基于16位單片機(jī)的智能儀器監(jiān)控平臺(tái)設(shè)計(jì)
LCD液晶顯示器是人機(jī)界面的重要窗口,也是本監(jiān)控平臺(tái)的特色之一,本平臺(tái)所有人機(jī)交互功能皆通過(guò)LCD結(jié)合鍵盤(pán)完成。鍵盤(pán)采用的是2×4觸摸按鍵設(shè)計(jì),占用CPU的6個(gè)I/O口,其中一個(gè)按鍵與儀器啟動(dòng)電路相連,成為該分析儀器的啟動(dòng)鍵。液晶顯示器采用的是240×128點(diǎn)陣式大屏幕寬視角液晶顯示器(LCD),顯示模塊的外部接口引腳共有21個(gè),其中Pin18腳為顯示字符的字體選擇引腳,接高電平則顯示的字體為8×6,接低電平則顯示的字體為8×8。該液晶屏內(nèi)置驅(qū)動(dòng)器T6963C及周邊電路,具有硬件初始化功能。
LCD的Pin4腳為顯示區(qū)域?qū)Ρ榷日{(diào)節(jié)管腳,接入電壓可以在-6V~18V之間調(diào)節(jié)。本監(jiān)控平臺(tái)選用MAXIM公司生產(chǎn)8引腳雙列直插封裝的MAX749芯片來(lái)提供液晶屏的輝度調(diào)節(jié)的震蕩電壓。該芯片是專(zhuān)為L(zhǎng)CD對(duì)比度電壓調(diào)節(jié)而設(shè)計(jì)的,其輸出電壓具有良好的可調(diào)性,可以通過(guò)數(shù)字控制、電位調(diào)節(jié)、PWM控制工三種方法實(shí)現(xiàn)。起工作電路如圖3。
圖3 MAX749工作電路設(shè)計(jì)
3.4 紅外打印及串口通訊模塊
根據(jù)紅外打印協(xié)議,打印模塊硬件部分主要由紅外物理層包括紅外收發(fā)器及編解碼硬件電路實(shí)現(xiàn)。其中物理層編解碼采用了惠普公司紅外3/16的編解碼芯片——hp-7001,此芯片使用1.63μs或者3/16脈沖模式收發(fā)信號(hào),可對(duì)波特率編程。紅外收發(fā)器采用安捷倫的hsdl-3610,它全兼容IrDA 1.1,最高傳輸速率可達(dá)4Mbps,連接距離大于1.5米且耗電較少??紤]到單片機(jī)80C196kc的串行接口要用于數(shù)據(jù)通訊,所以改用HSO、HSI實(shí)現(xiàn)紅外打印的類(lèi)串口數(shù)據(jù)輸出輸入。由于80C196kc和hp7001的接收發(fā)送腳都是TTL電平,可直接相連,無(wú)需MAX232等電平轉(zhuǎn)換芯片??紤]到9600bps是紅外通訊協(xié)議的基本波特率,故80C196kc以及hp-7001和hsdl-3610都采用9600bps進(jìn)行通訊。
串口通信使用了80C196kc的串行數(shù)據(jù)接口,采用RS-232方式,由MAX232實(shí)現(xiàn)串行信號(hào)的電平轉(zhuǎn)換。采用8位數(shù)據(jù)位、一位停止位、無(wú)奇偶校驗(yàn)位的傳輸方式,提供4800、9600、19200三種波特率供用戶(hù)選擇,以適用于計(jì)算機(jī)通訊的需要。通訊時(shí)只需用在儀器與計(jì)算機(jī)之間用串口線(xiàn)連接,運(yùn)行相應(yīng)程序,即可完成數(shù)據(jù)的傳輸。該通信只傳送已存入flash中的歷史采樣數(shù)據(jù),最多一次可傳送40組數(shù)據(jù),每組數(shù)據(jù)均包括所有采樣參數(shù)、計(jì)算參數(shù)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)的系統(tǒng)參數(shù)(如日期時(shí)間、燃料類(lèi)型等)。
3.5 電源啟動(dòng)及轉(zhuǎn)換模塊
圖4 電源啟動(dòng)及轉(zhuǎn)換電路
評(píng)論