警示燈和警報器等組成,為駕駛員提供所需的汽車運行參數信息。按汽車儀表的工作原理不同,可大致分為三代。第一代汽車儀表是機械機心表;第二代汽車儀表稱為電氣式儀表:第三代為全數字汽車儀表,它是一種網絡化、智能化的儀表,其功能更加強大,顯示內容更加豐富,線束連接更加簡單。

目前的汽車儀表多為第三代儀表,它可以利用A/D轉換或是數字脈沖直接從傳感器獲得數據,也可以利用CAN總線通過汽車網絡獲得數據;它可以通過步進電機來驅動儀表指針,也可以利用LCD屏直接顯示圖形或文字信息。同時它還有智能處理單元、可以與汽車其他控制單元交互信息。

總體需求及設計

汽車儀表的功能就是獲取需要的數據并采用合適的方式顯示出來。以前的儀表一般限制在3~4個量的顯示和4-6個警告功能,現在新式儀表則達到有約15個量的顯示和約40個警告監測功能。導致儀表顯示信息量快速增長的主要原因有以下幾方面:

·汽車上的新功能部件不斷增加,如ABS、安全氣囊、倒車雷達等:

·對汽車行駛中的狀態要求更加實時的了解,如胎壓、水溫、油耗等:

·對汽車各部件的工況要求更加細致的掌握,如燈光、車門、車鎖、安全帶等。

不同的信息有不同的獲取方式和顯示方式,目前新式儀表信息獲取方式主要有三種:

·通過車身總線傳輸:

·通過A/D采樣轉化:

·通過10狀態變化獲取。

對于顯示方式,主要有五種方式:通過驅動步進電機帶動指針轉動:通過點陣LCD屏顯示圖形或數字信息;通過段式LCD屏或數碼管顯示:通過LED燈的開關顯示:通過蜂鳴器的不同鳴音指示當前狀態。

根據以上要求,本文設計的汽車儀表盤節點由MCU系統、步進電機驅動、LED顯示、LCD顯示、報警功能、記憶功能、按鍵處理、LIN總線通信、高速CAN通信、低速容錯CAN總線通信以及電源供給等幾個方面構成(圖2)。

硬件電路設計

HSSx/1544是一款完全符合第三代汽車儀表需要的芯片,它具有高速運算能力的32位MCU,帶有兩路CAN通道,能直接驅動步進電機和LCD模塊,性能參數滿足汽車工業級要求。外圍模塊包括步進電機控制PWM定時器,LCD

模塊接口,16位定時器脈沖單元(TPU),DMA控制器(DMAC),CAN總線控制器、串行接口,A/D轉換器,警示燈和報警器的輸出,LED PWM調光等。這些模塊可以滿足車速、轉速、油量、冷卻水液位的信號采集和顯示,可以很容易地實現外設元件很少的儀表板電路?;贖8Sx/1544的汽車儀表板框圖如圖3所示。

6組步進電機可直接通過H8sx/1544的PWM引腳驅動,分別用于指示汽車行駛的車速、發動機轉速、冷卻液溫度、燃油箱的油量、機油壓力和發電機電壓。選用具有并行8080接口的點陣式液晶模塊,可直接與MCU相連,用于顯示圖形和其他信息。高速CAN和低速CAN分別與汽車內的兩個CAN網絡相連,必要時可作為網關使用。汽車車速傳感器和發動機轉速傳感器通常采用霍爾器件,為了改善波形,在輸入捕獲定時器管腳外使用了施密特電路進行整形。

軟件設計

為了提高代碼的可重用性、可讀性以及可維護性,軟件編寫的基本思想是在滿足系統功能的前提下,盡可能使應用軟件標準化、模塊化。每一個模塊是一個具有獨立功能的程序,可以單獨設計、調試與管理。

軟件模塊主要有主程序模塊、初始化模塊、數據采集模塊、步進電機驅動模塊、CAN通訊模塊、LIN通訊模塊、SPI通訊模塊、顯示模塊、存儲記憶模塊、報警模塊、中斷模塊等。

報警模塊實現異常情況下控制告警信號輸出,如冷卻液溫度升高近沸點或燃油箱內的燃油量少于某一規定值時,音頻告警會發出不同頻率的告警信號,點亮指示燈。中斷模塊有四種中斷源:按鍵信號、車輪轉速信號、發動機轉速信號及掉電保護信號,分別完成面板功能設置、測速和掉電時的數據保存。數據采集模塊根據輸入參數對相應的模擬信號進行采樣、量化,并對采樣信號進行抗干擾處理。顯示模塊完成LCD的初始化,并顯示各種需要符號和數值。步進電機驅動模塊采用微步方式驅動步進電機,有加速、勻速、減速三種模式,以克服電機在啟動時滯后、停止時過沖的現象。

