CN201535999U

CN201535999U - 一种ups电源触摸屏彩色显示器

Info

Publication number: CN201535999U
Application number: CN2009202384513U
Authority: CN
Inventors: 罗蜂; 潘世高; 黄敏
Original assignee: Foshan Baykee Electric Power Equipments Co Ltd
Current assignee: Foshan Burke New Energy Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2009-11-04
Filing date: 2009-11-04
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2019-11-04

Abstract

一种UPS电源触摸屏彩色显示器，包括主控制器MCU、触摸彩屏显示板、用于存储信息的内存、外扩存储器、用于对主控制器MCU的输出信号和触摸屏的开关信号进行逻辑合成的外部扩展CPLD，将CPLD电平转化为主控制器MCU工作电平的电平转换电路、以及提供上述组成部分工作电压的电源，内存、外扩存储器与主控制器MCU上的相应端口相连，触摸彩屏显示板连接端口与外部扩展CPLD上的相应端口相连，外部扩展CPLD相应总线脚通过电平转换电路后连入主控制器MCU的相应端口。本实用新型可以灵敏、快速地接受触摸屏信息并进行处理，同时可以实时显示UPS、FEPS的详细工作状态并在UPS、FEPS发生异常时发出警报。

Description

一种UPS电源触摸屏彩色显示器

技术领域

本实用新型涉及一种电源控制显示器，特别是涉及一种用于UPS、FEPS电源控制和显示的触摸屏彩色显示器。

背景技术

目前，一般的UPS、FEPS电源的显示器和控制电路只能实现单色显示，而有些能够实现触摸控制功能的触摸屏显示器存在触摸不够灵敏、精准度不高、显示内容不全面等不足，因此对控制人员来说，不能全面、清晰地了解UPS、FEPS电源的状态并及时进行相应的操作。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种由单片机控制的UPS电源触摸屏彩色显示器，可用触摸屏方式对UPS电源控制电路进行简单操作。

本实用新型的目的可以通过以下的技术措施来实现，一种UPS电源触摸屏彩色显示器，包括主控制器MCU、触摸彩屏显示板、用于存储信息的内存、外扩存储器、用于对主控制器MCU的输出信号和触摸屏的开关信号进行逻辑合成的外部扩展CPLD，将CPLD电平转化为主控制器MCU工作电平的电平转换电路、以及提供上述组成部分工作电压的电源，内存、外扩存储器与主控制器MCU上的相应端口相连，触摸彩屏显示板连接端口与外部扩展CPLD上的相应端口相连，外部扩展CPLD相应总线脚通过电平转换电路后连入主控制器MCU的相应端口。

作为对本实用新型的进一步改进，还包括用于显示和报警UPS、FEPS电源状态的显示和报警电路，显示和报警电路由电阻，驱动三极管、蜂鸣器和发光二极管连接而成，接入外部扩展CPLD的相应端口，当UPS、FEPS电源出现异常时，显示和报警电路可以通过控制LED和蜂鸣器的状态来提示工作人员。

作为对本实用新型的进一步改进，还包括用于实现远程监控与远程UPS、FEPS电源进行通信的通讯电路RS232，通讯接口接入主控制器MCU的串行通讯口，实现触摸屏彩色显示器对UPS、FEPS电源的远程监控功能。

作为对本实用新型的进一步改进，所述电源独立提供一组+/-12V电压供通讯电路进行隔离通讯。

本实用新型利用外部扩展CPLD接受触摸屏的开关信号并进行逻辑合成后送给主控制器MCU进行处理，同时UPS、FEPS电源的工作状态也通过主控制器MCU处理，处理后的反馈控制信号经CPLD发送给触摸屏彩色显示器和显示和报警电路，因此此实用新型可以灵敏、快速地接受触摸屏信息并进行处理，同时可以实时显示UPS、FEPS电源的详细工作状态并在UPS、FEPS电源出现故障时发出警报；通过通讯电路RS232连接主控制器MCU和UPS、FEPS主机电源实现UPS电源触摸屏彩色显示器的远程监控功能。

