基于LPC2134的人機(jī)接口模塊設(shè)計

引言

　　隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，其系統(tǒng)容量越來越大，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，系統(tǒng)中的自控及繼保裝置所需處理的信息不斷增加，這對人機(jī)接口的功能提出了更高的要求。新型的人機(jī)接口模塊要能夠快速響應(yīng)和處理大量數(shù)據(jù)，并具備實(shí)時信息顯示和人性化界面功能。而集成電路技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的飛速發(fā)展及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，為人機(jī)接口的升級提供了技術(shù)支持。本文以小電流接地系統(tǒng)故障選線裝置的研發(fā)為背景，并利用高性能低功耗的集成電路芯片，設(shè)計了一種基于ARM7的人機(jī)接口模塊，該模塊比傳統(tǒng)的人機(jī)接口具有更大的優(yōu)勢。

　　1? 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　本系統(tǒng)的人機(jī)接口模塊功能框圖如圖1所示。

　　1.1 CPU系統(tǒng)

　　本模塊中的CPU采用32位高性能低功耗微控制器芯片LPC2134，該芯片內(nèi)置豐富的硬件資源，包括32 KB的靜態(tài)RAM、128 KB的Flash、2個16C550工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)UART、2個高速I2C 接口和實(shí)時時鐘等。該CPU使用三級流水線技術(shù)，取指、譯碼及執(zhí)指可同時完成．其最高操作頻率可達(dá)60MHz。向量中斷控制器(VIC)可管理所有的32個中斷輸入，中斷優(yōu)先級可編程動態(tài)分配。這些功能的集成使得LPC2134十分適合于工業(yè)測控，并能勝任對人機(jī)接口模塊的控制職能。其CPU外部復(fù)位芯片可采用CATALYST公司生產(chǎn)的CAT1025。CAT1025兼顧了非易失性存儲器和復(fù)位功能。存儲器則采用高速I2C總線接口(400 kb／s)，可支持手動按鍵復(fù)位輸入和寫保護(hù)輸入。

　　1.2液晶接口

　　液晶模塊(LCM)采用內(nèi)置T6963C控制器的SMG240128A點(diǎn)陣圖形液晶。該液晶為單屏結(jié)構(gòu)，采用單電源供電，點(diǎn)像素為240×128點(diǎn)，黑色字／藍(lán)色底，屬于中規(guī)模LCM。其液晶模塊和CPU的接口電路原理如圖2所示。

　　在圖2所示的液晶接口電路中，CPU的控制線先接六輸入反相器74HC14作為驅(qū)動；數(shù)據(jù)線接雙向八位總線收發(fā)器74LS245作為驅(qū)動，該芯片有2根控制線，可分別控制數(shù)據(jù)傳輸方向(DIR)和片選(G)。采用芯片驅(qū)動與電阻驅(qū)動相比，整個模塊結(jié)構(gòu)更加緊湊，線路清晰，可提高系統(tǒng)的集成度和抗干擾能力。電位器W1用于調(diào)節(jié)液晶的對比度，W2用于調(diào)節(jié)液晶的背光強(qiáng)度，用戶可以根據(jù)需要隨時調(diào)節(jié)液晶的顯示效果。

　　1.3? 鍵盤及LED接口

　　鍵盤主要負(fù)責(zé)用戶指令的輸入，LED則負(fù)責(zé)指示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。傳統(tǒng)的鍵盤和LED往往獨(dú)占CPU引腳資源。可由I／O口電平觸發(fā)來控制。矩陣式鍵盤雖然能夠節(jié)約部分引腳，但隨著按鍵的增加，其所占用的引腳數(shù)也會增加。

　　針對這一矛盾，周立功公司推出了一款按鍵及LED驅(qū)動芯片ZLG7290，該芯片采用I2C串行接口，可提供鍵盤中斷信號，以方便與CPU接口，最少時僅需占用2根I2C口信號線，故可大大節(jié)省I／O資源；它可以直接驅(qū)動8位共陰式數(shù)碼管(1英寸以下)或64只獨(dú)立的LED；同時能夠管理多達(dá)64只按鍵，并自動消除抖動，其中有8只可以作為功能鍵使用。其最大的優(yōu)點(diǎn)在于可根據(jù)系統(tǒng)需求選擇按鍵及LED的數(shù)量，且按鍵及LED的擴(kuò)展無需增加CPU的硬件開銷，同時能自動完成鍵盤及LED的動態(tài)掃描，節(jié)省CPU的工作量，也可集中資源用于信號的檢測和控制。該芯片作為工業(yè)級芯片，其抗干擾能力很強(qiáng)。在工業(yè)測控中應(yīng)用十分廣泛。本次人機(jī)接口模塊設(shè)計采用了8只按鍵和8只LED，其連接電路原理圖如圖3所示。