結語

本文通過對汽車儀表系統基本功能的分析,完成了一款高集成、嵌入式、總線化的汽車組合電子儀表。該儀表能實現步進電機帶動表盤指針實時指示以及LCD的圖形化顯示,實現了功耗低、容錯性強、模塊化程度高的設計要求。該組合電子儀表精度高、線性度好、響應速度陜、適應性強、記錄準確、性能穩定,各方面性能均達到了國內領先水平。

igbt驅動電路范文第2篇

摘 要:針對目前LED照明系統功耗大、控制系統復雜和亮度調節非智能化等諸多問題,本文設計了一種基于ZigBee的LED無極調光及控制系統。該系統采用CC2530實現網絡遠端數據傳輸,建立網絡,與集成PWM芯片SY5802A組成PWM模擬調光方式實現無級調光。其也設置了上位機,能實時顯示監控電壓、電流及功率等指標信息,并且可以遠端控制LED亮度。

關鍵詞:ZigBee;無極調光;LED照明;SY5802A;CC2530

The Design of Stepless and Control System of LED Based on

ZigBee Wireless Network Technology

ZHANG Xiaofu

1 研究背景

隨著社會的快速發展,對能源的需求逐漸增加,能源危機日益加劇,而節能減排成為發展的大趨勢。據統計,照明用電占全球用電量的19%,電量消耗巨大[1]。因此,節能和綠色照明已經緊密聯系在一起。作為照明領域后起之秀的LED燈耗電量為白熾燈的十分之一、節能燈的四分之一,但其工作壽命卻是白熾燈的100倍。此外,LED燈還具有無頻閃、電壓可調、無噪聲等優點[2]。因為LED與傳統照明光源相比具有諸多優勢,所以其已經逐漸成為照明的主流。

LED燈具為降低能源的消耗發揮了重要作用。但現階段,用于LED照明的驅動器成為其推廣應用及降低能耗的一個技術瓶頸。LED燈對驅動器的要求非??量?,對轉換效率、恒流精度、電源壽命和有效功率等性能要求十分嚴格,電源的輸出直流對LED產品的穩定性和可靠性具有直接影響[3]。同時,LED驅動模塊運行信息的缺乏對LED照明的進一步擴展和應用也是一個障礙。在一些大規模應用及相關安全領域,對LED燈具運行狀態的監控也十分必要。由此可得出,LED照明的驅動器及其工作監控系統在未來綠色照明市場上的應用前景非常廣闊。

在國內,LED燈監控系統的研究主要側重于LED燈的運行狀態[4]。為了解決自動調光和遠程控制等問題,何永玲等學者[5]設計了一個集單片機控制系統、Web服務器及Android客戶端于一體的智能照明控制系統。南京航空航天大學的朱玲媛提出采用ZigBee技術構建無線傳感網絡,利用紅外傳感器以及光敏傳感器采集路燈的工作信息,并根據需求對路燈的亮滅狀態及亮度進行調節,并利用霍爾電流傳感器采集路燈的故障信息,利用GSM模塊將路燈故障報警信息發送到終端。

2 系統結構

基于ZigBee的LED無極調光驅動及監控系統包括照明控制節點(LED燈、LED驅動器)、傳感器終端節點、協調器節點及上位機等。傳感器節點負責采集光照強度的信息并發送無線控制信號;照明控制節點接收控制信號并調控燈光亮度;協調器用于建立和啟用無線局域網并傳達無線網絡信號,對無線網絡節點進行控制管理及存儲無線網絡節點信息,同時完成與上位機的通信;上位機負載組網配置,并設置手動遠程調光按鈕。圖1為系統結構圖。

傳感器節點由光敏電阻和無線發射器組成。在不同的光照亮度下,光敏電阻的阻值會發生變化。在光照亮度發生變化后,傳感器節點的無線發射設備將光照亮度信息發送到控制節點。

照明控制終端主要由LED燈、LED驅動器及無線收發器等構成。當傳感器節點發來的光照信息低于設定值時,控制終端打開LED燈,并通過LED驅動器調整其亮度,傳感器節點不停地對亮度信息進行檢查,相互交換信息,最終實現亮度無極調光控制。在亮度為正常值時,控制終端不動作,LED燈不亮。協調器節點主要由無線收發器與EIA485模塊組成,發送無線網絡組網信息,完成節點之間的綁定,達到傳感器節點與控制端之間靈活控制的目的,并完成與上位機的通信任務。