附图说明

图1为实用新型的整机方框图；

图2为实用新型的主控制器MCU的外围电路原理图；

图3为实用新型的主控制器MCU电路和控制原理图；

图4为实用新型的触摸彩屏显示板的显示模块接口和触摸屏接口的电路原理图；

图5为实用新型的通讯线路RS232通讯接口的电路原理图；

图6为实用新型的显示和报警电路原理图；

图7为实用新型的MCU软件控制流程框图。

具体实施方式

如图1所示，为实用新型的整机方框图，UPS电源触摸屏彩色显示器包括包括主控制器MCU、触摸彩屏显示板、用于存储信息的内存、外扩存储器、用于对主控制器MCU的输出信号和触摸屏的开关信号进行逻辑合成的外部扩展CPLD，将CPLD电平转化为主控制器MCU工作电平的电平转换电路、用于显示和报警UPS、FEPS电源状态的显示和报警电路、用于实现远程监控与远程UPS、FEPS电源进行通信的通讯电路RS232以及提供上述组成部分工作电压的电源，内存、外扩存储器与主控制器MCU上的相应端口相连，触摸彩屏显示板连接端口与外部扩展CPLD上的相应端口相连，外部扩展CPLD相应总线脚通过电平转换电路后连入主控制器MCU的相应端口，显示和报警电路接入外部扩展CPLD的相应端口，通讯电路RS232接口接入主控制器MCU的串行通讯口。

如图2所示，为实用新型的主控制器MCU的外围电路原理图，主要由电容C3、C4、C8、C15、C16、C18、C19、C20、C37、C42，电阻R48、R49，二极管D4、D5，变压器T1，通用稳压芯片U3、U24和电流模式PWM控制器U11组成。所述三端稳压管U3、U24和电流模式PWM控制器U11的GND端口均接地，电源板提供的12V直流电经电容C3、C4并联接地形成的滤波电路后分别接入通用稳压芯片U3的输入端Vin和电流模式PWM控制器U11的端口VCC，由通用稳压芯片U3的输出端输出的5V电源经过电容C8、C20并联接地形成的滤波电路后接入通用稳压芯片U24的输入端IN，U24的输出端输出3.3V电源，经电容C42、C37并联接地形成的滤波电路后供给CPLD电路，上述MCU的外围电路也可用其他常用稳压输出电路来实现5V和3.3V直流输出。

电流模式PWM控制器U11应用专用PWM集成电路UC3854，所述UC3854中1脚为输误差放大器的输出端，2脚为误差放大器的输入端，3脚为电流信号输入脚，4脚为定时电阻、电容脚，5脚为电源地，6脚为驱动信号输出脚，7脚为电源脚，8脚为内部基准电源输出脚；所述2脚误差放大器的输入端接地，输出端进入饱和放大，在开环状态下6脚驱动信号输出脚输出50％的占空比，通过C18与R48的串联电路接入变压器T1的初级绕组端口，初级绕组的另一端接地；次级绕组一端通过整流二极管D5、滤波电容C16的串连电路输出+12V电源，另一端通过整流二极管D4和滤波电容C15输出-12V电源，次级绕组的中间绕线、滤波电容C16的负极和C15的正极接地；电阻R49和接地电容C19是定时电阻和电容决定输出方波的频率，电阻R49一端接入8脚内部基准电源输出脚，一端连接电容C19后接地，4脚定时电阻、电容脚连至R49与C19之间。

如图3所示，为实用新型的主控制器MCU电路和控制原理图，主要包括主控制器U4、内存U3、外扩存储器U5、U6、用于对主控制器MCU的输出信号和触摸屏的开关信号进行逻辑合成的外部扩展CPLD、在线编程器CN5和将CPLD电平转化为主控制器MCU工作电平的电平转换电路。

主控制器U4采用型为W78E058B的微处理芯片，振晶CY1、电容C9、C7和内部电路组成晶振电路接入18、19脚，C9和C7为启振电容，提供单片机的工作时钟；5V电源接至电容C2正极，C2负极同时接入9脚复位脚和接地电阻R26，电阻R26、电容C2组成复位电路；看门狗定时复位信号通过电阻R25和PNP三极管Q11的基极形成看门狗复位，所述三极管Q11的发射极接上5V电压，Q11的集电极连接至电容C2的负极，三极管Q11导通单片机复位；P0口(32-39脚)和P2口(21-28脚)组成16位总线和外部存储器U5、U6、CPLD进行数据传输；10脚RXD和11脚TXD为串行通讯口，通过RS232和主机控制电路进行通讯；13脚SDA、14脚SCL和15脚WP和外部的E2ROM进行通讯，将设置信息保存的E2ROM中。

