| 摘要 在概述Philips P89LPC932的基本功能以及與P89LPC764比較的基礎上,針對LCD顯示設計中的諸多問題,給出一種能廣泛應用于各類現(xiàn)場數(shù)據(jù)顯示、組態(tài)式LCD的軟硬件實現(xiàn)方案;分析硬件電路及其工作原理,并給出軟件設計中部分關鍵代碼。該方案在模擬系統(tǒng)上和現(xiàn)場運行情況中進行了驗證,成本低,且具有通用性和靈活性等優(yōu)點。 關鍵詞 P89LPC932 組態(tài)設計 LCD顯示 通信模式 堆�？臻g 初始化程序 引言 隨著微電子技術、網(wǎng)絡技術和控制技術的不斷發(fā)展,LCD作為現(xiàn)場顯示設備廣泛應用在各種通信與控制系統(tǒng)中。大部分的LCD集成了中英文字庫,用戶輸入?yún)^(qū)位碼或ASCII碼即可實現(xiàn)文本顯示。由于現(xiàn)場控制設備通常較為分散,系統(tǒng)中模擬量和開關量隨著控制要求的變化而不同,顯示的項目個數(shù)和功能也不盡相同,往往給設計帶來許多不便[1]。常用的方法是,在軟件的設計階段,根據(jù)要求把各個顯示信息固化在程序中。若要修改某個中文字符,程序員首先必須查出其區(qū)位碼,然后修改計算機上的漢字數(shù)據(jù)。這樣,不但系統(tǒng)的開發(fā)周期長、程序可讀性差,而且給日后的維護帶來很大的不便。為了實現(xiàn)程序的通用性,選用Philips的P89LPC932實現(xiàn)具有組態(tài)功能的LCD顯示。其優(yōu)點是,在不需要修改系統(tǒng)軟件情況下,通過串口與組態(tài)軟件方便地設定LCD顯示的項目和個數(shù),功能菜單隨著設定項目的個數(shù)自動改變,并且實現(xiàn)了對設備的簡單控制操作,達到了通用性和靈活性結合的目的。 1 P89LPC932介紹 P89LPC932是Philips公司推出的高性能高速度的80C51 CPU,采用0.35μm Flash,6倍速于標準的80C51。8KB Flash 程序存儲器,具有1KB可擦除扇區(qū)和64B可擦除頁;512B數(shù)據(jù)EEPROM存儲器可用來存放器件序列碼及設置參數(shù);256B RAM,512B輔助片內RAM。 在P89LPC76X系列中,P89LPC764得到了廣泛的應用;但由于LPC764只有4KB的程序空間和128B的數(shù)據(jù)存取空間,故不能滿足較大量數(shù)據(jù)通信和顯示的要求。與之相比,P89LPC932還具有如下特點與優(yōu)勢： ① 程序區(qū)域擴大。由4KB的EPROM擴大為8KB Flash,并提供在線編程功能。
�、� 數(shù)據(jù)區(qū)域擴大。P89LPC932有256B的內部數(shù)據(jù)存取區(qū),512B的輔助存取區(qū)和512B的EEPROM。
�、� 串行通信功能增強。設置高精度波特率發(fā)生器。LPC764實行串行通信時,模式3要使用到定時器1。LPC932使用波特率發(fā)生器實現(xiàn)通信設置,可節(jié)省出定時器1。帶有字符檢測、幀錯誤檢測、溢出錯誤檢測、雙緩沖發(fā)送功能、發(fā)送中斷控制(停止位的開始或結束產(chǎn)生中斷)、可實現(xiàn)RX/TX中斷分開,從而提高通信效率。
④ 新增定時器模式6。 簡單的8位PWM 信號發(fā)生器,帶自動重裝的8位定時/計數(shù)器,重裝值表示PWM信號的占空比。
