一种工业显示屏的设计

在炼焦生产过程中，多台作业机车按照给定的生产计划，相互配合进行工作，笔者设计了炼焦生产作业机车自动化控制系统。
为了帮助车上操作人员正确、准时进行操作，防止误操作或各机车相互配合不当造成事故，炼焦控制系统中设计了一种工业显示屏。显示屏用数码管和指示灯显示：当前本车的生产任务，执行任务的时间以及实际时间，当前其它相关作业机车的位置、工作状态以及允许工作条件；显示屏用语音进行作业提示、工作状态通报、报警。图1为工作中的显示屏，数码管用L表示，指示灯用D表示。

1 总体电路结构
显示屏总体电路框图如图2。单片机AT89C51作为电路核心，AT89C51串行口接收中央控制室主控计算机发来串行数据，由此控制显示的内容和发出相应的语音。AT89C51内部定时器Tl作为波特率发生器，TO用作定时。为了和车上PLC通信接口一致，显示屏采用RS一485串行通信标准，用MAX485作为通信接口。

为了防止系统出现死机现象，采用MAX813芯片实现“看门狗”功能。MAX813第6脚WDI接至AT89C51的P2．4，程序中每隔一定的时间执行一条CPL，P2．4指令，即不断地向MAX8l3的WDI脚发出脉冲信号进行“喂食”，一旦AT89C51出现“死锁”时，不可能再执行CPL P2．4，MAX813的计数器溢出，控制RESET引脚向AT89C51输出一个复位信号，使AT89C51复位。

2 显示电路设计
显示电路设计采用SPI接口的显示驱动电路芯片MCl4489。SPI总线是一个同步串行外设接口，只需3～4根数据线和控制线即可实现与具有SPI总线接口功能的I／O器件进行接口，因此，可以简化电路设计，节省器件。
2．1 MCl4489介绍
MCl4489是Motorola公司生产的一种高集成度的显示驱动器，集锁存、译码、驱动、扫描、时钟于一体，采用动态扫描方式驱动共阴极LED数码管或独立的LED指示灯，且亮度可程控为全亮或半亮。一片MCl4489可直接驱动5个显示单元，1个显示单元可以是1个数码管或4个独立的LED指示灯。
(1)MCl4489引脚功能
MCl4489其引脚排列如图3，引脚功能如下。
Bl～B5(BANKl～5)：显示位驱动端，低电平有效。MCl4489采用B1～B5依次有效的动态扫描方式驱动5个显示单元，B5为最高位驱动端。
a～h：数码管显示段驱动端。驱动数码管时，a～g分别驱动数码管的a～g字段，h驱动小数点。驱动指示灯时，a、b、c、d直接控制4个指示灯，e、f、g处于低电平。一片MCl4489最多可控制5个数码管或20个独立的指示灯。
EN：串行输入使能端，为低电平有效。
DI(DATA IN)：串行数据输入端。EN有效期间，串行数据在CLOCX上升沿由DI端移入内部移位寄存器，高位在前。
D0(DATA OUT)：串行数据输出端。在时钟脉冲CLOCK下降沿移出数据，可用于芯片间级联，前级D0接后级DI。
CLOCK：串行数据时钟输入端。
Rx：外部电流设置电阻，要求Rx≥700Ω，其值决定驱动电流大小，选择Rx阻值调节显示亮度。
VDD、VSS：电源端、地线。
(2)MCl4489显示控制