空調主板顯示數(shù)據(jù)實時監(jiān)測電路的設計(05-100)

　　概述

　　近年來,隨著空調市場的不斷擴大,競爭也日趨激烈;從而對空調生產成本控制提出了更高的要求,空調生產過程中測試成本占據(jù)了生產成本相當大的比重。同時,生產測試的方便性、準確性和有效性都影響著產品質量,從而最終影響空調品牌的信譽。

　　國內空調生產廠家對空調主板的測試大多數(shù)仍停留在手工檢測階段,為提高生產測試中的自動化程度,我們設計了空調主板自動測試系統(tǒng);自行研制的主板測試數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測電路是該自動測試系統(tǒng)的一個重要組成部分。該監(jiān)測電路是以Philips增強型單片機P89C51RD2為核心,實時監(jiān)視空調主板內的單片機與顯示驅動芯片之間的同步串行數(shù)據(jù),確保對空調主板檢測的準確有效;同時根據(jù)工控機軟件定義的檢測流程,將計算機發(fā)出的控制信號傳送給空調主板的單片機系統(tǒng),從而模擬空調遙控器的各種操作,實現(xiàn)生產測試系統(tǒng)的流程化和智能化。

　　監(jiān)測電路硬件的設計

　　主板測試數(shù)據(jù)實時監(jiān)測電路功能要求主要包括三個方面：空調顯示數(shù)據(jù)的監(jiān)測、風葉步進電機控制脈沖的監(jiān)測和遙控器功能的模擬。對于前二類數(shù)據(jù)的監(jiān)測由于實時性要求高,工控機在多任務監(jiān)控軟件條件下無法勝任;而對于遙控器功能的模擬是為了提高測試系統(tǒng)的自動化程度,在計算機操作平臺上實現(xiàn)鼠標點擊來模擬空調遙控器的操作。本文主要描述該實時監(jiān)測電路中顯示數(shù)據(jù)監(jiān)測和遙控器模擬的實現(xiàn)。

　　監(jiān)測電路硬件基本組成

 

　　圖1.空調主板測試數(shù)據(jù)實時監(jiān)測電路硬件結構

　　結合監(jiān)測電路的特殊功能,為提高所設計測試系統(tǒng)的可靠性,單片機采用外部看門狗(Watchdog)復位芯片X5045,該芯片內含512字節(jié)的E2PROM可以用于存放系統(tǒng)的相關配置;同時將多余的I/O用于LED指示燈,方便單片機軟件調試并指示監(jiān)測電路的工作狀態(tài),硬件電路基本組成如圖1所示。

　　監(jiān)測電路功能分析

　　實時監(jiān)測電路所采集的顯示數(shù)據(jù)是空調主板上單片機與顯示驅動芯片PT6961之間的同步串行通訊數(shù)據(jù)。PT6961芯片(引腳如圖2所示)是臺灣普誠(PTC)公司生產的專用LED驅動芯片,支持10×3鍵盤掃描和由軟件配置的12位×6段或11位×7段顯示模式,與控制器的數(shù)據(jù)接口為同步串行方式：數(shù)據(jù)輸入引腳DIN、數(shù)據(jù)輸出引腳DOUT、時鐘引腳CLK和通訊使能引腳STB。[3]由于在空調主板應用中沒有鍵盤擴展的需要,PT6961與主板單片機之間通訊有三個I/O：DIN、CLK和STB。因此,監(jiān)測電路必須通過這三個數(shù)據(jù)接口,編寫單片機軟件準確實時地識別空調主板傳送給PT6961的顯示數(shù)據(jù),考慮到主板采用單片機主程序循環(huán)方式刷新顯示驅動芯片,并且數(shù)據(jù)流格式固定,CLK頻率達65KHz。監(jiān)測電路中的單片機在采集DIN數(shù)據(jù)串時,由于數(shù)據(jù)速率較高且時鐘頻率不確定,因此將采集一串數(shù)據(jù)作為一次任務,且在該任務內不允許其它類型的中斷發(fā)生。基于分析與實驗結果,將DIN引腳與單片機普通I/O連接,而STB和CLK則與單片機的INT0和INT1外部中斷輸入引腳相連,用于采集任務的開啟和通訊數(shù)據(jù)位的監(jiān)測。