空調(diào)主板顯示數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電路的設(shè)計(jì)(05-100)

　　概述

　　近年來(lái),隨著空調(diào)市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大,競(jìng)爭(zhēng)也日趨激烈;從而對(duì)空調(diào)生產(chǎn)成本控制提出了更高的要求,空調(diào)生產(chǎn)過(guò)程中測(cè)試成本占據(jù)了生產(chǎn)成本相當(dāng)大的比重。同時(shí),生產(chǎn)測(cè)試的方便性、準(zhǔn)確性和有效性都影響著產(chǎn)品質(zhì)量,從而最終影響空調(diào)品牌的信譽(yù)。

　　國(guó)內(nèi)空調(diào)生產(chǎn)廠家對(duì)空調(diào)主板的測(cè)試大多數(shù)仍停留在手工檢測(cè)階段,為提高生產(chǎn)測(cè)試中的自動(dòng)化程度,我們?cè)O(shè)計(jì)了空調(diào)主板自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng);自行研制的主板測(cè)試數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電路是該自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。該監(jiān)測(cè)電路是以Philips增強(qiáng)型單片機(jī)P89C51RD2為核心,實(shí)時(shí)監(jiān)視空調(diào)主板內(nèi)的單片機(jī)與顯示驅(qū)動(dòng)芯片之間的同步串行數(shù)據(jù),確保對(duì)空調(diào)主板檢測(cè)的準(zhǔn)確有效;同時(shí)根據(jù)工控機(jī)軟件定義的檢測(cè)流程,將計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)傳送給空調(diào)主板的單片機(jī)系統(tǒng),從而模擬空調(diào)遙控器的各種操作,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)測(cè)試系統(tǒng)的流程化和智能化。

　　監(jiān)測(cè)電路硬件的設(shè)計(jì)

　　主板測(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電路功能要求主要包括三個(gè)方面：空調(diào)顯示數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)、風(fēng)葉步進(jìn)電機(jī)控制脈沖的監(jiān)測(cè)和遙控器功能的模擬。對(duì)于前二類數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)由于實(shí)時(shí)性要求高,工控機(jī)在多任務(wù)監(jiān)控軟件條件下無(wú)法勝任;而對(duì)于遙控器功能的模擬是為了提高測(cè)試系統(tǒng)的自動(dòng)化程度,在計(jì)算機(jī)操作平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)點(diǎn)擊來(lái)模擬空調(diào)遙控器的操作。本文主要描述該實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電路中顯示數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和遙控器模擬的實(shí)現(xiàn)。

　　監(jiān)測(cè)電路硬件基本組成

 

　　圖1.空調(diào)主板測(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電路硬件結(jié)構(gòu)

　　結(jié)合監(jiān)測(cè)電路的特殊功能,為提高所設(shè)計(jì)測(cè)試系統(tǒng)的可靠性,單片機(jī)采用外部看門狗(Watchdog)復(fù)位芯片X5045,該芯片內(nèi)含512字節(jié)的E2PROM可以用于存放系統(tǒng)的相關(guān)配置;同時(shí)將多余的I/O用于LED指示燈,方便單片機(jī)軟件調(diào)試并指示監(jiān)測(cè)電路的工作狀態(tài),硬件電路基本組成如圖1所示。

　　監(jiān)測(cè)電路功能分析

　　實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電路所采集的顯示數(shù)據(jù)是空調(diào)主板上單片機(jī)與顯示驅(qū)動(dòng)芯片PT6961之間的同步串行通訊數(shù)據(jù)。PT6961芯片(引腳如圖2所示)是臺(tái)灣普誠(chéng)(PTC)公司生產(chǎn)的專用LED驅(qū)動(dòng)芯片,支持10×3鍵盤掃描和由軟件配置的12位×6段或11位×7段顯示模式,與控制器的數(shù)據(jù)接口為同步串行方式：數(shù)據(jù)輸入引腳DIN、數(shù)據(jù)輸出引腳DOUT、時(shí)鐘引腳CLK和通訊使能引腳STB。[3]由于在空調(diào)主板應(yīng)用中沒(méi)有鍵盤擴(kuò)展的需要,PT6961與主板單片機(jī)之間通訊有三個(gè)I/O：DIN、CLK和STB。因此,監(jiān)測(cè)電路必須通過(guò)這三個(gè)數(shù)據(jù)接口,編寫單片機(jī)軟件準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地識(shí)別空調(diào)主板傳送給PT6961的顯示數(shù)據(jù),考慮到主板采用單片機(jī)主程序循環(huán)方式刷新顯示驅(qū)動(dòng)芯片,并且數(shù)據(jù)流格式固定,CLK頻率達(dá)65KHz。監(jiān)測(cè)電路中的單片機(jī)在采集DIN數(shù)據(jù)串時(shí),由于數(shù)據(jù)速率較高且時(shí)鐘頻率不確定,因此將采集一串?dāng)?shù)據(jù)作為一次任務(wù),且在該任務(wù)內(nèi)不允許其它類型的中斷發(fā)生。基于分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果,將DIN引腳與單片機(jī)普通I/O連接,而STB和CLK則與單片機(jī)的INT0和INT1外部中斷輸入引腳相連,用于采集任務(wù)的開(kāi)啟和通訊數(shù)據(jù)位的監(jiān)測(cè)。