智能光指针/数字双显仪表的研究

　　光指针/数字双显仪表是在光指针表基础上增加了数显功能，该表数字全程显示，光指针分段显示。数字全程显示，使得读表更精确。光指针只显示主要 监视段参数，使得指针显示分辨率更高，位置变化更明显。同时，发光条可将设定的上/下限值显示出来，指针变化可反映出当前被测参数与设定上/下限值的距 离。此外，这种表在光指针显示时，可自动降低数码管显示亮度，不分散运行人员注意力，监视更方便。

　　一、光指针显示技术

　　可以用作光指针显示的电致发光器件目前有四种:分别为直流等离子体(DCPDP)光指针器件、发光二极管(LED)光指针器件、真空荧光 (VFD)光指针器件和液晶(LCD)光指针器件。四种光指针器件的性能比较见表1。从表1中可看出，LED发光器件的工作电压为SV，不需电平转换可直 接用数字电路及智能芯片控制，且分辨率较高，显示颜色多样，价格便宜。因此，用LED发光条做智能显示器件应用十分广泛。

　　LED发光器件的基本结构如图1所示。这是一种64线(gxg)的发光条，这种发光条由8个段组成，而每个段又由8根线组成;每个段内的8根线 是共阴(或共阳)连接的。在制造工艺上让8个段依次排列成一条直线，让被显示参数通过驱动电路来点亮光指针，信号的幅度越大，被点亮的光指针位置越远，二 者成线性关系。发光条的分辨率取决于LED的数目。由于发光二极管芯片的体积约为0.3 x 0.3,敞为点发光。

　　为了将点发光变成线发光，一般采用光栅式处理方法.

　　即利用柱面镜阵列将点光源变为线光源。

　　二、智能光指针/数字双显农硬件构成

　　1.以89C51为核心的光指针/数字双显表构成

　　89C51是一种带4k字节闪存的低功耗、高性能CMOS八位微处理器，与工业标准的MCS一S1TM指令集和输出管脚相兼容。89C51的片 内采用闪速存储(FLASH MEMORY)技术设计制造，编程/擦写全部采用电实现;具有可重复编程，使用寿命长(1000次以上)，数据不易挥发(10年)，编程/擦写速度快(全 4k编程约3s，擦写约lOms)等特点。由于将多功能8位CPU和闪存组合在单个芯片中，这种高效微处理器为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价 廉的方案。

　　智能光指针/数字双显表以89C51微处理器为核心，由显示驱动电路、看门狗及掉电保护电路、报警电路及开关电源组成。除具有智能化的光指针/数字双显功能外.还具有信号在线校验、峰值记录/显示、越限报警等功能。如图2所示，89C51的P_1.0—P_1.3口控制93c46的读写.T₁、T₀控制越限报警，接高7135信号采样，TXD可启动看门狗电路正常工作，P00一P0.7为8位数据线.INTI接峰值显示功能键，P_2.0和P₂，分别接峰值清零和信号校验功能键，P_2.2、P_2.3控制8279写地址和写命令。