专利名称：一种生产管理电子显示板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生产管理电子显示板。
背景技术：
在以往大屏幕驱动电路的设计中，常采用单片机动态扫描或者用MC14499等芯片组成的串行驱动，存在的一个共同特点是系统软件硬件设计复杂，难以保证系统稳定运行，故障率高。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种以PS7219芯片为基础的生产管理电子显示板。
本实用新型的技术解决方案是一种生产管理电子显示板，其显示部分采用的是高亮度的数码管，数码管的各段由多个发光二极管串联连接而成，数码管驱动电路与相应的数码管相连接；其特征在于所说的PS7219显示驱动芯片的段驱动输出以及位驱动输出与相应的数码管驱动电路相连接；8051CPU与PS7219显示驱动芯片以及驱动电路及其附属电路一起构成整个显示控制电路。微处理器8051的P1.0接PS7219的DIN引脚，作为串行数据输入端；P1.1和P1.2通过总线驱动芯片74HC244分别连接到PS7219的DIN引脚，作为串行数据输入端P1.1和P1.2通过总线驱动芯片74HC244分别连接到PS7219的CLK和LOAD引脚，实现时序控制。当多个PS7219级联时，把所有PS7219芯片的CLK和LOAD输入分别连接在一起，并把DOUT连接到相邻芯片的DIN上，依次连接。
该软件的主程序主要是以中断的方式来完成数据的接收与处理，然后送到PS7219中去显示。其程序软件设计的关键在于PS7219芯片的级联数据传输。例如，如果有30个PS7219级联，现要在第20个PS7219的第7个数码管上显示的数据为0x30(显示十进制数1)，则应该先送16位数据包0x0730，其后紧跟19个非工作代码(0xX0XX)，最后置LOAD位为高。此时，数据被锁存在所有器件中，前19个芯片接收到非工作指令，第20个芯片收到预期的数据0x0730。程序流程如图5所示。
工作原理微处理器8051接受键盘和传感器传来的数据，经过相应的运算，将要显示的数据转换为LED格式，然后通过P1.0送到PS7219，在规定的位置完成数据的更新。P1.1用作时钟输入端，为DIN提供准确的时钟信号。P1.2提供LOAD信号，与P1.1相互配合，保证数据的正确的传输与接收。
大家知道，在大屏幕的设计中数码管一般采用大尺寸系列，其各段均由多个发光二极管连接而成，需要较高的驱动电压。如2.3″数码管，其驱动电压应大于7v。而PS7219的段电压和位电压之间的压差仅为5v，显然无法驱动大尺寸数码管。因此，在实际应用电路中，常采用12v作为驱动电压，PS7219提供控制信号。典型的驱动电路如图4所示。
本实用新型采用的驱动电路中，Q1(PNP)和Q2(NPN)相互配合，当PS7219的段引脚SEG为高电压时，Q2导通，进而使Q1导通，12v电压经过限流电阻R1加到LED上。若位选引脚DIG此时为低电平，则Q3(PNP)导通，该段LED发光；若位选引脚DIG为高电平，Q3截止，位选截止，该数码管不显示。显然，通过该驱动电路，可以良好地解决PS7219芯片电压驱动能力有限的问题。
本实用新型所提供的生产管理显示板，具有如下功能1、用户可通过键盘对所有数据进行修改，被修改位处于闪烁状态。
2、具有内部时钟，可自动显示当前时间。
3、具有数据掉电保护功能。
4、响应外部传感器的动作，动态的完成现场数据的实时更新。
5、可实现数据自动计算。
6、与上位主机可实现实时双向通讯。将现场的数据送上位主机修改数据库，也可以访问该数据库。
本实用新型所达到的有益效果是，经过运行证明，其工作稳定、性能可靠，可以良好的满足用户需求。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型采用的PS7219管脚配置图。
图2为本实用新型采用的PS7219通讯时序图。
图3为本实用新型采用的PS7219级联接口电路图。
图4为本实用新型驱动电路图。
图5为本实用新型主程序流程图。
具体实施例本实施例采用的芯片PS7219是武汉力源生产的一个高性能、低价格的多位LED显示驱动器。它在性能上完全兼容MAX7219，并增添了位闪功能。其接口采用流行的同步串行外设接口(SPi)，可同时驱动8位共阴极LED。管脚配置如
图1。PS7219内部具有15x8RAM功能控制寄存器，可方便寻址，对每位数字可单独控制、刷新，不需要重写整个显示器，显示亮度可数字控制，每位都具有位闪使能控制位。引脚CON置高电平，可禁止所有显示，达到降低功耗的效果，而且仍响应用户对控制寄存器的修改。引脚说明LOAD装载数据输入。数据输入期间应保持低电平，当变为高电平时，串行输入数据的最后16位被送入内部寄存器锁定。
CON显示控制端。低电平选通，高电平禁止显示。
DIN串行数据输入。在CLK的下降沿，数据被加载到内部16位移位寄存器中。
CLK时钟输入。最高频率500KHz。
DIG1-8位驱动。每位可提供80Ma的输入电流。
SA-SG，SDP段驱动。每段可提供15Ma的输出电流。
DOUT串行数据输出。输入到DIN的数据在16.5个时钟周期后在该端有效。
RST复位引脚。上电时，PS7219需要一个大于50ms的复位高电平。对于PS7219A系列，可以对外部提供一个可靠的高电平复位信号，脉宽大于140ms.
