基于PLC的自动打铃控制器的毕业设计(7)

图4.2 七段LED数码管显示原理图

此外，显示器中还有一个圆点型发光二极管（在图中以dp表示），用于显示小数点。通过七个发光二极管亮暗的不同组合，可以显示多种数字、字母以及其它符号。LED显示器中的发光二极管共有两种连接方法：

共阳极接法如图4.2(b)

把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极。使用时公共阳极接+5V。这样阴极端输入低电平的段发光二极管就导通点亮，而输入高电平的则不点亮。

共阴极接法如图4.2(a)

把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极,使用时公共阴极接地，这样阳极端输入高电平的段发光二极管就导通点亮，而输入低电平的则不点亮。

使用LED显示器时要注意区分这两种不同的接法。

七段发光二极管，再加上一个小数点位，共计八段。因此提供给LED显示器的字型代码正好一个字节。各代码位的对就关系如下表4.1

表4.1 LED显示器的字型代码

代码位 显示段

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D7 dp D6 G D5 f D4 E D3 d D2 c D1 b D0 a 用LED显示器显示十六进制数的字形代码如下表4.2

表4.2 LED显示器显示十六进制数的字形代码

字型 0 1 2 3 4 5 6 7 8 共阳极代码 C0H F9H A4H B0H 99H 92H 82H F8H 80H 共阴极代码 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FH 字型 9 A b c d E F 灭 共阳极代码 90H 88H 83H C6H A1H 86H 8EH FFH 共阴极代码 6FH 77H 7CH 39H 5EH 79H 71H 00H 此次计设采用的共阴极LED显示器，其中时间显示为动态显示，星期显示为静态显示。

4.3 7448芯片介绍

7448芯片的外部的引脚图

图4.3 7448芯片引脚图

7448七段显示译码器输出高电平有效，用以驱动共阴极显示器。该集成显示译码设有多个辅助控制端，以增强器件的功能。

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表4.3 7448的功能表

十进制 或功能 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 消隐 脉冲消隐 灯测试 输入 LT H H H H H H H H H H H H H H H H × H L RBI H × × × × × × × × × × × × × × × × L × A3 A2 A1 A0 L L L L L L L H L L H L L L H H L H L L L H L H L H H L L H H H H L L L H L L H H L H L H L H H H H L L H H L H H H H L H H H H × × × × L L L L × × × × BI/RBO H H H H H H H H H H H H H H H H L L H 输出 a b c d e f g H H H H H H L L H H L L L L H H L H H L H H H H H L L H L H H L L H H H L H H L H H L L H H H H H H H H L L L L H H H H H H H H H H L L H H L L L H H L H L L H H L L H L H L L L H H H L L H L H H L L L H H H H L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L H H H H H H H 字形 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 8 7448的逻辑功能：

(1)正常译码显示。LT=1，BI/RBO=1时，对输入为十进制数l～15的二进制码（0001～1111）进行译码，产生对应的七段显示码。

(2)灭零。当LT=1，而输入为0的二进制码0000时，只有当RBI =1时，才产生0的七段显示码,如果此时输入RBI =0 ，则译码器的a～g输出全0，使显示器全灭；所以RBI称为灭零输入端。

(3)试灯。当LT=0时，无论输入怎样，a～g输出全1，数码管七段全亮。由此可以检测显示器七个发光段的好坏。 LT称为试灯输入端。

(4)特殊控制端BI/RBO。BI/RBO可以作输入端，也可以作输出端。

作输入使用时，如果BI=0时，不管其他输入端为何值，a～g均输出0，显示器全灭。因此BI称为灭灯输入端。

作输出端使用时，受控于RBI。当RBI=0，输入为0的二进制码0000时，RBO=0，用以指示该片正处于灭零状态。所以，RBO 又称为灭零输出端

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4.4 电铃电路

4N25为光电耦合器由发光二极管和光敏晶体管组成。SCR-100是双向晶闸管可以认为是一对反并联连接的普通晶闸管的组成，它有两个主电极T1和T2，以及一个门极G。门极使器件在主电极的正反两个方面均可触发导通，因此在50HZ的电压下，由于每0.01s内都有一个触发电压，使得有一个主电极触发导通，由于接的是交流，所以每个主电极总会在下一个半波时由于电压反向而自动关断，但在这个半波内另一个主电极却因为触发脉冲的到来而导通。所以整个周期中不管是哪个半周期只要有触发脉冲就会使晶闸管导通。总体电路工作原理当输入端Y15为低电平时，4N25输入端电流为0，输出相当于开路。当Y15为高电平时，输出电铃回路导通。其电路图如下图4.4所示:

图4.4 电铃控制电路

4.5 PLC的硬件设计

4.5.1 PLC的选型

因需要7个输入点，14个输出点，考虑到实际应用留有一定的I/O端口余量，且电铃为直流负载，由于三菱FX2N系列的PLC在小型控制系统中比较占有优势和市场，本次设计也是小型的控制系统，我们学习的也是三菱FX2N系列的PLC，根据上一章的知识所以我们采用我们熟悉的三菱FX2N-32MR-001来控制该系统。

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4.5.2 PLC I/O端口的分配

根据功能要求，我统一了I/O接点的分配。见表4.4:

表4.4 I/O端口分配表

输 入 X0 启动按钮(SB1) X1 停止按钮(SB2) X2分钟调节按钮(SB3) X3 小时调节按钮(SB4) X4 星期调节按钮(SB5) X5计时开始按钮(SB6) X6 假期控制按钮(SB7) 输 出 Y0—时间显示译码芯片7448A脚 Y1—时间显示译码芯片7448B脚 Y2—时间显示译码芯片7448C脚 Y3—时间显示译码芯片7448D脚 Y4—选择小时十位数7448芯片LT RBI RBO Y5—选择小时个位数7448芯片LT RBI RBO Y6—选择分钟十位数7448芯片LT RBI RBO Y7—选择分钟个位数7448芯片LT RBI RBO Y8—星期显示译码芯片7448A脚 Y10—星期显示译码芯片7448B脚 Y11—星期显示译码芯片7448C脚 Y12—星期显示译码芯片7448D脚 Y13—星期显示7448芯片LT RBI RBO Y14—打铃的输出 58

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