專利名稱：適用于易燃易爆環(huán)境中的多功能信息記錄牌的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子信息記錄顯示牌，特別涉及一種以電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子信息技 術(shù)、電氣防爆技術(shù)、現(xiàn)代化管理技術(shù)為支撐的適用于易燃易爆環(huán)境場(chǎng)所中的多功能信息記 錄顯示牌。
背景技術(shù)：
石化、煤炭等行業(yè)的許多生產(chǎn)作業(yè)場(chǎng)所中，由于存在著易燃易爆的氣體或物質(zhì)，必 須要采取一些特殊的措施和手段，以抑制并杜絕燃燒、爆炸的因素和條件，為了杜絕瓦斯爆 炸事故發(fā)生，我國(guó)煤礦行業(yè)采取了煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、入井人員自主監(jiān)測(cè)以及瓦 斯檢查員專職巡回檢測(cè)三位一體的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控體系，這其中以瓦斯檢查員專職巡回檢 測(cè)顯得尤為重要，瓦斯檢查員隨身攜帶著光干涉式甲烷測(cè)定器、溫度計(jì)、手表、瓦斯檢查班 報(bào)手冊(cè)等，按照領(lǐng)導(dǎo)的安排，定時(shí)地在他負(fù)責(zé)的瓦斯檢測(cè)點(diǎn)上檢測(cè)瓦斯，有的礦是一個(gè)瓦檢 員負(fù)責(zé)一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，也有的礦是一個(gè)瓦檢員負(fù)責(zé)二、三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，并應(yīng)及時(shí)地把檢測(cè)到的瓦 斯?jié)舛忍顚?xiě)到記錄牌上，同時(shí)通知現(xiàn)場(chǎng)工作人員并向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)。目前，各大中小型煤礦實(shí)際使用的瓦斯記錄牌是一個(gè)木制小黑板；木制小黑板懸 掛在每個(gè)瓦斯檢查點(diǎn)的巷道壁上，瓦斯記錄牌上用紅鉛筆畫(huà)出了一張表格，表格上列出了 時(shí)間、甲烷濃度、二氧化碳濃度、地點(diǎn)、人名等；當(dāng)瓦檢員每次檢查完瓦斯情況后，就用粉筆 把具體數(shù)字填寫(xiě)到小黑板的相關(guān)表格中，這種做法本身就存在著缺點(diǎn)由于煤礦井下比較 潮濕，粉筆一受潮，寫(xiě)出來(lái)的字跡就模糊不清，筆跡長(zhǎng)時(shí)間受潮就更難以辯認(rèn)；另外粉筆字 跡容易被涂抹、更改、造假。瓦斯檢查員大多數(shù)都敬業(yè)愛(ài)崗，認(rèn)真負(fù)責(zé)，能很好的完成本職工作，但也有少數(shù)的 瓦檢員對(duì)待工作松懈怠慢，班中睡覺(jué)、脫崗漏檢，給煤礦安全生產(chǎn)帶來(lái)了隱患。例如，有的領(lǐng)導(dǎo)規(guī)定，瓦檢員每班至少得檢測(cè)兩次瓦斯?jié)舛?，分時(shí)段在小黑板上填 寫(xiě)兩次瓦斯?jié)舛惹闆r；但有的瓦檢員在剛下井時(shí)檢查一次瓦斯?jié)舛?，填?xiě)時(shí)把兩次的都寫(xiě) 上了，第二次應(yīng)該進(jìn)行的檢查也就不檢查了，在規(guī)定的時(shí)間段不檢查瓦斯?jié)舛?，這就給安全 生產(chǎn)帶來(lái)了很大的隱患。瓦斯檢查員的活動(dòng)范圍廣，流動(dòng)性很大，在煤礦井下黑暗、窄狹地 環(huán)境里，難以對(duì)瓦檢員做很好地監(jiān)督、管理，難以確認(rèn)他們是否在負(fù)責(zé)任地工作。木制的瓦斯記錄牌只是一個(gè)被動(dòng)的受體，受人為因素影響較大，因此，急需一種以 電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子信息技術(shù)、電氣防爆技術(shù)、現(xiàn)代化管理技術(shù)為支撐的適用于易燃易爆 環(huán)境場(chǎng)所中的多功能信息記錄顯示牌。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適用于易燃易爆環(huán)境中的多功能信息記錄牌，能夠解決 專職人員巡回檢查隨意性較強(qiáng)，難于監(jiān)督、管理的問(wèn)題，還能夠解決小黑板記錄受人為因素 影響較大、較為落后的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種適用于易燃易爆環(huán)境中的多功能信息記錄牌，由封裝在密封防爆殼體中的電 源模塊、液晶模塊、微控制器、漢字庫(kù)文件存儲(chǔ)器、時(shí)鐘模塊、溫度測(cè)量模塊、紅外接收模塊、 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊組成，電源模塊與防爆殼體外部的本安電源連接，電源模塊為液晶模塊、微控 制器、漢字庫(kù)文件存儲(chǔ)器、時(shí)鐘模塊、溫度測(cè)量模塊、紅外接收模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊供電，其特征是所述液晶模塊由一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、行驅(qū)動(dòng)器、背光源驅(qū)動(dòng) 