一种基于FPGA芯片控制的人机界面的制作方法

本实用新型属于配电自动化中的串口人机界面，更具体涉及一种基于FPGA芯片控制的人机界面。

背景技术：

点阵式液晶显示器和外部的硬件接口简单，能以字符、图形等方式显示多种信息，同时工作温度范围广、性能可靠，因此在电力系统中得到广泛应用。但是点阵式液晶显示器的接口多种多样，没有统一的标准，这为电力系统中的开发者带来各种困难。

技术实现要素：

为了解决上述一个或多个技术问题，本实用新型提供一种同步时中用基于FPGA芯片控制的人机界面。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于FPGA芯片控制的人机界面，包括面板、壳体和电源，所述面板上设有用于输入命令的操作按键和用于显示信息的显示器，所述操作按键通和FPGA芯片通过IO总线连接，所述点阵式液晶显示器和FPGA芯片通过SPI总线连接。

其有益效果为：FPGA芯片通过IO总线扫描用户对操作按键的操作，并将信息进行储存，FPGA芯片通过SPI总线对点阵式液晶显示器下发所要显示的信息。本实用新型由FPGA芯片接收用户通过操作按键输入的命令，并由FPGA芯片通过点阵式液晶显示将信息显示出来，通过FPGA芯片、显示器和操作按键实现显示器驱动的规范化，统一了通信规范，适用于具有与各种接口类型的点阵式液晶显示器。另外，本实用新型还可以减少操作人员在人机界面中开发的难度及工作量。

在一些实施方式中，所述操作按键设有九位按键。

其有益效果为：通过九位按键输入相应的命令。

在一些实施方式中，所述显示器为点阵式液晶显示器，所述点阵式液晶显示器的横向设有240个点，所述点阵式液晶显示器的纵向设有128个点。

其有益效果为：可以显示8*16英文字符30*8个或15*8个中文字符，满足电力系统中大部分装置的使用要求。

在一些实施方式中，所述FPGA芯片连接有用于提供时钟源的有源晶振。

其有益效果为：输出的时钟为FPGA芯片提供50MHz时钟源。

在一些实施方式中，还包括电源，所述电源通过FPGA芯片分别与操作按键、点阵式液晶显示器和有源晶振连接。

其有益效果为：电源通过FPGA芯片为操作按键、点阵式液晶显示器和有源晶振提供电源

附图说明

图1是本实用新型一实施方式的一种基于FPGA芯片控制的人机界面的结构示意图；

图2是本实用新型一实施方式的一种基于FPGA芯片控制的人机界面的操作按键的结构示意图。

图中数字所表示的相应部件的名称：

1.壳体、2.面板、3.电源、4.操作按键、41.上移动键、42.下移动键、43.左移动键、44.右移动键、45.增加键、46.减小键、47.确认键、48.退出键、49.复位键5.点阵式液晶显示器、6.FPGA芯片、7.有源晶振。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型公开一种基于FPGA芯片控制的人机界面，包括壳体1和面板2，面板2上设有用于输入命令的操作按键4和用于显示信息的显示器。操作按键4和显示器分别与FPGA芯片6连接。操作按键通4和FPGA芯片6通过IO总线连接。点阵式液晶显示器5和FPGA芯片6通过SPI总线连接。FPGA芯片6通过IO总线扫描用户对操作按键4的操作，并将信息进行储存，供后期使用。FPGA芯片6通过SPI总线对点阵式液晶显示器5下发所要显示的信息。本实用新型由FPGA芯片6接收用户通过操作按键4输入的命令，并由FPGA芯片6通过点阵式液晶显示器5将信息显示出来，统一了通信规范，适用于具有与各种接口类型的点阵式液晶显示器5。

在本实施方式中，如图2所示，操作按键4设有九位按键。分别为上移动键41、下移动键42、左移动键43、右移动键44、增加键45、减小键46、确认键47、退出键48和复位键49。操作人员通过九位按键输入相应的命令。显示器为点阵式液晶显示器5。点阵式液晶显示器5的横向设有240个点，点阵式液晶显示器5的纵向设有128个点。可以显示8*16英文字符30*8个或15*8个中文字符，满足电力系统中大部分装置的使用要求。FPGA芯片6连接有用于提供时钟源的有源晶振7。输出的时钟为FPGA芯片6提供50MHz时钟源。人机界面还包括电源3，电源3通过FPGA芯片6分别与操作按键4、点阵式液晶显示器5和有源晶振7连接，通过FPGA芯片6分别为操作按键4、点阵式液晶显示器5和有源晶振7提供电源。电源为为MAX1951控制芯片，输入电压DC24V，经过DC-DC电路产生DC3.3V和DC5V，DC3.3V为FPGA芯片和有源晶振供电；DC5V为点阵式液晶等供电。

以上的仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以做出若干变形和改进。