由16位数据包发送到DIN端的串行数据在每个CLK的下降沿被移入到内部16位移位寄存器中，在LOAD的上升沿被锁存到数字或控制寄存器中。LOAD必须在第16个时钟下降沿同时或之后，但在下一个时钟下降沿之前变高，否则会导致数据丢失。PS7219的通讯时序图见图2。
该显示板的各段有发光管连接而成，芯片PS7219控制驱动电路连接发光管，显示板的电路中8051的P1.0接PS7219的DIN，作为串行数据输入端；P1.1和P1.2通过74HC244分别接到PS7219的CLK和LOAD引脚，实现时序控制。当PS7219级联时，把所有芯片的CLK和LOAD输入连接在一起，并把DOUT连接到相邻芯片的DIN上，依次连接。
驱动电路中，本实用新型采用的驱动电路中，Q1(PNP)和Q2(NPN)相互配合，当PS7219的段引脚SEG为高电平时，Q2导通，进而使Q1导通，12v电压经过限流电阻R1加到LED上。若位选引脚DIG此时为低电平，则Q3(PNP)导通，该段LED发光；若位选引脚DIG为高电平，Q3截止，位选截止，该数码管不显示。
权利要求1.一种生产管理电子显示板，其显示部分采用的是高亮度的数码管，数码管的各段由多个发光二极管串联连接而成，数码管驱动电路与相应的数码管相连接；其特征在于，所说的PS7219显示驱动芯片的段驱动输出以及位驱动输出与相应的数码管驱动电路相连接；8051CPU与PS7219显示驱动芯片以及驱动电路及其附属电路一起构成整个显示控制电路；微处理器8051的P1.0接PS7219的DIN引脚，作为串行数据输入端；P1.1和P1.2通过总线驱动芯片74HC244分别连接到PS7219的CLK和LOAD引脚，实现时序控制。
2.根据权利要求1所述的一种生产管理电子显示板，其特征在于，所说的多个PS7219级联时，所有PS7219芯片的CLK和LOAD输入分别连接在一起，DOUT连接到相邻芯片的DIN上，依次连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种生产管理电子显示板，其特征在于，所说的驱动电路中Q1(PNP)和Q2(NPN)相互配合，PS7219的段引脚SEG为高电平时，Q2导通，进而使Q1导通，12V电压经过限流电阻R1加到LED上；若位选引脚DIG此时为低电平，则Q3(PNP)导通，该段LED发光；若位选引脚DIG为高电平，Q3截止，位选截止，该数码管不显示。
专利摘要一种生产管理电子显示板，其特点是PS7219显示驱动芯片的段驱动输出以及位驱动输出与相应的数码管驱动电路相连接。8051CPU与PS7219显示驱动芯片以及驱动电路及其附属电路一起构成整个显示控制电路。微处理器8051的P1.0接PS7219的DIN引脚，作为串行数据输入端；P1.1和P1.2通过总线驱动芯片74HC244分别连接到PS7219的CLK和LOAD引脚，实现时序控制。当多个PS7219级联时，把所有PS7219芯片的CLK和LOAD输入分别连接在一起，并把DOUT连接到相邻芯片的DIN上，依次连接。本显示板经过运行证明，其工作稳定、性能可靠，可以良好地满足用户需求。
文档编号G09G3/20GK2722374SQ20042007046
公开日2005年8月31日 申请日期2004年8月25日 优先权日2004年8月25日
发明者丛明, 姜英 申请人:大连理工大学