器、點(diǎn)陣液晶顯示屏構(gòu)成，點(diǎn)陣液晶顯示屏由左屏和右屏組成，所述微控制器由AVR系列單 片機(jī)構(gòu)成，單片機(jī)的PA端口中的八位并行數(shù)據(jù)口線分別與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器的 數(shù)據(jù)端口連接，單片機(jī)的PC端口中的第七位雙向I/O 口線與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器 的寄存器選擇端口連接，單片機(jī)的PC端口中的第六位雙向I/O 口線與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、二號(hào) 列驅(qū)動(dòng)器的讀寫(xiě)端口連接，單片機(jī)的PC端口中的第五位雙向I/O 口線與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、二 號(hào)列驅(qū)動(dòng)器的一號(hào)片選端口連接，單片機(jī)的PC端口中的第四位雙向I/O 口線與一號(hào)列驅(qū)動(dòng) 器、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器的二號(hào)片選端口連接，單片機(jī)的PC端口中的第三位雙向I/O 口線與背光 源驅(qū)動(dòng)器的開(kāi)關(guān)端連接，單片機(jī)的讀信號(hào)端、寫(xiě)信號(hào)端經(jīng)過(guò)與非門(mén)邏輯電路與一號(hào)列驅(qū)動(dòng) 器、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器的使能端E連接，單片機(jī)的一號(hào)定時(shí)器端口與背光源驅(qū)動(dòng)器的控制端連 接，一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器的列地址輸出端與點(diǎn)陣液晶顯示屏左屏的列地址輸入端連接，二號(hào)列驅(qū) 動(dòng)器的列地址輸出端與點(diǎn)陣液晶顯示屏右屏的列地址輸入端連接，行驅(qū)動(dòng)器的幀同步信號(hào) 端與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器的幀同步信號(hào)端連接，行驅(qū)動(dòng)器的鎖存行顯示同步信號(hào) 端與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器的鎖存行顯示同步信號(hào)端連接，行驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)部操作時(shí) 鐘信號(hào)端與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)部操作時(shí)鐘信號(hào)端連接，行驅(qū)動(dòng)器的交流驅(qū) 動(dòng)波形信號(hào)端與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器的交流驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)端連接，行驅(qū)動(dòng)器的行 地址輸出端與點(diǎn)陣液晶顯示屏的行地址輸入端連接，單片機(jī)的串行數(shù)據(jù)端口與漢字庫(kù)文件 存儲(chǔ)器的串行數(shù)據(jù)端口連接；單片機(jī)的PD端口中的第二位雙向I/O 口線與漢字庫(kù)文件存儲(chǔ) 器的寫(xiě)保護(hù)端口連接；時(shí)鐘電路模塊由時(shí)鐘芯片、晶振、電池構(gòu)成，時(shí)鐘芯片的串行數(shù)據(jù)端 口、串行時(shí)鐘端口、復(fù)位端口分別與單片機(jī)的PF端口中的第七、第六、第五位雙向I/O 口線 連接，晶振連接在時(shí)鐘芯片的外接晶振端之間，電池的正、負(fù)極分別與時(shí)鐘芯片的正電源端 和接地端連接，溫度測(cè)量模塊由溫度傳感器構(gòu)成，溫度傳感器的數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端口 與單片機(jī)的PF端口中的第零位雙向I/O 口線連接；紅外接收模塊由紅外接收電路芯片、紅 外接收二極管、施密特反相器構(gòu)成，紅外接收二極管與紅外接收電路芯片的輸入端連接，紅 外接收電路芯片的輸出端經(jīng)過(guò)施密特反相器與單片機(jī)的四號(hào)中斷請(qǐng)求端口連接；數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 模塊由大容量存儲(chǔ)器構(gòu)成，大容量存儲(chǔ)器的串行時(shí)鐘端口與單片機(jī)的串行時(shí)鐘端口連接， 大容量存儲(chǔ)器的串行輸入端口與單片機(jī)的主出從入端口連接，大容量存儲(chǔ)器的串行輸出端 口與單片機(jī)的主入從出端口連接，大容量存儲(chǔ)器的片選端口與單片機(jī)的PB端口中的第四 位口線連接。本發(fā)明有以下積極有益效果本發(fā)明用電子信息記錄牌代替?zhèn)鹘y(tǒng)的木制小黑板式瓦斯記錄牌；電子信息記錄牌 懸掛在每個(gè)瓦斯檢查點(diǎn)的巷道壁上，當(dāng)瓦檢員每次檢查完瓦斯情況后，就用紅外遙控鍵盤(pán) 將檢測(cè)到的相關(guān)信息(甲烷濃度、二氧化碳濃度、地點(diǎn)、人名)錄入記錄牌內(nèi)，通過(guò)點(diǎn)陣液晶 顯示屏顯示出來(lái)，不存在用粉筆輸寫(xiě)字跡受潮后模糊不清、難以辯認(rèn)的問(wèn)題，顯示的信息也 不會(huì)被涂抹、更改、造假。瓦斯檢查員每次錄入信息的時(shí)間被單片機(jī)系統(tǒng)定時(shí)、定點(diǎn)自動(dòng)記錄下來(lái)，由時(shí)鐘芯片提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，不需要外部輸入，因此不會(huì)出現(xiàn)造假，便于監(jiān)督、管理。


