智能配電監控系統的人機交互設計
3 系統硬件電路設計
3.1 鍵盤電路
人機交互系統中輸入控制命令,設置數值,查詢電參數、歷史數據、告警信息等都肯定要使用鍵盤。系統中設計采用的是3×5的鍵盤,外加一個復位按鍵組合成4×4格式安裝,其中除了0~9這10個數字外,還有確定鍵“Enter”、菜單鍵“Menu”、上鍵“Up”、下鍵“Down”、“靜音”鍵及復位鍵。在端口KEY0、KEY1、KEY2輸出線上接上拉電阻,使端口能準確的置高、置低。上拉電阻的另一端則連接在一起接5 V電源。電路圖如圖4所示。本文引用地址:http://www.104case.com/article/172741.htm
圖為3x5鍵盤設計電路,KEY0、KEY1、KEY2連接至單片機具有A/D功能的I/O口,此時就可以通過A/D掃描讀取,可以根據A/D值判斷有無按鍵按下或是那個按鍵按下。根據上圖電阻值可以算出:無按鍵按下,A/D值為5 V;SW1按下,通過計算知A/D值為VCC×R1/(R1+R20)=0.16 V;SW4按下,A/D值為VCC×R1/(R1+R20+R24)=0.733 V;同理,SW7=1.559 V;SW10=2.287 V;S5=2.875 V;根據A/D采集值比較,最接近哪個鍵值的范圍,則就是該按鍵。
使用此方法需注意按鍵選用接觸性較好的按鍵。按鍵差的使用時間一長,容易產生接觸電阻,按鍵多容易誤檢測。
3.2 LCD顯示電路
系統采用北京青云公司生產的LCD3202401液晶控制器,LCD3202401使用功能強大的RA8835作為控制器。此LCD有4位顯示數據線,且傳輸數據迅速;具有強大的作圖功能;支持文本顯示、圖形顯示以及圖形和文本混合顯示;具備簡捷的MPU接口和功能齊全的控制指令集。單片機與LCD的接口電路 如圖5所示。
圖中LCD與單片機管腳連接處加1 kΩ的限流電阻,可以有效防止單片機管腳電流過大造成LCD液晶屏損壞。由于單片機的頻率為22 MHz,所以傳輸時肉眼看不到數據是一位一位傳輸的,從人類視覺的角度上看,就仿佛是全部字符或圖片同時顯示一樣。
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