　　圖3中，ZLG7290只需占用3根CPU的I／O線，分別為I2C口數(shù)據(jù)傳輸線SDA，時鐘傳輸線SCL及按鍵中斷輸入INT。ZLG7290的I2C口與LPC2134的I2C1口相連接，其傳輸速率可達(dá)32 kbit／s，由于是開漏端口，故需加1 kΩ的上拉電阻；中斷信號線可與LPC2134的外部中斷3 (EINT3)的輸入引腳連接，當(dāng)有按鍵按下時，會觸發(fā)按鍵中斷。當(dāng)然，也可不連接該信號線，由軟件查詢來完成按鍵檢測。R1～R8是鍵盤電阻，可防止按鍵按下時Dig信號線和Seg信號線形成短路而影響LED顯示；R9～R16為限流電阻，阻值為220Ω，適當(dāng)減小其阻值，可以增大LED的亮度。

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本文導(dǎo)航

第 1 頁：基于LPC2134的人機(jī)接口模塊設(shè)計
第 2 頁：軟件設(shè)計

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2010-06-13 18:16:31

掌上數(shù)控系統(tǒng)人機(jī)接口研究

筆者將移動智能設(shè)備Pocket PC應(yīng)用到車間數(shù)字化制造環(huán)境,提出了掌上數(shù)控系統(tǒng)的概念,選擇了數(shù)控系統(tǒng)平臺,定義了它的功能模塊,解決了數(shù)控系統(tǒng)的人機(jī)接口、程序編譯、程序的處理、

2010-07-13 15:31:29

什么是人機(jī)接口技術(shù)

什么是人機(jī)接口技術(shù)　　人機(jī)接口的目標(biāo)是讓機(jī)器為人服務(wù)，降低人的溝通難度，人機(jī)之間基于自然語言的智能化溝通將成為必然，由于人與

2009-03-30 08:28:44

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基于OMAP5912的手持多媒體終端的人機(jī)接口實(shí)現(xiàn)

基于OMAP5912的手持多媒體終端的人機(jī)接口實(shí)現(xiàn) 0引言　　手持多媒體終端以其高滲透力的移動數(shù)字媒體方式、全新的業(yè)務(wù)理念和巨大的市場潛力

2010-01-06 14:00:57

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基于ARM7的入機(jī)接口模塊設(shè)計

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，其系統(tǒng)容量越來越大，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，系統(tǒng)中的自控及繼保裝置所需處理的信息不斷增加，這對人機(jī)接口的功能提出了更高的要求。新型的人機(jī)接口模塊要

2010-06-17 15:29:27

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PIC單片機(jī)人機(jī)接口模塊元器件選擇說明

電子發(fā)燒友為您提供了PIC單片機(jī)人機(jī)接口模塊元器件選擇說明，希望能幫助到您！

2011-06-23 10:51:14

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LPC2378設(shè)計的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

本文介紹了以LPC2378為核心微處理器設(shè)計成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，給出了軟件和各模塊，接口設(shè)計。

2011-06-29 14:55:39

基于LPC2214的嵌入式系統(tǒng)USB接口模塊設(shè)計

本文為基于LPC2214的嵌入式系統(tǒng) USB接口模塊設(shè)計，實(shí)現(xiàn)了與PC機(jī)之間的通信。

2011-06-29 15:22:34

嵌入式汽車發(fā)動機(jī)檢測裝置設(shè)計

　　本系統(tǒng)以目前廣泛應(yīng)用的LPC2134 ARM為控制處理核心，以感應(yīng)高壓線圈和低壓線圈作為ARM的輸入信號，用OCM12864的點(diǎn)陣作為儀器的顯示，使該裝置可以有效完成對汽車發(fā)動機(jī)的的精確測

2011-08-26 10:27:37

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基于ADF7020和LPC2134的WSN電力抄表系統(tǒng)

分析現(xiàn)有抄表系統(tǒng)存在的問題，在此基礎(chǔ)提出了一種由LPC2134ARM 微控制器和ADF7020 構(gòu)成的WSN 電力抄表系統(tǒng)，詳細(xì)地敘述了系統(tǒng)設(shè)計原理與軟硬件的實(shí)現(xiàn)方法。系統(tǒng)將無線傳感器節(jié)點(diǎn)嵌入

2011-09-13 10:53:20

Agent智能人機(jī)接口技術(shù)

本文將agent 技術(shù)和方法應(yīng)用于人機(jī)接口, 并設(shè)計了一個決策支持系統(tǒng)中的基于Agent 的人機(jī)接口模型。

2012-01-10 11:46:11

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基于DSP的嵌入式系統(tǒng)人機(jī)接口設(shè)計

人機(jī)接口是嵌入式控制系統(tǒng)的重要組成部分，用于人機(jī)之間實(shí)時交換控制系統(tǒng)并返回系統(tǒng)狀態(tài)。嵌入式系統(tǒng)大都采用液晶屏和鍵盤作為人機(jī)接口的輸入、輸出設(shè)備。這里設(shè)計的人機(jī)接口

2012-05-18 16:42:32

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紫外LED照射器的人機(jī)交互模塊設(shè)計

隨著紫外LED照射器在工業(yè)中的應(yīng)用，普通的人機(jī)交互模塊已經(jīng)無法滿足復(fù)雜的工業(yè)需求，介紹了一種人際交互模塊在紫外LED照射器中的應(yīng)用設(shè)計，在硬件上利用Blackfin531的PPI接口，并且