3 系統硬件設計

CC2530的片內外設包括AES加密/解密內核、閃存控制器、I/O控制器、調試、定時器、隨機數發生器、ADC、DMA控制器、看門狗和UART等模塊。其還結合8kB的SRAM和32kB可編程FLASH。用戶可以利用豐富的片內外資源,進行所需應用的開發。為了完成LED燈的無極調光及監控系統的設計,需要對協調器節點、路由器節點及控制終端節點進行設計。本設計是基于CC2530芯片進行的設計。

3.1 協調器節點的設計

協調器是整個ZigBee無線網絡的核心,是一個中心節點,主要功能是組建ZigBee網絡,管理并存儲網絡節點信息及協助處理應用層信息等。本設計中協調器節點采用485串口通信與上位機實現通信。圖2為協調器的結構圖。

3.2 路由器節點設計

路由器節點主要用于節點之間的接力,擴展數據傳輸距離,是ZigBee無線網絡的樞紐。在進行無線網設計時,需要根據LED燈的分布合理布置路由器,使每個終端節點都在無線網的覆蓋范圍之內。路由器節點主要由無線收發器及CC2530模塊組成。

3.3 終端節點的設計

終端節點主要包括傳感器節點及控制終端節點。傳感器節點的主要任務是完成光照亮度的檢測,并把信號傳輸到控制終端。傳感器節點主要由光敏電阻、射頻模塊、地址模塊及存儲模塊組成??刂平K端主要包括LED燈、LED驅動器、地址模塊及存儲模塊等。終端節點結構如圖3所示。

光敏傳感器采集光照信息,經過處理將信號傳送給處理器CC2530,處理器CC2530根據當前的亮度信息進行計算,輸出適合的PWM波給LED驅動器,通過LED驅動器的輸出改變LED燈的亮度,從而達到無極調光的目的。

4 LED無極調光驅動電路設計

SY5800A是單級回程PFC控制器,主要應用于LED照明領域。其是一個主端控制器,沒有應用任何低成本的二次反饋電路和驅動器,在準諧振反激式變換器模式可以獲得更高的效率和高功率因數。該控制器具有以下優點:一次側控制消除了光耦合器,可實現PWM或模擬調光,谷導通的初級MOSFET,實現低開關損耗,0.3V初級電流檢測基準電壓引線,內部高電流MOSFET,低至15μA啟動電流,單級轉換功率因數大于0.90。

采用集成PWM芯片SY5802A模擬調光方式實現無級調光,將PWM信號輸入到PWM引腳,PWM引腳檢測PWM信號電流,利用脈寬調制技術開關LED驅動器來改變LED燈的導通時間,進而調整平均輸出電流以達到改變亮度的目的,實現無極調光功能。本文采用SY5802A芯片的雙側調光,次級0~10V輸出調光的設計。圖4為二次調光測輸入信號時LED驅動器電路圖。

圖5是在二次調光測輸入信號時二次側LED驅動器的輸出波形圖。

注:CH1(blue):Vdimming signal;CH2(cyan):Vtriangular wave;CH3(pink):VPWM_second side。

CC2530輸出的PWM波直接接在圖4中的PWM接口,通過PWM波改變驅動器的占空比。通過控制U2光耦,Q28050三極管與場效應管Q52N7002控制LED燈的導通時間,從而實現調光的目的。

5 軟件設計

本系統的軟件設計主要包括上位機界面、協調器和無線傳輸模塊等,各個模塊的軟件設計均是基于C語言開發的,上位機的開發是基于VC++開發的。

5.1 上位機的設計

上位機的開發是基于VC++面向對象與可視化軟件開發平臺開發的相應監測控制軟件,對LED燈進行統一監測管理與控制,并顯示電壓、電流與功率等信息,設置相關按鈕對LED進行遠程控制。

上位機要能實現與協調器之間的通信,并完成網絡配置。上位機通過EIA485模塊向協調器發送配置信息。在對終端節點建立綁定關系之前,上位機需要先掃描網絡,查詢網絡中部署的節點和相關信息。在此基礎上,工作人員能利用網絡配置界面對網絡中的終端節點進行網絡配置,并將配置信息發送到協調器,協調器以廣播的形式將接收的配置信息發送到網絡的各個節點。

