第三章：微机及其接口技术(6学时) 机电一体化课件.ppt

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1、第一篇:微机及接口技术概述地址译码器、I/O口与CPU的接口人机接口机电接口功率接口概述I/O口是CPU输入接口和输出接口。最简单的接口仅仅是连接二个设备的一组导线，或是一对标准连接件I/O口可分为简单I/O口和可编程I/O口(又分为并行接口和串行接口)。常用的简单输入接口有74xx244、245简单输出接口有74xx273、373可编程并行接口有8255、8155等，可编程串行接口有8251。机电一体化产品基本组成及接口人机对话输出设备I/O口出接口控制输执行元件微机人机对话输入设备I/O口集接口信息采传感器机械分系统人机接口机电接口从上图看出，人机对话输入和输出设备没

2、有和CPU直接连接，而是通过I/O口与CPU连接在一起外设和CPU不能直接连接的原因有下面两个：①人机对话设备和CPU的阻抗不匹配；②CPU不能直接控制人机对话设备（键盘、LED等）的接通和关闭。CPU通过地址译码器、RD和WR等控制I/O口的接通和关闭，从而控制外设的接通和关闭。概述138和139的引脚名称地址译码器、I/O口与CPU的接口——地址译码器与CPU的接口地址译码器与CPU的接口139的功能表138的功能表控制微机8031、地址码译码器、接口芯片与输入、输出设备的连线总图例一：01000100000按键的数据10000100100100100100+5V11

3、1100000001D7=1特征位为1D6D5=00A组工作方式为0D4=0PA口作输出D3=0PC口高四位作输出D2=0B组工作方式为0D1=0PB口作输出D3=0PC口高四位作输出00对8255进行预定义00100100+5V00000000000100数据00100100+5V10100000000100数据00100100+5V01010000000100数据人机接口在机电一体化产品中，常用的输入设备有开关、BCD二~十进制码拨盘、键盘等；常用的输出设备有指示灯、LED（发光二极管）、液晶显示器、微型打印机、CRT（阴极射线管）、扬声器等。人机接口分为输入接口和输

4、出接口。人机接口有下述二个特点：①专用性。根据对人机接口的专门要求，人机接口的设计方案要根据产品的要求而定。②低速性。外设的工作速度是较低的，设计时要考虑微机与外设的速度配合，提高制微机的工作效率采用8031做控制微机，通过简单输入口74LS245设计出四位十进制输入、BCD码输出的拨盘，若输入1357这个数,试画出接口电路.例二:拨盘与微机接口电路图输入“1”则B1B2B3B4分别对应为0001输入“3”则B5B6B7B8分别对应为0011输入“5”则B1B2B3B4分别对应为0101输入“7”则B5B6B7B8分别对应为0111A0A1A2A3A4A5A6A7WRRD

5、A8A9A10A11A12A13A14A158031Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7ABCG2AG2BG1B1B2B3B4B5B6B7B8A1A2A3A4A5A6A7A8DIRGB1B2B3B4B5B6B7B8A1A2A3A4A5A6A7A8DIRGGNDGNDA8421A8421A8421A8421+5VY1Y2+RD+RD74LS13874LS245(Ⅰ)74LS245(Ⅱ)........矩阵式键盘的结构及接口电路（1）LED显示器的接口设计①发光二极管的接口方法发光二极管具有体积小、亮度高、寿命长、价格低、接口电路简单可靠等优点。下图是二个实际接口电路。人机接口发

6、光二极管的接口电路八段LED显示器的结构图及与I/O口的接口电路人机接口——八段LED的接口设计采用8031做控制机，要求通过74LS164串行通讯芯片控制八位LED静态显示器,试画出接口电路。串行通讯、多位静态显示LED接口电路共阳极GP16与CPU的接口电路人机接口（2）与GP16微型打印机接口蜂鸣器电路蜂鸣器音量较小，在噪声较大的环境中通常采用扬声器做声音输出，扬声器要求以音频信号驱动。以集成电路产生音频信号，经放大后驱动扬声器工作。人机接口在机电一体化产品中，被控对象所需要的驱动功率一般都比较大，而计算机发出的数字控制信号或经D/A转换后得到的模拟控制信号的功率都

7、很小，因而必须经过功率放大后才能用来驱动被控对象。实现功率放大的接口电路被称为功率接口电路。在控制微机和功率放大电路之间，人们常常使用光电隔离技术，下面首先介绍光电隔离器件。功率接口1、光电耦合隔离器的结构原理及其隔离电路；2、数字量输入通道中几种典型电路；3、数字量输出通道几种典型驱动电路；学习要点在微机控制系统中，除了要处理模拟量信号以外，还要处理另一类数字信号，包括开关信号、脉冲信号。它们是以二进制的逻辑“1”和“0”或电平的高和低出现的。如开关触点的闭合和断开，指示灯的亮和灭，继电器或接触器的吸合和释放，马达的启动和停