圖1是本發(fā)明的原理框圖。
圖2是本發(fā)明的電路原理圖。
圖3是液晶模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是行驅(qū)動(dòng)器HD61203的引腳圖。
圖5是列驅(qū)動(dòng)器HD61202的引腳圖。
圖6是列驅(qū)動(dòng)器HD61202的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是列驅(qū)動(dòng)器HD61202內(nèi)部的顯示存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是紅外遙控發(fā)射模塊的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4、圖5，本發(fā)明是一種適用于易燃易爆環(huán)境中的多功能信 息記錄牌，由封裝在密封防爆殼體中的電源模塊、液晶模塊、微控制器、漢字庫(kù)文件存儲(chǔ)器、 時(shí)鐘模塊、溫度測(cè)量模塊、紅外接收模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊組成，電源模塊與防爆殼體外部的 本安電源連接，電源模塊為液晶模塊、微控制器、漢字庫(kù)文件存儲(chǔ)器、時(shí)鐘模塊、溫度測(cè)量模 塊、紅外接收模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊供電。電源模塊采用現(xiàn)有技術(shù)。液晶模塊由一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器U1、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器U2、行驅(qū)動(dòng)器U3、背光源驅(qū)動(dòng)器U4、 點(diǎn)陣液晶顯示屏U5構(gòu)成，點(diǎn)陣液晶顯示屏U5由左屏和右屏組成，一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器U1、二號(hào)列 驅(qū)動(dòng)器U2的型號(hào)為HD61202。行驅(qū)動(dòng)器U3的型號(hào)為HD61203，背光源驅(qū)動(dòng)器U4的型號(hào)為 SP7611，在防爆殼體的面板上，與點(diǎn)陣液晶顯示屏TO對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有透明窗口。微控制 器由AVR系列單片機(jī)U6構(gòu)成，單片機(jī)U6的型號(hào)為ATMEGAU8或ATMEGA64。單片機(jī)U6的PA端口中的八位并行數(shù)據(jù)口線PA0-PA7分別與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器Ul、二 號(hào)列驅(qū)動(dòng)器U2的數(shù)據(jù)端口 DB0-DB7連接。單片機(jī)TO的PC端口中的第七位雙向I/O 口線PC7與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器Ul、二號(hào)列驅(qū) 動(dòng)器U2的寄存器選擇端口 D/I連接。單片機(jī)TO的PC端口中的第六位雙向I/O 口線PC6與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器Ul、二號(hào)列驅(qū) 動(dòng)器U2的讀寫(xiě)端口 R/W連接。單片機(jī)U6的PC端口中的第五位雙向I/O 口線PC5與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器Ul、二號(hào)列驅(qū) 動(dòng)器U2的一號(hào)片選端口 CSl連接。單片機(jī)TO的PC端口中的第四位雙向I/O 口線PC4與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器Ul、二號(hào)列驅(qū) 動(dòng)器U2的二號(hào)片選端口 CS2連接。單片機(jī)U6的PC端口中的第三位雙向I/O 口線PC3與背光源驅(qū)動(dòng)器U4的開(kāi)關(guān)端 0N/0FF 連接。單片機(jī)U6的讀信號(hào)端/RD、寫(xiě)信號(hào)端/WR經(jīng)過(guò)與非門(mén)邏輯電路Fl、F2、F3與一號(hào) 列驅(qū)動(dòng)器Ul、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器U2的使能端E連接，單片機(jī)U6的一號(hào)定時(shí)器端口 Tl與背光源驅(qū)動(dòng)器U4的控制端CTRL連接。