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超声波清洗机显示触控系统设计

2016-01-15 09:26
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  摘要:本文设计的超声波清洗机液晶显示触控系统,显示的信息直观明了,方便操作者使用。LCD触控屏采用显示驱动芯片HT1621B 和触控芯片ADPT008,具有低功耗、高可靠性的优点。针对使用中出现的干扰问题,采用软硬件结合的方式进行解决。使用经验表明,采用LCD 显示触控系统的超声波清洗机具有显示稳定度高,功耗小,使用操作方便等优点。

  超声波清洗机广泛应用于医药、化工、工业等行业,具有效率高、清洁、成本低的特点。在工业中常用于工件表面、小缝隙、深孔等部位的清洗,在操作的过程中,为了直观、方便的进行操作,本文采用液晶显示屏( LCD) 进行显示和操作控制。详细介绍LCD 的硬件驱动和调光电路设计,并在硬件电路的基础上编写显示和触控系统软件。

  1 系统硬件设计

  超声波清洗机LCD 显示包括: 时间显示和设置,可设定需要工作的时间; 温度显示当前值、设定值与参数设置,从而能对温度进行调节,设置范围为环境温度~ 99℃; 功率显示和设置实现了功率的连续调节; 超声波频率设置和显示,是为了实现不同清洗对象,选择不同的清洗频率。字符型LCD 显示屏利用HT1621B 芯片驱动显示。采用+ 5V 电压供电,HT1621B 内嵌32 × 4 位显示RAM 内存直接映象到LCD 的字符段,故可驱动128 位字符。数据由32 位段输出和四位公共输出共同完成传输显示。LCD 触摸通过ADPT008 进行控制,共8 位点对点控制功能。HT1621B 显示驱动和ADPT008 触控电路框图如图1所示,显示驱动芯片HT1621B 采用了30 位段输出和四位公共输出驱动LCD 屏,ADPT008 通过触摸感应接口接收LCD 触摸屏的8 通道触控信号。

超声波清洗机显示触控系统设计

  图1 LCD 显示和触控框图

  LCD背光显示采用PWM控制方式调节,其硬件电路如图2所示,由P沟道增强型MOSFET管IRF7410作为开关管进行控制,其最大工作电流可达-16A,阈值电压范围在-0.4V~-0.9V。PWM引脚信号由单片机送入,接LCD触控屏共阴极连接的背光LED管。当单片机送来的PWM信号为高电平时,MOS场效应管截止,信号为低电平时,MOS场效应管导通,这时。通过PWM有效控制背光灯的亮度。

超声波清洗机显示触控系统设计

  图2 PWM 背光调节电路

  主控制器选用STC12C5A16S2 单片机,具有16K字节的片内FLASH,45K 字节的EEPROM,2 路PWM输出口,内有硬件看门狗等功能,工作电压选择在+5V。触控信号经触控感应芯片输入到单片机I /O口,去控制LCD 屏的显示、功能设置与基本操作。功率的调节采用百分制的形式显示,去控制逆变电路实现调控。

  2 系统软件设计

  字符型液晶显示屏软件部分包括液晶显示和按键触控检测子程序。采用HT1621B 驱动的液晶显示屏,通过HT1621B 的CS、WR 和DATA 引脚实现对液晶显示屏的驱动显示,其驱动显示子程序如图3所示。在主程序中调用驱动显示子程序,完成显示内容的更新。按键触控检测子程序如图4 所示,程序实现的功能是记录按下的键值。每次只能按下一个按键,当按下多于一个按键时则按键失败返回。若按下超过1s 时,则返回至主程序入口处重新执行,并实现对触控按键芯片ADPT008 掉电再上电。按键触控检测子程序只记录键值,供按键处理子程序调用,即按键功能的实现在按键处理子程序中实现。按键处理子程序被主程序调用,从而实现人机交互。

超声波清洗机显示触控系统设计

  图3 LCD 显示子程序流程图

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