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| ( 8 月 1 日 2007 年) |
| Noureddine Benabadji, University of Sciences and Technology, Oran, Algeria |
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圖1中的電路擴充了先前在本專欄發表過的一篇關於如何在無內建ADC的微控制器中使用類比輸入之構想，並借用了也在本專欄中發表過的另一篇有關在無外部開關電晶體（switching transistor）的情況下，如何驅動七段LED顯示器所討論到的技巧（參考文獻１和２）。此電路中新增了一個串列鏈路（serial link），只需要一對雙絞線，便可以將每個測量結果傳送到相容的PC中。此串列鏈路採用配置在115,200鮑（baud）的Microsoft Hyper Terminal、在 8、N和 1幾點進行測試，且沒有流量控制（flow control）。
簡而言之，軟體經由線路RA0 和RB7同時驅動一個七段LED 顯示器。將RA0 輸出設為高且將RB7 當作輸入，來啟動公共陽極顯示器（common-anode display ）DS3。將RA0 輸出設成低，且將RB7 當作輸入，會啟動公共陰極顯示器DS2。以RA0 當作輸入，將RB7 輸出設為高，可啟動公共陽極顯示器DS1 。如果將RA0 當作輸入，將RB7 輸出設為低，則會啟動公共陰極顯示器DS0。如果連續啟動一個顯示器，只有一條線路RB0 到RB6被配置為輸出來驅動一個LED 段。這種設計不再限於 3V 或更低的VDD電壓，由於LED可反向平行地連接，所以一個二極體的正向電壓（forward voltage）限制了另一個的反轉電壓（reverse voltage）。使用紅光二極體顯示器需要1.6V的電壓。
圖２說明了這種設計實例的新特點。Q1、R5、和R6 當作向電容C3 充電的等效可變電阻（equivalent variable resistor ）RX。這裏並沒有將RX 降到接地基準電壓，而只將其連接到一個（如微控制器的）I/O：RB0。如果RB0為有低態的輸出，第一類比通道（analog channel）啟動，測量次常式（measure subroutine）對高達66% 的VDD充電脈衝進行計數，然後，透過對照表（look-up table）將此時間延遲轉換成3位數的毫伏電壓值。為了要擴充類比輸入的數量，可以平行的配置，連接七個可變電阻電路，也就是說，每個電路都連在C3 和一個RB1 到RB7的I/O線路之間。請注意， I/O線路連接到顯示器並可啟動或關閉類比通道。如果一個類比輸入通道經由一條I/O 線路啟動，輸出在低狀態，而其他線路為高阻抗輸入，則將會關閉所有其他通道。同時，顯示器也會關閉。
圖１中的電路還增加了一個簡單的串列鏈路，而沒有添加額外的元件。如果將配置為輸出的兩個I/O線路 RA1 和RA2連接到一個RS-232 連接器的RXD (接腳2) 和GND (接腳5)，就可以利用軟體重現相對PC的RS-232 埠接地端的正向和負向電壓。如果RA1 較高且RA2 較低，則 RXD 就會有有關PC的RS-232 埠接地端5V的正向電壓。如果RA1 較低且RA2 較高，則RXD 就會有有關PC的RS-232 埠接地端–5V 的負向電壓。表１（www.edn.com/070510dil）列出了 PIC16F84A-20P的實例。該電路雖然沒有經過優化，但有詳細的說明，讓它易於轉化為另一種Microchip 的中階器件（如PIC16F628A），它能以更多的I/O線路支援 20 MHz 的頻率。
參考文獻
1. Benabadji, Noureddine, “Microcontroller, JFET form low-cost, two-digit millivoltmeter,” EDN, June 22, 2006, pg 71.
2. Benabadji, Noureddine, “Ultralow-cost, two-digit counter features few components,” EDN, Aug 17, 2006, pg 69.
圖說：
圖１ 使用公共陽極和公共陰極的七段LED顯示器，不用增加額外的外部元件，微控制器的埠即可驅動顯示器。
圖２ 經由增加額外的電晶體電路，可以擴充圖１中測量的電壓數量。
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Figure 1
Figure 2 |
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