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摘要:针对电缆偏芯测量系统中图文显示的技术问题,利用PIC系列单片机和点阵式液晶显
$ e- P$ j% W6 a. `示模块FM240128A,构建硬件接口电路,开发软件程序,提出程序设计中动态图文显示问题的一种
8 q( H& I+ B$ x' U; z' m# _( ~解决方案.最终使整个测量系统的显示部分具有最佳实时性、灵活性.4 C$ c3 C# K+ ]+ ?/ y0 e
引言; B& l4 y" \* x, a
长期以来,实现电缆偏芯在线实时检测,并将测: [; c0 z H8 s# S+ x1 e3 E& V
量结果准确、直观显示出来一直是电缆行业关心的
* g: L6 A2 Q' H/ _% N5 {( l% k问题,但目前国内仍无此类成型产品.随着电子技术
$ x% w8 I" f! _0 o% y* G0 |的快速发展,这一切都可以通过单片机构建的控制4 T @# n+ @& z( O, t* z+ n3 J
系统来实现.本文将介绍在一种新型电缆偏芯检测) f- { Z3 _0 Q6 F
系统中用于显示测量结果的液晶显示系统,它主要
8 U# B O) j: P4 t! {由PICl6c73单片机和FM240128A液晶显示模块7 z' C2 i2 ]1 d: Z4 [: X
组成.FM2加128A具有文本和图形两种显示方式,
f+ G' B+ K: a1 [( s功耗低,接口简便,是一种较为理想的显示器件.8 C$ S( ]1 U ^7 n
PICl6C73单片机是PE系列单片机中的一款中档9 D9 a/ f' M0 m) j/ {* d
机,内部自带4k字节的EPROM,具有较宽工作电8 v+ \; X' D' B2 I3 Q- C+ Y
压范围,I/O口驱动能力强,与u:D接口方便,无需- L$ b' a3 j8 ?
扩展电路‘1’≈.1 _$ L1 t. I* S a, g$ T3 g7 Q
2 FM2401 28A的结构性能特点3 d4 A- l1 ?. W4 W
FM240128A内藏T6963c控制器,通过此控制器
7 ]- ^0 F$ b' W2 h, I4 v4 e可使单片机能很方便地将数据发送给液晶显示器“
3 O, G2 {, Q* {+ s7 I6 [其特点:①T6963C是点阵式液晶图形显示控制 b1 y* l: L; k/ H0 C
器,它能直接与80系列的8位微处理器接口;②内" D+ J b/ q* ~, ^
置8k字节的显示RAM,对应LCD的240十128个
" H6 f# S+ O$ ^- K2 L& A/ r: W点;⑨T6963c有内部字符发生器oGRoM,共有128
$ y7 [- _4 Q# i$ @+ I个字符,T6963c可管理64k显示缓冲区及字符发生
! c+ s6 @, D. p9 z! C6 \器cGRAM,并允许MPu随时访问显示缓冲区,甚
, ]* G; O1 ^. l5 O& V4 ^! X至可以进行位操作:④直接与单片机接口的引脚共
% k7 g/ W. A. b0 l( t. |3 U有11个:8个并行指令/数据线、1个指令/数据选
2 f5 g) D( e* g3 G A0 k8 _择线(c皿)、1个读信号线(RD)和1个写信号线
4 I4 H" ], o7 H/ ^- m2 I* Q(wR);⑥控制器内部已集成一16v的电源,无需外+ G6 e1 a' ~6 t* q {& U
部接人负电源;⑥240+128点阵,可选择文本显示方+ q( H& Q8 n8 n, Q$ T1 X% m% x
式或图形显示方式,也可同时使用两种显示方式.控; Q6 \ F' V2 z0 U
制器T6963C的外围引脚编号及功能如表1.; i* r/ w- j1 R9 P8 [* F( [
3.1硬件接口电路. K/ _1 o8 E6 g1 F" s4 @
文中提出的电涡流式电缆偏芯检测系统主要由0 \ ~2 P" k( V4 y
电涡流传感器、信号采集电路,数据处理单片机
& d: q7 L0 }6 Z2 H: u* {/ b( y9 d(Mcs5l系列单片机),上位单片机(PIc系列单片5 ^5 |8 x! l) C
机)、键盘系统和液晶显示器等6个部分组成,整个+ s8 q/ @* ^% R
系统的测试结果将通过PIc单片机驱动FM240128A. m2 i" e, o0 [+ O& N0 t5 r
显示.) ~% a" R# G- [/ u% F1 [
PIC系列单片机的I/o口具有很强的驱动能* l: V/ T( V/ _* D- F6 x% V
力,PICl6C73的RB口最大可通过20 mA/25mA' D; K q2 V3 k0 Q/ J2 E
的拉电流/{霍电流,能够直接驱动LED显示,所以将$ s# @) o5 b M1 M W
RB n与LCD液晶丝刀i器的8位数据口槲连,进行 _- G: f7 t; R0 J% R* y3 `9 ~$ q
数据交换和指令发送.同时,利用Rc口的D7,D6,
9 B. f0 r$ ~$ G$ Q( xD5位与液晶显乐器的C加,wR,RD引脚相连,控: s* j; s7 e* f% F' }9 T
制数据交换的性质和方向.4 }3 A ~: D; w6 G+ a1 \% z
液晶显示器的工作电压为(+5~士5)v,且其内) M8 [# r' H) U$ \
部已集成了FM24们28A所需的负电源,这样,vEE
2 l& H5 ^3 G" f7 X; f4 q引脚将输出一16v的电压.FM240128A与PIC单片
. A; e6 J0 r; s9 G. C; h0 }机的连接电路如图1.
