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L ED 光柱显示器的智能化设计
L ED 光柱显示器的智能化设计
王宽仁许杰栾华东
(空军工程大学电讯工程学院西安 710077)
摘要详细讨论了在不同标准信号输入的条件下, 利用L ED 光柱显示器实现 1‰精度显示的原理和
基于 87C552 系列单片机的软硬件设计方法, 并介绍了关键部分的设计考虑, 在以光柱显示器作为
相对模拟量显示的仪表中, 具有很高的实用价值。
关键词 L ED 光柱显示器 87C552 单片机智能化 1‰精度
101 点光柱显示器在显示仪表中作为相对模拟 0 a1a 2a3, 用百分数表示为 a1a2a 3% 而
量显示具有显示直观、可靠性高、成本低廉、抗震 a 1a2a3% = [a 1 × 10 + a2 × 1 + a3 × 0 1 ]%
性能好等特点, 应用日益广泛, 但其显示精度只有
= [a 1 × 10 + (a2 × 10 + a3 × 1) × 0 1 ]%
1% 。在早期的模拟显示仪表中, 采用了逐渐点亮某
= [a 1 × 10 + (a2a3) × 0 1 ]% (1)
个发光点, 当完全点亮时代表 1% 的方式反应被测
由上式可见, 方括号中第 1 乘积项是权值为 10
信号的连续变化过程。
的数据, 第 2 乘积项是权值为 0 1 的数据, 如果用
随着微处理器技术的发展, 特别是单片机的问
光柱显示器分别显示第 1 项和第 2 项数据, 然后按
世, 出现了智能化的显示仪表。为了解决光柱显示
权值相加, 即可实现 1‰精度显示。
器显示精度低的问题, 一般的仪表面板上设置了
1 2 显示格式
L ED 数码管, 用光柱显示器显示被控对象的调节过
下面以双光柱显示器
程, 而用L ED 数码管显示测量数据。这种方法除增
说明数据显示格式。L ED
加硬件开销外, 也使得面板布局难以协调。本文设
双光柱显示器如图 1 所
计的光柱显示器充分利用单片机的软硬件资源, 采
示, 左侧的光柱显示器显
用智能化设计技术, 实现了不同标准信号输入条件
示权值为 10 的数据, 为了
下的 1‰精度显示, 既提高了显示精度, 又使得仪表
与右侧显示格式相区别
面板布局协调美观。,
规定当按递增顺序点亮第
1 光柱显示器接口简介及数显原理 10、第 20、⋯、第 90 点中
的个点时表示显示数
1 1 数据显示原理 N ,
101 点光柱显示器内部由一个独立的发光二极据为N (N = 1, 2, ⋯, 9 )。
管和一个 10× 10 的发光二极管矩阵组成。每 10 个右侧光柱显示器显示权值
发光二极管阴极相连(以共阴极为例) , 共引出 10 个为 0 1 的数据, 根据光柱
阴极作为行, 各行对应的发光二极管阳极相连, 共显示器读数, 通过(1) 式
引出 10 个阳极作为列。另一独立的发光二极管阴极换算即可得到 1‰精度的
和阳极单独引出并接固定电压, 始终点亮, 表示数据。例如图 1 中, 左侧
0%。当需点亮某一点时, 单片机首先发出行地址使读数为 6, 右侧读数为 67,