在主界面中,自動控制為默認狀態,實現的是本地上位機與協調器之間的通信。操作人員點擊控制按鈕,可以產生相應的指令,通過串口傳輸給協調器,通過無線發射設備傳送到控制終端。上位機數據顯示窗口可以顯示協調器傳輸過來的節點數據。當網絡組建完成之后,點擊獲取網絡節點按鈕,可以在列表中看到所有的聯網節點,如圖6所示。數據顯示區可以顯示各個節點數據、節點名稱及編號。如果想要單獨查看某個節點數據,可以選中任意按鈕并手動輸入節點號就可以查看該節點數據。在選擇界面上的遠程控制按鈕后,可以通過上位機控制LED燈的亮與滅。

5.2 ZigBee節點軟件設計

想要實現照明控制與遠程監控功能,需要開發協調器節點、終端節點及路由器節點的程序。

在協調器上電之后,首先要對Z-STACK進行初始化,對信道進行掃描,并評估空閑信道,從中提取適合的信道及網絡標識符,啟動ZigBee網絡發送超幀,等待終端節點的連接請求,對終端節點進行認證,確認信息的合法性,確認信息無誤之后,協調器發出連接命令,完成終端節點與協調器的連接,組成ZigBee網絡。上位機向協調器發送綁定請求時,協調器要對命令進行甄別,確認是綁定命令后,協調器發送目標節點地址并等待目標應答。此時,廣播發送需要綁定的節點地址。圖7為協調器程序流程。

在路由器節點上電之后,先對Z-STACK進行初始化,開始信道掃描,找到可以加入的網絡。路由器檢測到協調器發送的超幀信號后,該路由器節點向協調器申請加入連接。此時,路由器節點獲得協調器的標識符,從而加入網絡。在路由器節點接收到終端節點的連接申請之后,需要對申請信息進行認證,確定合法之后,發送連接命令,實現終端節點與路由器節點的連接。

在終端節點上電之后,先要對Z-STACK進行初始化,需要進行信道掃描,找到可以加入的網絡。在終端節點檢測到協調器發送的廣播信號時,請求加入網絡,在獲得協調器的標識符后,完成加入網絡。在終端節點接收到綁定信號之后,需要將目標地址與本所的地址進行匹配,匹配成功之后,終端節點存儲接收到的綁定信息。在光敏電阻的阻值達到臨界值之后,通過ZigBee網絡向控制終端發送信號,并發送本節點地址。在控制終端檢測到傳感器節點的信號之后,對接收到傳感器節點的地址進行匹配,匹配成功后打開LED燈,傳感器節點再進行檢測,將信號傳輸到控制節點,LED驅動器對LED進行調光,直到LED亮度達到需求。傳感器節點程序流程圖如圖8所示。

6 結語

本文基于ZigBee無線網絡與LED無極調光技術設計了一種LED燈的無極調光及控制系統。采用無線網絡減少了布線,提高了靈活性。同時,結合傳感器檢測與PWM無極調光技術,實現自動平滑的亮度調整,具有較好的調光效果。此外,上位機可以實時顯示輸出電壓、電流與功率等指標,還可以在上位機進行人工遠程控制LED燈的亮度,減少人員工作量。根據環境內的亮度條件自動監測是否需要開啟LED燈,是否需要調整亮度,在滿足節能的條件下達到最佳照明效果,具有一定的應用價值。

參考文獻:

[1]秦會斌,鄭梁,時佳.白光LED應用現狀與發展趨勢[C]//全國太陽能光伏照明光源及其附件研討會.2007.

[2]徐江善.綠色革命——半導體照明[J].記者觀察,2003(10):49-50.

[3] Li Y. C.,Chen C. L. A Novel Single-Stage High-Power-Factor AC-to-DC LED Driving Circuit With Leakage Inductance Energy Recycling[J]. Industrial Electronics IEEE Transactions on,2012(2):793-802.

[4]馬暖.開關電源的APFC電路的設計與研究[D].蘭州:蘭州交通大學,2012.

[5]何永玲,吳耀龍.基于WiFi和移動終端的智能照明控制系統設計[J].物聯網技術,2016(29):102-105.