) Z. R4 v* G- M8 J% R在实际的电路中是将v0接在电位器的可调* w) W+ L/ E3 m. \( a- F, B+ u. S- P
端,电位器的两个固定端接在+5v电源和vEE引8 b# e5 s" w' |2 a! s' |
脚上,通过调节vo端的电压改变液晶显示器的亮
+ h" ?3 S7 E2 @* G度.实验证明,当v0两端的电压为一16V时,液晶显
5 i# M# ~: n2 @5 E4 r示器的亮度达到最佳效果.研江240128A的第20和
* P4 ~, S6 N( k% B; C6 S第2l引脚LED(+)、LED(一)作为背光电源,可将
* N4 J. }0 Z$ [( _' W其接在液晶显示器的工作电源两端.当FM240j28A
2 R! m0 r5 P4 Z5 O1 J% a. h0 G上电的同时,液晶屏的背光也被点亮.
1 y7 g9 x% E! l5 F. `7 ln在2加128A的第7引脚CE是控制器T6963c% B4 k6 j1 W* H/ P
的片选信号,在本系统中,由于单片机PICl6c73的
: B$ G: ~3 z, _9 n' U9 o) h主要作用就是从下位机获得电缆偏芯的检测信息.0 ~2 _/ c8 P, A! |
然后驱动液晶显示器显示测量结果,因此将片选端cE- n; X, Q5 ?6 S1 s4 ?$ \3 y `
直接接地,始终保持其有效.8 {) v' @5 N4 \$ l# Y @( Q; ?
3.2显示程序设计5 Y9 O& x- c1 ^
按着电缆偏芯测量系统的技术要求进行显示程. _+ ^8 Y: L* r* ]9 [
序的设计.& f. z1 B3 S3 F _) A. W, s
3,2.1 电缆偏芯测量中图文显示要求
8 c8 }/ T% G" L0 x4 h5 R! }# o! c8 B图形显示要求:①液晶屏上显示的图形应能够
" L! {5 r7 h+ ?0 U) H3 H正确反映电缆偏芯量的大小;②要求显示图形能准
/ n& U) X p9 D }确指示电缆偏芯方向.
9 R. Q, V1 c! _. f( o! V4 t文本显示要求:液晶屏上能够实时显示电缆偏& f' T+ k/ E( I
芯量的数值,以及电缆线心类型、线径,测量灵敏度
: t, n* E; P* M! S0 e等参数的设定值.
8 }- ` d* r' G! q0 z$ U3.2.2图形显示程序设计' n; ?$ H* |% D8 V
本系统采用如图2和图3所示的一组同心圆显示7 A+ x) i3 \8 P) m, J
电缆偏芯的数值和方向.如果被测电缆在包绝缘过
; }8 d0 i7 C& f' L' z( o- _) W程中未发生偏芯,要求在显示器上显示如图2所示6 _3 h' b& G ^* v- A- s
的图形.图中三个同心坐标圆的中心代表被测电缆
$ f& j0 ~6 Z( y( g- g* w绝缘层的中心,实心圆则代表某一时刻铜导线相对2 M; y& q, G6 ^- K* R7 U0 |0 f
于电缆绝缘的位置,此时坐标圆和实心圆的中心应7 [: d4 Q8 g! {! b0 P# w2 n
重合.如果被测电缆在包绝缘过程中发生偏芯,则要
) n; j( Z- `: N3 C7 w求显示如图3所示的图形.坐标圆与实心圆不同心 t' L- Q+ s3 e/ H% y4 R5 ^: S
说明电缆放生了偏芯,实心圆偏移的方向就是电缆
2 j2 v# C! s5 ]6 z& z线芯偏移的方向;每个坐标圆代表一定的刻度,以便
# `* L( g( J3 z, |根据实心圆偏移的大小显示电缆偏芯量的数值.
, T8 ?: w/ B( g/ L) d$ S9 |6 }' ]" }0 ]* N: K1 H+ F
附件下载: 3 j2 i# _# a4 k" F* n0 I
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