一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器Ul的列地址輸出端Y0-Y64與點(diǎn)陣液晶顯示屏TO左屏的列地址輸入端SEG1-SEG64連接，驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣液晶顯示屏左屏的64位列地址。二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器U2的列地址輸出端Y0-Y64與點(diǎn)陣液晶顯示屏U5右屏的列地址輸 入端SEG65-SEGU8連接，驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣液晶顯示屏右屏的64位列地址。行驅(qū)動(dòng)器U3的幀同步信號(hào)端FRM與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器U1、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器U2的幀同步 信號(hào)端FRM連接。行驅(qū)動(dòng)器U3的鎖存行顯示同步信號(hào)端CL與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器U1、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器U2的 鎖存行顯示同步信號(hào)端CL連接。行驅(qū)動(dòng)器U3的內(nèi)部操作時(shí)鐘信號(hào)端al、a2與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器U1、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器U2 的內(nèi)部操作時(shí)鐘信號(hào)端al、a2連接。行驅(qū)動(dòng)器U3的交流驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)端M與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器Ul、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器U2的交 流驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)端M連接。行驅(qū)動(dòng)器U3的行地址輸出端X1-X64與點(diǎn)陣液晶顯示屏TO的行地址輸入端 C0M1-C0M64連接，驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣液晶顯示屏的64位行地址，單片機(jī)TO的串行數(shù)據(jù)端口 SDA、串行時(shí)鐘端口 SCK與漢字庫(kù)文件存儲(chǔ)器U7、U8的 串行數(shù)據(jù)端口 SDA、串行時(shí)鐘端口 SCK連接；單片機(jī)TO的PD端口中的第二位雙向I/O 口線PD2與漢字庫(kù)文件存儲(chǔ)器U7、U8的 寫(xiě)保護(hù)端口 WP連接；時(shí)鐘電路模塊由時(shí)鐘芯片U9(型號(hào)為HT1380)、晶振Y2、電池El構(gòu)成，時(shí)鐘芯片U9的串行數(shù)據(jù)端口 SDA、串行時(shí)鐘端口 SCLK、復(fù)位端口 RST分別與單片 機(jī)TO的PF端口中的第七、第六、第五位雙向I/O 口線PF7、PF6、PF5連接。晶振Y2連接在時(shí)鐘芯片U9的外接晶振端Xl、X2之間。電池El的正、負(fù)極分別與時(shí)鐘芯片U9的正電源端Vl和接地端GND連接。溫度測(cè)量模塊由溫度傳感器UlO構(gòu)成，(溫度傳感器UlO型號(hào)為DS1820)。溫度傳感器UlO的數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端口 DQ與單片機(jī)U6的PF端口中的第零 位雙向I/O 口線PFO連接；紅外接收模塊由紅外接收電路芯片Ull (型號(hào)為GL3276A)、紅外接收二極管 PH302B、施密特反相器構(gòu)成，紅外接收二極管PH302B與紅外接收電路芯片Ull的輸入端IN+連接，紅外接收電路芯片Ull的輸出端OUT經(jīng)過(guò)兩個(gè)施密特反相器74LS14與單片機(jī)U6 的四號(hào)中斷請(qǐng)求端口 INT4連接；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊由大容量存儲(chǔ)器U12構(gòu)成，大容量存儲(chǔ)器U12的串行時(shí)鐘端口 SCK 與單片機(jī)U6的串行時(shí)鐘端口 SCK連接，大容量存儲(chǔ)器U12的型號(hào)為AT45DB081。大容量存儲(chǔ)器U12的串行輸入端口 SI與單片機(jī)TO的主出從入端口 MOSI連接。大容量存儲(chǔ)器U12的串行輸出端口 SO與單片機(jī)TO的主入從出端口 MISO連接。大容量存儲(chǔ)器U12的片選端口 /CS與單片機(jī)U6的PB端口中的第四位口線PB4連 接。液晶模塊的內(nèi)部電路圖如圖3所示，點(diǎn)陣液晶顯示屏U5為128x64點(diǎn)陣，橫向有 128點(diǎn)，縱向有64點(diǎn)，每個(gè)漢字由16x16點(diǎn)組成，每行顯示8個(gè)中文字，4行共計(jì)32個(gè)中文字。
