顯示電路采用 LCD漢字液晶顯示。LCD液晶顯示與 LED數(shù)碼管顯示相比具有信息量大,省電,且連接線路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。但液晶顯示的一個(gè)致命弱點(diǎn)是抗靜電干擾能力差,在使用中一旦有較強(qiáng)的干擾信號(hào)出現(xiàn),顯示器就會(huì)出現(xiàn)亂碼或花屏。尤其是有漢字的液晶顯示器花屏出現(xiàn)的機(jī)率更高。解決的方法是一方面盡量切斷產(chǎn)生靜電干擾的途徑,另方面是減少液晶顯示器本身產(chǎn)生靜電干擾的條件。其中,后者更為重要。一般液晶顯示器在結(jié)構(gòu)上都有固定液晶顯示器面板的金屬框。如果在安裝時(shí)該金屬框直接接觸外邊的固定表盤,形成接觸面,使液晶面板會(huì)通過金屬框及外面固定的金屬表盤之間產(chǎn)生電容效應(yīng),因而靜電干擾不可避免。如圖 4所示,要減少靜電干擾就必須減少電容效應(yīng)。具體解決的措施是:將開孔尺寸拓展到圖中虛線位置。使得顯示器的金屬框遠(yuǎn)離儀表機(jī)殼,實(shí)測(cè)結(jié)果電容效應(yīng)幾乎為零。從而亂碼和花屏現(xiàn)象不再出現(xiàn)。
2.6外部看門狗與外部時(shí)鐘
看門狗也稱程序監(jiān)視定時(shí)器。盡管 AVR單片機(jī)系統(tǒng)內(nèi)也有該功能的設(shè)置,但在應(yīng)用實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)當(dāng)干擾嚴(yán)重時(shí)該功能會(huì)失效,即系統(tǒng)死機(jī)后單片機(jī)內(nèi)部的看門狗也無法復(fù)位。故有必要在單片機(jī)外部單獨(dú)設(shè)計(jì)看門狗電路。如圖 5所示,由 MC4060芯片及外圍電路構(gòu)成一個(gè)看門狗電路。MC4一體電感公司060是一個(gè)帶外接振蕩的 14分頻定時(shí)計(jì)數(shù)器,R18和 C2時(shí)間常數(shù)決定振蕩頻率。采用如圖參數(shù)時(shí),該振蕩頻率經(jīng)過 2秒左右時(shí)間后 14分頻計(jì)數(shù)器將被記滿,Q14由低電平變高電平經(jīng)功率電感三極管 Q3構(gòu)成的反相器使輸出變?yōu)榈碗娖?,M16單片機(jī)被復(fù)位。程序正常運(yùn)行時(shí),會(huì)在規(guī)定的時(shí)間以內(nèi)(2S左右)由程序向看門狗 MC4060芯片及時(shí)發(fā)清零(喂狗)信號(hào),使定時(shí)計(jì)數(shù)器還沒有記滿就被清除,故不會(huì)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào);當(dāng)程序“跑飛”時(shí),看門狗便不能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)得到清除(喂狗)信號(hào),則看門狗將使 M16單片機(jī)復(fù)位使程序重新開始工作。
為配合看門狗在控制器死機(jī)后的復(fù)位工作,如圖 5所示控制器的系統(tǒng)時(shí)鐘由外部的時(shí)鐘專用集成電路 DS1307提供,AVR單片機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘資源僅對(duì)程序中的延時(shí)變量提供相對(duì)時(shí)間。這樣的好處是當(dāng)看門狗一旦使系統(tǒng)復(fù)位,AVR內(nèi)部時(shí)鐘必然要清零,而外部系統(tǒng)時(shí)鐘不會(huì)被清零,不影響控制器定時(shí)啟動(dòng)或定時(shí)停止等項(xiàng)功能的實(shí)施。另外,外部時(shí)鐘 DS1307芯片耗電極省僅需 0.5微安,而內(nèi)部時(shí)鐘即使在省電模式下也需要幾毫安以上。若用小型 20mAh容量鋰電作電源后備,掉電后外部專用時(shí)鐘可在幾年內(nèi)信息不丟,而內(nèi)部時(shí)鐘不到一天就沒電了。
3.結(jié)束語
在設(shè)計(jì)開發(fā) A VR單片機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用中,抗干擾是一個(gè)不能繞過去的現(xiàn)實(shí)課題。要解決該課題,熟悉常用的抗干擾措施是功率電感器制作一個(gè)重要前提。但由于干擾因素多,控制對(duì)象及所要求的控制功能不盡相同,所以抗干擾措施并沒有固定模式,只能在實(shí)踐中通過不斷摸索來篩選更合理更有效的方案。本文所述的抗干擾措一體成型電感器制作施是一點(diǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),供參考。
本文創(chuàng)新點(diǎn):1.在 DS18B20數(shù)據(jù)線上接阻容電路;2.在電源的輸入端并聯(lián)壓敏電阻以吸收尖峰電壓;3.加大液晶顯示器開孔尺寸以減少它本身產(chǎn)生靜電干擾。