�、� 串行外圍接口SPI。高速串行通信接口,最高速度為3Mb/s。主從模式實現(xiàn)全雙工同步通信。 2 LCD系統(tǒng)組態(tài) 組態(tài)式LCD實現(xiàn)的關鍵在于對漢字處理,以往的做法把系統(tǒng)菜單的漢字區(qū)位碼固定在程序中。由于立即數(shù)表示的信息難于維護,一旦需要對程序修改,將是一件費勁的事情。我們的處理方法是,設置系統(tǒng)信息表,并把所有的中文信息(系統(tǒng)菜單和顯示信息)存放于EEPROM。中文信息和系統(tǒng)信息表通過由VB編寫的LCD組態(tài)軟件完成,并通過串口下載到EEPROM。當LCD上電后,程序根據(jù)系統(tǒng)信息自動配置顯示菜單,從而實現(xiàn)了系統(tǒng)的組態(tài)性。 如表1所列,系統(tǒng)信息表記錄實際顯示的AI、AO、操作參數(shù)、DI、DO的個數(shù)。LCD在進行頁面更新時,先讀出相應項目的個數(shù),并自動調整顯示的條目。所有AI、AO、OPER、DI、DO的名稱中文區(qū)位碼,單位ASCII碼,狀態(tài)信息中文區(qū)位碼都存放到EEPROM中。項目名稱為4個漢字,單位信息為2個ASCII字符,狀態(tài)信息為2個漢字。 表1 組態(tài)信息數(shù)據(jù)在EEPROM中的物理地址分配
 LCD顯示裝置實現(xiàn)功能如下： �、� 實時顯示8個模擬量輸入點(AI)、8個模擬量輸出點(AO)、8個運行參數(shù)、8個開關量輸入點(DI)、8個開關量輸出點(DO)。
�、� 修改模擬量輸出點、運行參數(shù)和開關量輸出點,實行就地對設備的控制。
�、� 密碼管理。用戶可以直接在LCD上或通過組態(tài)軟件修改密碼。
�、� 滾動顯示和手動顯示功能。
�、� 組態(tài)功能。通過組態(tài)軟件可以方便地修改各顯示量的中文代碼和單位等信息。 在各種通信與控制系統(tǒng)中,LCD顯示特定的數(shù)據(jù)信息而處于控制系統(tǒng)的末端,通常做法是通過RS485總線與控制器相連形成一個網(wǎng)絡[1, 2]�？刂破髋cLCD在數(shù)據(jù)傳送上有兩種關系。一種是控制器為Master,LCD為Slave�？刂破鬏喠鞯叵蚋鱈CD傳送數(shù)據(jù),從而實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)顯示。另外一種是控制器為Slave,LCD為Master。LCD主動地向控制器發(fā)出請求信號,實現(xiàn)集中顯示的功能。為了系統(tǒng)的通用性,我們設計了兩個特殊功能開關,從而實現(xiàn)LCD主從模式的和組態(tài)模式的切換。其功能定義如表2所列。 表2 功能鍵說明
 Slave模式：LCD等待主站發(fā)送實時數(shù)據(jù)。當接收到數(shù)據(jù)時檢測是否為本機站號。若是,立即接收數(shù)據(jù)并進行顯示,否則丟棄數(shù)據(jù)包,如圖1所示。 
圖1 Slave模式
Master模式：LCD輪流向各個控制器發(fā)出請求讀數(shù)命令,并作相應的顯示,如圖2所示。 
圖2 Master模式
組態(tài)模式：LCD發(fā)出組態(tài)命令,當接收到組態(tài)信息后發(fā)出組態(tài)成功信息。 3 硬件設計 如圖3所示,P89LPC932中P0口作為鍵盤輸入和站號地址,P2口與LCD數(shù)據(jù)線相連,P1.7、P1.6為LCD數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈帐中盘�。串行通信線TXD、RXD與MAX487相連,并通過P1.4實現(xiàn)通信方向的切換。 |
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