[6]朱玲媛,徐文濤,劉邦超,等.基于ZigBee的城市路燈智能監控系統的設計[J].電子設計工程,2015(1):146-147.

igbt驅動電路范文第3篇

1 74HC595的說明

7 4 H C 5 9 5內含8位串入/并出移位寄存器和8位三態輸出鎖存器。存器和鎖存器分別有各自的時鐘輸入 (SH_C P和S T_C P) , 都是上升沿有效。當S H_C P從低到高電平跳變時, 串行輸入數據 (S D A) 移入寄存器;當S T_C P從低到高電平跳變時, 寄存器的數據置入鎖存器, 清除端 (C L R) 的低電平只對寄存器復位 (Q S為低電平) , 而對鎖存器無影響。當輸出允許控制 (E N) 為高電平時, 并行輸出 (Q 0~Q 7) 為高阻態, 而串行輸出 (Q S) 不受影響。

7 4 H C 5 9 5最多需要5根控制線, 即D S、S H_C P、S T_C P、M R和O E。其中M R可以直接接到高電平, 用軟件來實現寄存器清零;如果不需要軟件改變亮度, OE可以直接接到低電平, 而用硬件來改變亮度。把其余三根線和單片機的I/O口相接, 即可實現對LED的控制。數據從SDA口送入74HC595, 在每個SH_CP的上升沿, S D A口上的數據移入寄存器, 在S H_C P的第9個上升沿, 數據開始從Q移出。如果把第一個74HC595的Q和第二個7 4 H C 5 9 5的S D A相接, 數據即移入第二個7 4 H C 5 9 5中, 照此一個一個接下去, 可接任意多個。數據全部送完后, 給ST_CP一個上升沿, 寄存器中的數據即置入鎖存器。此時如果EN為低電平, 數據即從并口Q 0~Q 7輸出, 把Q 0~Q 7與L E D的8段相接, LED就可以實現顯示了。要想軟件改變LED的亮度, 只需改變OE的占空比就行了。

2 軟硬件設計

2.1 硬件電路

74HC595與AT89C2052單片機的接口P 1口的P 1.0、P 1.1、P 1.2分別接到D S, SH_CP和ST_CP腳, 用來控制LED的顯示。LED的亮度用R1~R3的阻值來決定。

2.2 軟件流程圖及程序代碼

3 結語

用74HC595設計LED驅動電路, 硬件和軟件的設計都不存在復雜的技術問題, 特別是軟件設計。另外, 74HC595不僅可以用來驅動發光二極管, 而且能夠用來驅動LED顯示器。在I/O口較為緊張的情況下, 在對產品的體積要求不高, 并且希望降低成本時, 采用這種方案較為理想。

摘要:74HC595芯片是74系列芯片的一種, 具有速度快, 功耗小, 操作簡單的特點, 可以很方便地用于單片機接口進行驅動LED的操作。本文介紹這種芯片的特點和使用方法, 并給出軟硬件的設計實例。

igbt驅動電路范文第4篇

8位數碼管是單片機系統設計中最常用的顯示器件之一, 由于其成本價格低、顯示效果亮麗, 也廣泛應用于生活生產實踐中的各個領域。單片機驅動8位數碼管的電路設計本身并不復雜, 但實際應用時由于各個應用系統都有不同的具體環境要求, 因此設計的顯示驅動電路也有所不同?,F將單片機驅動8位數碼管時常用的幾種顯示驅動電路進行設計分析, 方便大家理解與應用。

電路設計一直接驅動

這是一種最簡單的驅動方式, 不需要外加芯片, 數碼管的每段控制與位控制均占用單片機1個端口線, 共需要占用單片機16個端口, 采用動態掃描方式, 其仿真電路連接與顯示效果如圖一所示 (電路中簡化了單片機晶振、復位及電源電路, 下同) , 其中RP1為P0口外接上拉電阻。

優點:電路結構簡單明了, 成本低, 程序設計簡單。

缺點:占用單片機端口個數多, 對于MCU的時間占用率高。

適用對象與場合:單片機系統沒有其他的任務或者其他的任務耗用單片機時間、空間都很少時, 常采用這種顯示驅動電路, 比如時鐘、溫度計等等。

程序設計思路:送位信號 (控制顯示位置) 、送段信號 (控制顯示內容) 、延時;依次循環8次即可。由于沒有鎖存功能, 顯示所用端口不允許復用。

電路設計二鎖存驅動

這是運用較多的一種驅動方式, 需要在電路中加入2片帶鎖存功能的控制芯片 (74HC (LS) 373、74HC (LS) 573、74HC (LS) 574等) 。其中一片用于鎖存段信號 (傳輸顯示內容) , 另一片用于鎖存位信號 (控制顯示位置) 。這樣電路總共需要單片機提供8個信號端口, 2個鎖存控制端口, 共10個端口, 采用動態掃描方式, 其仿真電路連接與顯示效果如圖二所示。

