CH7106与单板机的接口电路

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(郑春迎)CH7106是双积分式3\(\frac{1}{2}\)位A/D(模——数)转换器,该器件具有集成度高,输入阻抗高、工作电压宽,工作温度范围宽、低噪声、低失调,低温漂以及可以浮地工作等优点。因此,在仪器仪表及其他许多领域中得到广泛的应用。

CH7106可以直接驱动液晶显示器,无须另加显示器驱动器件,使用非常方便。但其内部对输入模拟信号工作在连续采样状态,而输出的数字段码信号数量多而且没有锁存功能,所以当把用CH7106装配的仪器仪表与单板机接成系统时,必须解决时序的配合问题,及误码率和数据线的连接问题。下面就使用普通的与非门电路和三态缓冲器解决这些问题的电路及程序作一简要分析。

接口电路

CH7106采用标准的陶瓷双列直插40引线封装,其管脚排列如图1所示。其中a\(_{u}\)~gu是个位液晶显示段码驱动信号;a\(_{T}\)~gT是十位液晶显示段码驱动信号;a\(_{H}\)~gH是百位液晶显示段码驱动信号;abk为千位液晶显示a、b段码驱动信号;B/P是液晶公共极驱动信号。TEST是逻辑线路地线。

图1
图1 🔍原图 (423×616)

由图1可见,CH7106输出的数字信号共22位,若直接用做单板机的输入信号,则需要23根引线(包括1根地线),显然是不现实的。从分析荧光数码管0~9的段码表可知,将其中的D\(_{2}\)、D3去掉,仅保留其中五位同样没有重码。这样一来,可将CH7106的22根输出数据线压缩为16根。单板机的数据总线有8根,正好两次输入单板机。图2为使用普通的三态缓冲器(74LS244)和与非门(74LS00)组成的接口电路。

图2
图2 🔍原图 (804×526)

CH7106输出的段码信号为30Hz的可调方波信号,B/P公共极驱动信号也是一个30Hz的可变方波。由于单板机在输入数据时多数情况下是随机的。所以CH7106与单板机的输入选通信号之间,在时序上必须恰当配合,才能准确无误的取得数字信号。

当以CH7106的TEST极为参考地电位时,B/P极和液晶暗段信号是同相的,与液晶亮段的信号则是反相的。这三个信号的波形如图3所示。考虑到74LS244的输入与输出之间是反相关系,所以把单板机输出的选通信号RW—反相后,再与B/P公共极驱动信号相与后,作为74LS244的选通信号,这样就能做到二者在时序上能恰当配合。图2中的74LS00就是解决时序配合的具体电路部分。它利用单板机的两个口地址分别和IOR—信号相与后,可产生两个RW'—选通信号,它们分别和B/P公共极驱动信号相与后,作为两片74LS244的选通信号。经过两次选通便可准确地将CH7106输出的3\(\frac{1}{2}\)位段码信号输入到单板机中。

图3
图3 🔍原图 (819×243)

为了确保输入信号的准确性,在程序上还应采取一定的措失。图4是程序的结构框图,供编写程序时参考。

图4
图4 🔍原图 (319×835)