液晶模塊里有兩個(gè)列驅(qū)動(dòng)器Ul、U2(型號(hào)為皿6120幻，每個(gè)列驅(qū)動(dòng)器有512字節(jié) (4096位)供RAM顯示。RAM顯示存儲(chǔ)器單元的每位數(shù)據(jù)與點(diǎn)陣液晶顯示屏TO每點(diǎn)的像素 狀態(tài)1/0完全一致(1 =亮，0 =滅)。左半屏/右半屏控制由CS1、CS2片選決定。CSl = 1、CS2 = 0時(shí)，列驅(qū)動(dòng)器Ul選 中，列驅(qū)動(dòng)器U2不選中，即選擇左半屏；CSl = 0、CS2 = 1時(shí)列驅(qū)動(dòng)器U2選中、列驅(qū)動(dòng)器Ul 不選中，即選擇右半屏。每個(gè)列驅(qū)動(dòng)器HD61202有512字節(jié)的寄存器，所以列驅(qū)動(dòng)器Ul和 列驅(qū)動(dòng)器U2加起來(lái)共有IOM字節(jié)寄存器，HD61202芯片引腳說(shuō)明1 腳(Vss)接地2 腳(Vdd)電源 5 (1 士 5 % ) V。3腳(Vo)反視度調(diào)整。4腳(D/I):寄存器選擇。1 選擇數(shù)據(jù)寄存器；0 選擇指令寄存器。5腳(R/W)讀/寫(xiě)選擇。1 讀；0 寫(xiě)。6腳(E)使能操作。1 可做讀/寫(xiě)操作；0 不能做讀/寫(xiě)操作。7腳(DBO)雙向數(shù)據(jù)總線的第0位。8腳(DBl)雙向數(shù)據(jù)總線的第1位9腳(DB2)雙向數(shù)據(jù)總線的第2位。10腳(DB3)雙向數(shù)據(jù)總線的第3位11腳(DB4)雙向數(shù)據(jù)總線的第4位。12腳(DB5)雙向數(shù)據(jù)總線的第5位13腳(DB6)雙向數(shù)據(jù)總線的第6位。14腳(DB7)雙向數(shù)據(jù)總線的第7位15腳(CSl)左半屏片選信號(hào)。1 選中；0 不選中；16腳(CS2)右半屏片選信號(hào)。1 選中；0 不選中；17腳(RESET)復(fù)位信號(hào)，低電平有效。18 腳(VEE) =LCD 負(fù)壓驅(qū)動(dòng)腳(-10 -18V)。19腳(NC)空腳(或接背光電源)。20腳(NC)空腳(或接背光電源)點(diǎn)陣液晶顯示屏U5由行、列驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，HD61203是行驅(qū)動(dòng)器，HD61202是列驅(qū)動(dòng) 器。列驅(qū)動(dòng)器HD61202與單片機(jī)U6的端口連接，HD61203行驅(qū)動(dòng)器與列驅(qū)動(dòng)器HD61202的 端口連接，HD61202的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖6、圖7所示一、I/O 緩沖器I/O緩沖器為雙向三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器，其作用是將兩個(gè)不同時(shí)鐘下工作的系統(tǒng)連接 起來(lái)，實(shí)現(xiàn)通信。在片選信號(hào)CS1、CS2組合有效狀態(tài)下，I/O緩沖器開(kāi)放，實(shí)現(xiàn)HD61202與 單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳遞。當(dāng)片選信號(hào)組合為無(wú)效狀態(tài)時(shí)，I/O緩沖器將中斷HD61202與單 片機(jī)TO的聯(lián)系，對(duì)外呈高阻狀態(tài)。二、輸入寄存器輸入寄存器用于暫時(shí)存儲(chǔ)要寫(xiě)入顯示RAM(顯示存儲(chǔ)器)的資料。數(shù)據(jù)由單片機(jī) U6寫(xiě)入輸入寄存器，然后再由內(nèi)部處理后自動(dòng)寫(xiě)入顯示存儲(chǔ)器內(nèi)。當(dāng)CS = 1，D/I = 1，且 R/W = 1時(shí)，數(shù)據(jù)在使能信號(hào)E下降沿被鎖入輸入寄存器。
三、輸出寄存器從顯示RAM中讀出的數(shù)據(jù)首先暫時(shí)存儲(chǔ)在輸出寄存器。單片機(jī)TO要從輸出寄存 器讀出數(shù)據(jù)則令CS = D/I =R/W= 1。讀數(shù)據(jù)命令時(shí)，存于輸出寄存器中的數(shù)據(jù)在引腳E 為高電平時(shí)輸出；然后在引腳E信號(hào)為低電平時(shí)，地址指針指向的顯示數(shù)據(jù)，接著被鎖入輸 出寄存器而且地址指針遞增。輸出寄存器中，會(huì)因讀數(shù)據(jù)的指令而被再寫(xiě)入新的數(shù)據(jù)，若為 地址指針設(shè)定指令則數(shù)據(jù)維持不變。四、顯示存儲(chǔ)器電路HD61202具有4096位顯示存儲(chǔ)器。其結(jié)構(gòu)是以一個(gè)64X 64位的方陣形式排布的。 顯示存儲(chǔ)器的作用一是存儲(chǔ)單片機(jī)傳來(lái)的顯示數(shù)據(jù)，二是作為控制信號(hào)源直接控制液晶驅(qū) 動(dòng)電路的輸出。顯示存儲(chǔ)器為雙端口存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。從數(shù)據(jù)總線側(cè)看有64位，按8位數(shù)據(jù)總 線長(zhǎng)度分成8路，稱為頁(yè)面，由X地址寄存器控制；每個(gè)頁(yè)面都有64字節(jié)，用Y地址計(jì)數(shù)器 控制，這一側(cè)是提供給單片機(jī)操作的，是雙向傳輸形式，XY地址計(jì)數(shù)器選擇了單片機(jī)所要操 作的顯示存儲(chǔ)器的頁(yè)面和列地址，從而唯一地確定單片機(jī)TO所要訪問(wèn)的顯示存儲(chǔ)器單元。 從驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸側(cè)看有64位，共64行，這一側(cè)是提供給驅(qū)動(dòng)器使用的，僅有輸出形式。HD61202列驅(qū)動(dòng)器為64列驅(qū)動(dòng)輸出，正好與顯示存儲(chǔ)器列向(縱向)單元對(duì)應(yīng)。Z 地址計(jì)數(shù)器為顯示行指針，用來(lái)選擇當(dāng)前要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)行。五、XY地址計(jì)數(shù)器XY地址計(jì)數(shù)器為9位的寄存器，它確定了單片機(jī)所需訪問(wèn)的顯示存儲(chǔ)器單元的地 址。X地址計(jì)數(shù)器為高3位，Y地址計(jì)數(shù)器為低6位，分別有各自的指令來(lái)設(shè)定X、Y地址。 單片機(jī)在訪問(wèn)顯示存儲(chǔ)器之前必須設(shè)置XY地址計(jì)數(shù)器。單片機(jī)寫(xiě)入或讀出顯示存儲(chǔ)器的 數(shù)據(jù)顯示屏上某一列上的垂直8點(diǎn)的數(shù)據(jù)。DO代表最上一點(diǎn)數(shù)據(jù)。X地址計(jì)數(shù)器是一個(gè)3位頁(yè)地址寄存器，其輸出控制著顯示存儲(chǔ)器中8個(gè)頁(yè)面的選 擇，也就是控制著數(shù)據(jù)傳輸通道的八選一選擇器。X地址寄存器由單片機(jī)以指令形式設(shè)置。Y地址計(jì)數(shù)器是一個(gè)6位循環(huán)加1計(jì)數(shù)器。它管理某一頁(yè)面上的64個(gè)單元，該數(shù) 據(jù)總線上的64位數(shù)據(jù)直接控制驅(qū)動(dòng)電路輸出Yl Y64的輸出波形。Y地址計(jì)數(shù)器由單片 機(jī)以指令形式設(shè)置，它和頁(yè)地址指針結(jié)合唯一選通顯示存儲(chǔ)器的一個(gè)單元，Y地址計(jì)數(shù)器具 有自動(dòng)加1功能，在顯示存儲(chǔ)器讀/寫(xiě)操作后Y地址計(jì)數(shù)器將自動(dòng)加1。當(dāng)計(jì)數(shù)器加至3FH 后循環(huán)歸零再繼續(xù)遞加。六、顯示起始行寄存器顯示起始行寄存器為6位寄存器，它規(guī)定了顯示存儲(chǔ)器所對(duì)應(yīng)顯示屏上第一行的 行號(hào)，該行的數(shù)據(jù)將作為顯示屏上第一行顯示狀態(tài)的控制信號(hào)。顯示起始行寄存器的內(nèi)容 由單片機(jī)以指令代碼的格式寫(xiě)入。此寄存器指定RAM中某一行數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)到LCD屏幕的最上 行，可用作屏幕卷動(dòng)。七、Z地址計(jì)數(shù)器Z地址計(jì)數(shù)器也是6位地址計(jì)數(shù)器，用于確定當(dāng)前顯示行的掃描地址。Z地址計(jì)數(shù) 器具有自動(dòng)加1功能，它與行驅(qū)動(dòng)器的行掃描輸出同步，選擇相應(yīng)的列驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)輸出。 在行驅(qū)動(dòng)器發(fā)來(lái)的CL時(shí)鐘信號(hào)脈沖的下降沿時(shí)加1。在幀同步信號(hào)FRM的高電平時(shí)置入顯 示起始行寄存器的內(nèi)容，以作為再循環(huán)顯示的開(kāi)始。八、顯示開(kāi)/關(guān)觸發(fā)器
該觸發(fā)器的輸出一路控制顯示數(shù)據(jù)鎖存器的清除端，一路返回到接口控制電路作 為狀態(tài)字中的一位表示當(dāng)前的顯示狀態(tài)。該觸發(fā)器的作用就是控制顯示驅(qū)動(dòng)輸出的電平 以控制顯示屏的開(kāi)關(guān)。在觸發(fā)器輸出為“關(guān)”電平時(shí)，顯示數(shù)據(jù)鎖存器的輸入被封鎖并將 輸出置“0”，從而使顯示驅(qū)動(dòng)輸出全部為非選擇波形，顯示屏呈不顯示狀態(tài)。在觸發(fā)器輸出 為“開(kāi)”電平時(shí)，顯示數(shù)據(jù)鎖存器受時(shí)鐘CL控制，顯示驅(qū)動(dòng)輸出受顯示驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)總線上數(shù)據(jù) 控制，液晶顯示屏將呈顯示狀態(tài)。顯示開(kāi)/關(guān)觸發(fā)器受邏輯電路控制，單片機(jī)U6通過(guò)硬件 RESET復(fù)位和軟件指令“顯示開(kāi)關(guān)設(shè)置”的寫(xiě)入來(lái)設(shè)置顯示開(kāi)/關(guān)觸發(fā)器的輸出狀態(tài)。九、指令寄存器指令寄存器用于接收單片機(jī)發(fā)來(lái)的指令代碼，通過(guò)譯碼將指令代碼植入相關(guān)的寄 存器或觸發(fā)器內(nèi)。十、狀態(tài)字寄存器狀態(tài)字寄存器是HD61202與單片機(jī)U6通信時(shí)唯一的“握手”信號(hào)。狀態(tài)寄存器 向單片機(jī)表示了 HD61202當(dāng)前的工作狀態(tài)。其中最主要的是忙碌信號(hào)(Busy)，忙碌信號(hào)為 “ 1”，表示HD61202正在忙于內(nèi)部運(yùn)作，除了狀態(tài)讀取指令外，其他任何指令都不被接受。