一種工業顯示屏的設計

在煉焦生產過程中，多臺作業機車按照給定的生產計劃，相互配合進行工作，筆者設計了煉焦生產作業機車自動化控制系統。
為了幫助車上操作人員正確、準時進行操作，防止誤操作或各機車相互配合不當造成事故，煉焦控制系統中設計了一種工業顯示屏。顯示屏用數碼管和指示燈顯示：當前本車的生產任務，執行任務的時間以及實際時間，當前其它相關作業機車的位置、工作狀態以及允許工作條件；顯示屏用語音進行作業提示、工作狀態通報、報警。圖1為工作中的顯示屏，數碼管用L表示，指示燈用D表示。

1 總體電路結構
顯示屏總體電路框圖如圖2。單片機AT89C51作為電路核心，AT89C51串行口接收中央控制室主控計算機發來串行數據，由此控制顯示的內容和發出相應的語音。AT89C51內部定時器Tl作為波特率發生器，TO用作定時。為了和車上PLC通信接口一致，顯示屏采用RS一485串行通信標準，用MAX485作為通信接口。

為了防止系統出現死機現象，采用MAX813芯片實現“看門狗”功能。MAX813第6腳WDI接至AT89C51的P2．4，程序中每隔一定的時間執行一條CPL，P2．4指令，即不斷地向MAX8l3的WDI腳發出脈沖信號進行“喂食”，一旦AT89C51出現“死鎖”時，不可能再執行CPL P2．4，MAX813的計數器溢出，控制RESET引腳向AT89C51輸出一個復位信號，使AT89C51復位。

2 顯示電路設計
顯示電路設計采用SPI接口的顯示驅動電路芯片MCl4489。SPI總線是一個同步串行外設接口，只需3～4根數據線和控制線即可實現與具有SPI總線接口功能的I／O器件進行接口，因此，可以簡化電路設計，節省器件。
2．1 MCl4489介紹
MCl4489是Motorola公司生產的一種高集成度的顯示驅動器，集鎖存、譯碼、驅動、掃描、時鐘于一體，采用動態掃描方式驅動共陰極LED數碼管或獨立的LED指示燈，且亮度可程控為全亮或半亮。一片MCl4489可直接驅動5個顯示單元，1個顯示單元可以是1個數碼管或4個獨立的LED指示燈。
(1)MCl4489引腳功能
MCl4489其引腳排列如圖3，引腳功能如下。
Bl～B5(BANKl～5)：顯示位驅動端，低電平有效。MCl4489采用B1～B5依次有效的動態掃描方式驅動5個顯示單元，B5為最高位驅動端。
a～h：數碼管顯示段驅動端。驅動數碼管時，a～g分別驅動數碼管的a～g字段，h驅動小數點。驅動指示燈時，a、b、c、d直接控制4個指示燈，e、f、g處于低電平。一片MCl4489最多可控制5個數碼管或20個獨立的指示燈。
EN：串行輸入使能端，為低電平有效。
DI(DATA IN)：串行數據輸入端。EN有效期間，串行數據在CLOCX上升沿由DI端移入內部移位寄存器，高位在前。
D0(DATA OUT)：串行數據輸出端。在時鐘脈沖CLOCK下降沿移出數據，可用于芯片間級聯，前級D0接后級DI。
CLOCK：串行數據時鐘輸入端。
Rx：外部電流設置電阻，要求Rx≥700Ω，其值決定驅動電流大小，選擇Rx阻值調節顯示亮度。
VDD、VSS：電源端、地線。
(2)MCl4489顯示控制