ST1101紅外光電傳感器的電動自行車速度與里程表設(shè)計

圖3 信號預(yù)處理電路圖

圖4 施密特觸發(fā)器對脈沖的整形



利用施密特觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中的正反饋作用，可以把邊沿變化緩慢的周期性信號變換為邊沿很陡的矩形脈沖信號。輸入的信號只要幅度大于VT+，即可在施密特觸發(fā)器的輸出端得到同等頻率的矩形脈沖信號。

從傳感器得到的矩形脈沖經(jīng)傳輸后往往發(fā)生波形畸變。當(dāng)傳輸線上的電容較大時，波形的上升沿將明顯變壞；當(dāng)傳輸線較長，而且接受端的阻抗與傳輸線的阻抗不匹配時，在波形的上升沿和下降沿將產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象；當(dāng)其他脈沖信號通過導(dǎo)線間的分布電容或公共電源線疊加到矩形脈沖信號時，信號上將出現(xiàn)附加的噪聲。無論出現(xiàn)上述的那一種情況，都可以通過用施密特反相觸發(fā)器整形而得到比較理想的矩形脈沖波形。只要施密特觸發(fā)器的VT+和VT-設(shè)置得合適，均能受到滿意的整形效果。



OM AT24C02的應(yīng)用



AT24C02是CMOS 2048位串行E2PROM，在內(nèi)部組織成256×8位。AT24C02的特點是具有允許在簡單的二線總線上工作的串行接口和軟件協(xié)議。



如圖5所示，在本設(shè)計中用芯片AT24C02的SDA端與單片機(jī)的P3.7口相連，SCL端與單片機(jī)的P3.5口相連。因為在這個I2C總線上只有一個器件，所以把AT24C02的地址設(shè)為000，即把A0、A1、A2都接地。單片機(jī)計算出來的里程數(shù)據(jù)通過SDA、SCL向AT24C02輸送數(shù)據(jù)。單片機(jī)首先向AT24C02發(fā)送寫信號，當(dāng)確認(rèn)后從單片機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)儲存單元提取數(shù)據(jù)然后向AT24C02的內(nèi)部地址傳送數(shù)據(jù)。當(dāng)顯示里程時，單片機(jī)首先向AT24C02發(fā)送讀信號，然后確認(rèn)后，單片機(jī)從AT24C02內(nèi)部的地址向單片機(jī)的讀出單元字節(jié)讀出數(shù)據(jù)，供顯示所用。

圖5 AT24C02與單片機(jī)的接口電路圖



4 顯示部分



本設(shè)計的顯示模塊包括MC14511BCP、CD4076、74LS138和6個LED顯示管等器件。MC14511是將鎖存、譯碼、驅(qū)動三種功能集于一身的“三合一”器件。鎖存器的作用是避免在計數(shù)過程中出現(xiàn)跳數(shù)現(xiàn)象，便于觀察和記錄。用譯碼器將BCD碼轉(zhuǎn)換成7段碼，再經(jīng)過大電流反相器，驅(qū)動共陰極LED數(shù)碼管。譯碼器屬于非時序電路，其輸出狀態(tài)與時鐘無關(guān)，僅取決于輸入的BCD碼。



74LS138的作用相當(dāng)于位選的功能，當(dāng)C，B，A的輸入分別為“000、001、010、011、100、101”時分別選擇不同的MC14511，從而在不同位上顯示不同的數(shù)字和小數(shù)點。CD4076是CMOS 4位三態(tài)輸出D寄存器,通過74LS138的Y6，Y7來控制其CP的工作，從而使CD4076來控制小數(shù)點顯示。圖6是顯示模塊框圖。

圖6 顯示模塊框圖



圖7為系統(tǒng)顯示部分的電路。系統(tǒng)中用74LS138的Y0～Y5選擇MC14511以驅(qū)動LED顯示，Y6、Y7來控制CD40756的CP，從而達(dá)到以CD4076的Q1～Q4控制小數(shù)點的顯示，另一個CD4076只用到其Q1和Q2，圖中字符相對應(yīng)的地方表示其引腳相連。