忙 碌信號(hào)(Busy)是由狀態(tài)字讀取指令所讀出DB7表示。每次要發(fā)指令前，應(yīng)先確定忙碌信號(hào) 已為“0”。十一、顯示數(shù)據(jù)鎖存器數(shù)據(jù)要從顯示數(shù)據(jù)RAM中輸出到液晶驅(qū)動(dòng)電路前，先暫時(shí)儲(chǔ)存于此鎖存器中，在 時(shí)鐘信號(hào)上升沿時(shí)數(shù)據(jù)被鎖存。顯示器開(kāi)/關(guān)指令控制此鎖存器動(dòng)作，不會(huì)影響顯示數(shù)據(jù) RAM中的數(shù)據(jù)。HD61202的工作過(guò)程如下單片機(jī)TO要訪問(wèn)HD61202，必須首先讀取狀態(tài)字寄存器的內(nèi)容，主要是要判別狀 態(tài)字中的“Busy”標(biāo)志；在“Busy”標(biāo)志表示為0時(shí)，單片機(jī)U6方可訪問(wèn)HD61202。在寫(xiě)操作 時(shí)，HD61202在單片機(jī)寫(xiě)操作信號(hào)的作用下將單片機(jī)TO發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)鎖存進(jìn)輸入寄存器內(nèi)， 使其轉(zhuǎn)到HD61202內(nèi)部時(shí)鐘的控制之下，同時(shí)HD61202將I/O緩沖器封鎖，置“Busy”標(biāo)志 位為1，向單片機(jī)提供HD61202正在處理單片機(jī)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)的信息。HD61202根據(jù)單片機(jī)在 寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)提供的D/I狀態(tài)將輸入寄存器的內(nèi)容送入指令寄存器處理或顯示存儲(chǔ)器相應(yīng)的 單元，處理完成后，HD61202將撤銷對(duì)I/O緩沖器的封鎖，同時(shí)將“Busy”標(biāo)志位清零，向單 片機(jī)表示HD61202已準(zhǔn)備好接收下一個(gè)操作。在讀顯示數(shù)據(jù)時(shí)，單片機(jī)U6要有一個(gè)操作周期的延時(shí)，即“空讀”的過(guò)程。這是因 為在單片機(jī)讀操作下，HD61202向數(shù)據(jù)總線提供輸出寄存器當(dāng)前的數(shù)據(jù)，并在讀操作結(jié)束時(shí) 將當(dāng)前地址指針?biāo)傅娘@示存儲(chǔ)器單元的數(shù)據(jù)寫(xiě)入輸出寄存器內(nèi)，同時(shí)將列地址計(jì)數(shù)器加 1。也就是說(shuō)單片機(jī)不是直接讀取到顯示存儲(chǔ)器單元，而是讀取一個(gè)中間寄存器——輸出寄 存器的數(shù)據(jù)。而這個(gè)數(shù)據(jù)是上一次讀操作后存入到輸出寄存器的內(nèi)容，這個(gè)數(shù)據(jù)可能是上 一個(gè)地址單元的內(nèi)容，也可能是地址修改前某一單元的內(nèi)容。液晶模塊的控制指令共有7個(gè)顯示開(kāi)/關(guān)、設(shè)置頁(yè)(PAGE1 PAGE8)、讀狀態(tài)、設(shè) 置開(kāi)始顯示行、設(shè)置列地址Y、寫(xiě)顯示數(shù)據(jù)、讀顯示數(shù)據(jù)。1.顯示器開(kāi)關(guān)
權(quán)利要求
1. 一種適用于易燃易爆環(huán)境中的多功能信息記錄牌，由封裝在密封防爆殼體中的電源 模塊、液晶模塊、微控制器、漢字庫(kù)文件存儲(chǔ)器、時(shí)鐘模塊、溫度測(cè)量模塊、紅外接收模塊、數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)模塊組成，電源模塊與防爆殼體外部的本安電源連接，電源模塊為液晶模塊、微控制 器、漢字庫(kù)文件存儲(chǔ)器、時(shí)鐘模塊、溫度測(cè)量模塊、紅外接收模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊供電，其特征是所述液晶模塊由一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、行驅(qū)動(dòng)器、背光源驅(qū)動(dòng)器、點(diǎn) 陣液晶顯示屏構(gòu)成，點(diǎn)陣液晶顯示屏由左屏和右屏組成，所述微控制器由AVR系列單片機(jī) 構(gòu)成，單片機(jī)的PA端口中的八位并行數(shù)據(jù)口線分別與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù) 端口連接，單片機(jī)的PC端口中的第七位雙向I/O 口線與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器的寄 存器選擇端口連接，單片機(jī)的PC端口中的第六位雙向I/O 口線與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、二號(hào)列驅(qū) 動(dòng)器的讀寫(xiě)端口連接，單片機(jī)的PC端口中的第五位雙向I/O 口線與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、二號(hào)列 驅(qū)動(dòng)器的一號(hào)片選端口連接，單片機(jī)的PC端口中的第四位雙向I/O 口線與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、 