優點:由于帶有鎖存功能, 單片機時間占用率低;單片機端口占用有所減少, 并且能夠支持端口復用。因此MCU在時間、空間上都相對比較節省。

缺點:需要加入2片鎖存控制芯片, 提高了電路成本, 同時使電路設計也變得相對較為復雜, 程序設計也相對復雜一點。

適用對象:單片機系統任務較多, 需要更多時間和端口去完成其他任務的處理, 通??紤]使用這種顯示驅動方式。

程序設計思路:送需要顯示的段信號、鎖存到段鎖存器、置位位鎖存器內容、送控制顯示位置的位信號、鎖存到位鎖存器、延時 (此時可以去完成其他任務, 端口也可以復用到其他工作中) 、置位段鎖存器內容;依次循環8次即可。其中置位位鎖存器內容和置位段鎖存器內容是利用軟件進行消隱處理。

電路設計三串行驅動

這是一種運用帶鎖存功能的串入并出移位寄存器芯片 (74LS164、74HC595等) 進行級聯, 每位數碼管的段信號需要一片移位寄存器芯片傳輸鎖存段信號, 8位數碼管需要8片移位寄存器芯片。其仿真電路連接與顯示效果如圖三所示 (圖中只畫出了4位數碼管的驅動電路, 8位數碼管驅動繼續級聯即可) 。

優點:單片機端口占用僅僅2位, 最大限度節省了單片機I/O口空間。

缺點:需要加入8片串入并出移位寄存器芯片, 提高了電路成本, 同時使電路設計也變得更為復雜。采用串行數據傳輸, 傳輸速度比并行數據傳輸緩慢, 占用時間較長。

適用對象:單片機系統任務較多, 需要更多端口去完成其他任務的處理。一般在串行速度較慢的場合, 可以考慮這種驅動方式 (相當于擴展I/O口) 。

程序設計思路:1次發送1位數碼管需要的1個字節的8段信號, 依次串行發送每位數碼管需要的段信號即可 (4位發送4個字節, 8位發送8個字節) 。由于發送段信號需要一定的時間, 因此, 不需要延時, 即可形成視覺暫留效果。

這是一種運用1片帶鎖存功能的串入并出移位寄存器芯片 (74LS164、74HC595等) 把串行數據轉換為并行數據, 再加入2片帶鎖存功能的控制芯片 (74HC (LS) 373、74HC (LS) 573、74HC (LS) 574等) 進行數據鎖存。它實質上是電路二與電路三的綜合使用。其仿真電路連接與顯示效果如圖四所示。

優點:單片機端口占用只有4位, 節省了單片機端口空間, 電路比串行驅動不加鎖存芯片簡單, 只需要3片芯片。

缺點:采用串行數據傳輸比并行緩慢, 占用時間較長, 程序編寫相對較為復雜。

適用對象:與電路三基本相同, 但電路設計更加簡潔。

程序設計思路:1次發送1位數碼管需要的1個字節的8段信號, 鎖存到段鎖存器中, 再發送位控制信號, 鎖存到位鎖存器中, 延時, 依次循環8次即可 (中間仍然要將段位鎖存器中數據清空出來, 實現消隱) 。

此外, 還可以使用專用數碼管驅動芯片MAX7219及數碼管加鍵盤驅動芯片HD7279、BC7281、ZLG7289、ZLG7290、WH8280、CH451、CH452等進行電路設計, 它們均采用串行數據傳輸并且自帶鎖存, 其使用方法與電路四基本相似, 不再一一贅述。

結論

通過仿真與實踐驗證, 上述電路設計實用性強, 補充完附屬電路, 可用于教學實踐與生產實踐中。

摘要:本文設計了4種比較常用的單片機驅動8位數碼管的仿真電路, 分析了各個電路的優點與缺點, 介紹了各電路的適用對象范圍, 提示了依據此電路設計進行編程的思路與要點, 并通過實踐驗證切實可行。這套設計方案, 有利于掌握數碼管的驅動方法, 熟練運用數碼管設計顯示電路, 也便于大家在不同的設計環境中選擇使用。

關鍵詞:單片機,數碼管,設計,驅動電路

參考文獻

[1] 蔡振江.單片機原理及應用.電子工業出版社, 2011.

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