數字電路及其應用（十）

四、LED數碼顯示的應用　

　　已介紹過的數碼顯示電路只需配上相應的器件，就可組成多路監示的報警裝置。圖32是取自工程上一種10路報警系統的原理框圖。其中的LED數碼顯示電路具有兩種功能，1.發出BCD碼，供多路報警循測開關的接通信號。設定每個開關接通兩秒鐘，然后斷開，20秒鐘一個接通循環。2.LED顯示0～9個數，用來指示各路報警傳感器的位號，以便發出報警聲時，用戶可從LED上看出報警點的位置。以下分別介紹各框圖的組成。有關LED數碼顯示電路已作過詳細介紹，這里不再復述。
　　
　　1.CD4067模擬開關。數字電路中模擬開關是很有用的器件，用它來切換數字信號的傳輸是十分方便的。模擬開關的等效電路如圖33所示。該圖中0～n是開關的位，A代表開關的公共端刀，它等效一個單刀多位開關。各開關的切換是由BCD碼作指令，BCD碼的每四位二進制碼可對應一個開關的接通，其余開關都斷開。各開關都可雙向傳輸信號，即各開關允許從n線到1線的信號傳送（輸入/輸出）或1線到n線的分離（輸出/輸入），以及允許信號的并/串轉換。開關所需的BCD碼由外部電路產生，并稱BCD碼為外部地址輸入信號。
　　
　　圖34是一種集成模擬開關器件CD4067的引腳圖。CD4067是單16路（單刀16位）模擬開關，各開關由外部輸入二進制的地址碼A、B、C、D來切換。其中腳10、{11}、{14}和{13}是地址碼A、B、C、D的輸入端；腳2～{11}和{16}～{23}是開關的輸入/輸出端（開關位）；腳1是開關的輸出/輸入公共端（開關刀）；腳{15}為控制端，低電平有效（選通），高電平禁止（開關開路）。CD4067的真值表如附表所示。4位二進制碼A、B、C、D共有16種狀態，所以可以控制16個開關的通斷。從真值表上看出，CD4067的工作方式和圖33介紹的完全相同，不過實際的IC多了一個控制端口{15}INH。這種模擬開關具有低的導通電阻和高的斷開電阻，被傳輸的數字信號幅度為3V～15V。
　　
　　2.多路報警傳感器和訊響器　這里各路設置的報警傳感器依用戶按要求設定，所以難以詳細介紹，不過可以介紹其要求。不管設置何種傳感器，如防盜的振動或斷線傳感器；防火的感煙傳感器；家用或商用的燃氣氣敏傳感器等，都要作數字化處理，即報警時，傳感器的輸出應輸出高電平（≥12V），以保證傳感器的報警信號可以遠距離傳送。如圖35防盜的斷線傳感器，當A、B兩點的布線一旦斷開，A點就輸出高電平（12V）的報警信號，再通過CD4067的輸出到訊響器上。報警用的高響度訊響器，本報均有過介紹。
　　
　　本10路報警裝置與CD4067有關的電路如圖36所示。它可用于倉庫、石油液化站，當然也可以用于多居室別墅的防盜系統，不同的場所使用不同種類的傳感器。各傳感器設在需要的地方，報警電路安裝在一個箱內作為監測箱掛在室內（工程上稱為中心控制室）。一旦出現報警聲，從監測箱的LED顯示中即可查到報警位置。值得注意，因CD4067的外部地址碼是二/十進制的BCD碼，所以控制的報警路數最多10路，余有6路空著不同。實際使用時，也可按需要設置報警路數，這種情況下，由LED數碼顯示電路產生的10路循測信號也無需更改，未用上的循測信號，作空位運行。

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