二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器的二號(hào)片選端口連接，單片機(jī)的PC端口中的第三位雙向I/O 口線與背光源驅(qū) 動(dòng)器的開(kāi)關(guān)端連接，單片機(jī)的讀信號(hào)端、寫(xiě)信號(hào)端經(jīng)過(guò)與非門(mén)邏輯電路與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、二 號(hào)列驅(qū)動(dòng)器的使能端E連接，單片機(jī)的一號(hào)定時(shí)器端口與背光源驅(qū)動(dòng)器的控制端連接，一 號(hào)列驅(qū)動(dòng)器的列地址輸出端與點(diǎn)陣液晶顯示屏左屏的列地址輸入端連接，二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器的 列地址輸出端與點(diǎn)陣液晶顯示屏右屏的列地址輸入端連接，行驅(qū)動(dòng)器的幀同步信號(hào)端與一 號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器的幀同步信號(hào)端連接，行驅(qū)動(dòng)器的鎖存行顯示同步信號(hào)端與一 號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器的鎖存行顯示同步信號(hào)端連接，行驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)部操作時(shí)鐘信號(hào) 端與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)部操作時(shí)鐘信號(hào)端連接，行驅(qū)動(dòng)器的交流驅(qū)動(dòng)波形 信號(hào)端與一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器的交流驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)端連接，行驅(qū)動(dòng)器的行地址輸 出端與點(diǎn)陣液晶顯示屏的行地址輸入端連接，單片機(jī)的串行數(shù)據(jù)端口與漢字庫(kù)文件存儲(chǔ)器 的串行數(shù)據(jù)端口連接；單片機(jī)的PD端口中的第二位雙向I/O 口線與漢字庫(kù)文件存儲(chǔ)器的寫(xiě) 保護(hù)端口連接；時(shí)鐘電路模塊由時(shí)鐘芯片、晶振、電池構(gòu)成，時(shí)鐘芯片的串行數(shù)據(jù)端口、串行 時(shí)鐘端口、復(fù)位端口分別與單片機(jī)的PF端口中的第七、第六、第五位雙向I/O 口線連接，晶 振連接在時(shí)鐘芯片的外接晶振端之間，電池的正、負(fù)極分別與時(shí)鐘芯片的正電源端和接地 端連接，溫度測(cè)量模塊由溫度傳感器構(gòu)成，溫度傳感器的數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端口與單片 機(jī)的PF端口中的第零位雙向I/O 口線連接；紅外接收模塊由紅外接收電路芯片、紅外接收 二極管、施密特反相器構(gòu)成，紅外接收二極管與紅外接收電路芯片的輸入端連接，紅外接收 電路芯片的輸出端經(jīng)過(guò)施密特反相器與單片機(jī)的四號(hào)中斷請(qǐng)求端口連接；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊由 大容量存儲(chǔ)器構(gòu)成，大容量存儲(chǔ)器的串行時(shí)鐘端口與單片機(jī)的串行時(shí)鐘端口連接，大容量 存儲(chǔ)器的串行輸入端口與單片機(jī)的主出從入端口連接，大容量存儲(chǔ)器的串行輸出端口與單 片機(jī)的主入從出端口連接，大容量存儲(chǔ)器的片選端口與單片機(jī)的PB端口中的第四位口線 連接。
全文摘要
一種適用于易燃易爆環(huán)境中的多功能信息記錄牌，由封裝在密封防爆殼體中的電源模塊、液晶模塊、微控制器、漢字庫(kù)文件存儲(chǔ)器、時(shí)鐘模塊、溫度測(cè)量模塊、紅外接收模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊組成，液晶模塊由一號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、二號(hào)列驅(qū)動(dòng)器、行驅(qū)動(dòng)器、背光源驅(qū)動(dòng)器、點(diǎn)陣液晶顯示屏構(gòu)成，點(diǎn)陣液晶顯示屏由左屏和右屏組成，微控制器由單片機(jī)構(gòu)成，時(shí)鐘電路模塊由時(shí)鐘芯片、晶振、電池構(gòu)成，溫度測(cè)量模塊由溫度傳感器構(gòu)成，紅外接收模塊由紅外接收電路芯片、紅外接收二極管、施密特反相器構(gòu)成，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊由大容量存儲(chǔ)器構(gòu)成，該信息記錄牌能夠解決巡回檢查隨意性較強(qiáng)，難于監(jiān)督、管理的問(wèn)題，以及小黑板記錄受人為因素影響較大、較為落后的問(wèn)題。
文檔編號(hào)G09G3/18GK102063854SQ20101053201
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月4日
發(fā)明者呂玉鵬, 陳巍, 陳曉曦 申請(qǐng)人:鄒城市金煌科貿(mào)有限公司, 陳曉曦