2012-07-16 16:20:33

基于MCS_51人機(jī)交互接口_王忠義

文中介紹基于MCS一51系列單片機(jī)的人機(jī)交互接口模塊的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)的方法。此接口模塊主要包括鍵盤和液晶顯示兩個功能。此接口模塊的實(shí)現(xiàn)包括硬件和軟件兩個部分，可以在此模塊的基礎(chǔ)上完成高層功能的開發(fā)。

2016-03-28 16:18:23

LPC1114_MDK工程模塊

LPC1114_MDK工程模塊，又需要的朋友下來看看。

2016-05-18 11:44:24

OPA2134PA中文資料

OPA2134PA中文資料，感興趣的小伙伴們可以看看。

2016-08-10 17:01:49

基于LPC1700-基礎(chǔ)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)09圖形液晶模塊

基于LPC1700-基礎(chǔ)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)09圖形液晶模塊

2016-09-13 17:46:48

基于LPC1700-基礎(chǔ)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)08字符液晶模塊

基于LPC1700-基礎(chǔ)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)08字符液晶模塊

2016-09-13 17:46:48

NXP LPC2939 MCU USB接口方案

NXP LPC2939 MCU USB接口方案

2017-01-24 16:29:19

優(yōu)化無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時的人機(jī)接口

本文討論了用于人機(jī)接口的不同無線接口，并評估了實(shí)時操作的不同功能。無線服務(wù)提供商，從硬實(shí)時標(biāo)準(zhǔn)如WirelessHART，基于ZigBee、Wi-Fi、藍(lán)牙、網(wǎng)格，都有自己要扮演的角色非常不同的時序要求使用Atmel、Freescale半導(dǎo)體器件和模塊和芯片。

2017-06-19 10:31:25

lpc824通用輸出輸入

加了高速高精度模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊、更豐富的串行接口設(shè)備、更大的程序存儲空間。LPC824具有豐富的外設(shè)，包括硬件CRC計算以及校驗(yàn)模塊、4路I2C總線接口、3路UART、2路SPI、1個多速率定時器、1個自喚醒定時器、1個狀態(tài)可配置定時器（SCT）、1個DMA控制器、1個12位ADC模塊、1個模擬比較

2017-08-28 10:12:46

opa2134中文資料匯總（opa2134引腳圖及功能_封裝及應(yīng)用電路）

OPA2134系列是超低失真，低噪聲運(yùn)算放大器，為音頻應(yīng)用完全指定。本文介紹了OPA2134引腳及特性，其次介紹了OPA2134封裝信息與絕對最大額定值，最后介紹了三款OPA2134的應(yīng)用電路。

2018-04-18 08:47:05

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MSP430系列單片機(jī)的鍵盤與顯示模塊的設(shè)計詳析

介紹了基于超低功耗單片機(jī) M SP430F 的人機(jī)交互接口模塊的設(shè) 計方法，給出了硬件連接圖及狀態(tài)分析法設(shè)計人機(jī) 接口的幾個關(guān)鍵步驟

2018-04-20 09:56:21

INA2134-EP 音頻差動線路接收器

電子發(fā)燒友網(wǎng)為你提供TI(ti)INA2134-EP相關(guān)產(chǎn)品參數(shù)、數(shù)據(jù)手冊，更有INA2134-EP的引腳圖、接線圖、封裝手冊、中文資料、英文資料，INA2134-EP真值表，INA2134-EP管腳等資料，希望可以幫助到廣大的電子工程師們。

2018-11-02 19:34:06

INA2134 音頻差動線路接收器，0dB (G=1)

電子發(fā)燒友網(wǎng)為你提供TI(ti)INA2134相關(guān)產(chǎn)品參數(shù)、數(shù)據(jù)手冊，更有INA2134的引腳圖、接線圖、封裝手冊、中文資料、英文資料，INA2134真值表，INA2134管腳等資料，希望可以幫助到廣大的電子工程師們。

2018-11-02 19:34:06

Bridgetek推出信用卡大小的人機(jī)介面開發(fā)模塊

關(guān)鍵詞：Bridgetek , 人機(jī)介面 , 開發(fā)模塊隨著BT815和BT816高級圖形控制器晶片逐漸進(jìn)入批量生產(chǎn)，Bridgetek推出了一系列入門級的開發(fā)模塊。緊湊型（54.1mm

2018-10-27 15:28:02

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MUN2134 PNP雙極數(shù)字晶體管（BRT）

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2019-08-04 00:02:22

基于DSP為核心的人機(jī)接口設(shè)計

這里設(shè)計的人機(jī) 接口作為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成部分，為系統(tǒng)控制和運(yùn)行監(jiān)測提供方便，而其本身在各種嵌入式控制系統(tǒng)中又具有廣泛的實(shí)用性。 2 液晶屏顯示功能的實(shí)現(xiàn) 這里采用的液晶顯示器為RT320240B。該顯示器的控制器使用SEIKO EPSON公司生產(chǎn)的SED1335型控制器。

2020-04-10 08:35:51

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