Page 95 - 《橡塑技术与装备》2020年21期（11月上半月橡胶）
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产品与设计 水生宏·基于单片机橡胶车间空气粉尘浓度检测仪的设计
图 19 显示电路
键的操作。那么换算的范围是小于 255。而利用 A/
D 转换器转换的电压在换算成 8 位后，再通过输入输
出口时就会转换成为十进制。通过按键设置初始的参
图 18 动态显示图
考值。通过每按下去一次按键，在每一位上加一。在
须把需要显示的字母或者数据，通过转换成 LED 的代 设置好初始参数后，经过 I/O 口送到单片机内部，再
码，才可以显示出我们想要显示出的数据。LED 的显 利用单片机的功能，吧数据进行换算，并经过转换
示代码是由 7 位组成的。有两种方法来实现这种转换： 后在仪器的显示屏上显现出数据。单片机的 P2.5 到
一种是专用硬件译码器，还有一种是专用软件译码器。 P2.7 按顺序接在百位，十位，个位，且分别由 key1、
本模块要达到数码管的动态显示使用的是 “ 单片 key2、key3 表示。键盘驱动采用 P2.0~P2.3，如图 20
机软件译码 ”。要显示出粉尘的浓度，四个数码管就 所示。
足够了。要想只需要 4 个数码管就能够表示出所需要
的字符，那么只需要把单片机的处理以及其他的浓度
表示均采用 3 位的十进制来表示就行了。要使 LED 正
常工作，因为通过输入输出口的驱动电流太小，达不
到要求，必须要对电流进行放大，所以要接一个三极
管在每个数码管的控制端，将电流进行放大。现数码
管中的三极管正常工作，在导通的情况下，就需要很
好的控制好 4 个三极管的基极，从而使其在导通的情
况下，数码管正常工作。四个 LED 数码管的位选由
P2.0、P2.1、P2.2、P2.3 控制，P1 口输出段码与显示
数字关系见表 3。
图 20 键盘电路
表 3 P1 口输出段码和数码管显示数字之间存在的关系
显示数字 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2.6 报警电路设计
输出段码 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FH 6FH
电磁式蜂鸣器连通电源后，振荡器发出的音频信
本设计中，所使用的是 4 联的共阳极显示。数码 号电流，电磁线圈在电流的作用下会形成磁场，形成
管上的 1234 分别接单片机上的端口 P2.0 至 P2.3。另 的磁场具有吸引的作用，在线圈和磁铁的作用下，振
外的八个接口接单片机的 P1.0 至 P1.7，其中 1234 处 动膜片会产生周期性的振动，并发出声音。压电式蜂
接有按键。电路如图 19 所示。 鸣器主要由五大部分组成。对于多谐振荡器，给多谐
2.5 浓度参考值设定的设计 振荡器提供电压时，一般在 1.5~15V 之间，会造成振
在本设计中通过研究发现需要设置出来三个独立 荡器震荡，并产生一定范围的音频信号，这样压电蜂
的数字按键，可以分别表示成百位、十位、个位。八 鸣器片就能在阻抗匹配器的作用下发声。本设计中提
个二进制的数字换算成为十进制，则会更好的进行按 示报警采用蜂鸣器，当检测时设定值小于粉尘的粒度
年
2020 第 46 卷 ·43·