外部扩展CPLD U14采用芯片EPM240T100C5，主要是将单片机的输出控制信号进行逻辑合成输出控制信号，还有就是将触摸屏的开关信号进行逻辑合成送给单片机进行操作。U14的1～8，15～19脚总线脚通过电平转换电路U7、U8后连入主控制器MCU的相应端口，将CPLD的3.3V电平转换为5V主控制器U4电平；U14的68-81脚为触摸屏的列(COL1-12)，82-99脚为触摸屏的行(ROW1-16)，当从列信号输出高电平时当触摸屏有操作时，则会从对应的行返回高电平，这样对触摸屏进行扫描，就可以测量出显示面板上的坐标位置；23-25脚为在线编程口连至线编程器CN5；49-58脚为UPS、FEPS的工作状态指示灯控制信号脚，连接至显示和报警电路相应脚；20脚BUS-RD为总线读信号；21脚BUS-WR为总线写信号；26脚HI-EN为高位总线电平转换使能信号；27脚LOW-EN为低位总线电平转换使能信号；28脚DIR-LOW为低位总线电平转换方向信号；29脚DIR-HI为高位总线电平转换方向信号；30脚LCD背光为LCD背光控制信号；33脚通讯指示为单片机和外围电路通信正常时点亮；34脚CLR-WDT为看门狗定时复位信号连接到主控制器U4的相应端口；35脚RAM-PAGE-S为RAM分页信号、48脚ROM-CS为ROM片选信号连接至外扩存储器U5的相应端口；37脚LCD-EN为LCD模块使能信号；38脚ROM-PAGE-S为ROM分页信号连接至外扩存储器U6的相应端口；40脚BUZZ-ALAM为蜂鸣器报警信号；47脚RAM-CS为RAM片选信号连接至内存U3的相应端口。

如图4所示，为实用新型的触摸彩屏显示板的显示模块接口和触摸屏接口的电路原理图，JP1为LCD显示模块接口，单片机和液晶显示屏的控制通讯接口，CN3为触摸屏的接口，JP1的2脚GND为电源地；3脚+5V为电源5V；4脚RD为总线读信号；5脚WR为总线写信号；6脚LCD-EN为LCD模块使能信号；7-15脚为8位数据总线；CN3的1-12脚(COL1～12)为触摸屏的行信号；13-28脚(ROW1～16)为触摸屏的列信号。

如图5所示，为实用新型的通讯线路RS232通讯接口的电路原理图，主要由RS232通讯接口CN8、光耦合器U16、U18和电阻R71、R72、R103、R105组成。5V电源通过电阻R71接入光耦合器U16中发光二极管的正极，放光二极管的负极接主控制器U4的11脚TXD，光耦合器U16中光敏三极管的集电极连接+12V电源，发射极连接RS232通讯接口CN8的2脚后通过电阻R103连接-12V电源；CN8的3脚通过电阻R105连接到光耦合器U18中发光二极管的正极，发光二极管的负极接地，光耦合器U18中光敏三极管的发射极接地，5V电压通过电阻R72接到光敏三极管的集电极并连接至主控制器U4的10脚RXD；CN8的5脚接地；

如图6所示，为实用新型的显示和报警电路原理图，主要由电阻R3～R6、R9、R10、R12～R20、R27、R28、R49、R54、R58，发光二极管LED1～LED6、LED8、LED9、LED11、LED12，二极管D2，三极管Q1、Q3、Q4、Q6～Q9、Q12、Q13、Q16，蜂鸣器BUZZ1组成，并接入CPLD U14的相应端口。5V电源通过限流电阻接入发光二极管的正极，发光二极管的负极接入三极管的集电极，三极管的发射极接地、基极通过电阻接CPLD U14的相应控制信号输出端口构成显示电路，以FAULT信号的指示电路为例：5V电源通过限流电阻R17接发光二极管LED9的正极，负极接入三极管Q8的集电极，三极管Q8的基极通过电阻R18接入CPLD U14的55脚FAULT信号控制输出端，三极管Q8的发射极接地；其他各种信号的控制电路连接方法和原理与FAULT信号相同，只是连接不同的元器件和对应的连接端口；12V电源通过二极管D2的负极，D2视为正极接入三极管Q13的集电极，三极管Q13的基极通过电阻R28接入CPLD U14的40脚，三极管Q13的发射极接地，蜂鸣器BUZZ1接在二极管D2的2端；放光二极管LED11正极通过限流电阻R54接入CPLD U14的相应脚，LED11负极接地；放光二极管LED12正极通过限流电阻R58接入CPLD U14的33脚，LED12负极接地。

所述显示和报警电路的具体的工作过程：LED9为故障指示灯，当主机发送过来状态信息通过单片机运算处理后，通过CPLD输出“FAULT”信号为高电平经R18驱动Q8导通，R17限流点亮；LED1为电池正常指示灯，当主机发送过来状态信息通过单片机运算处理后，通过CPLD输出“电池正常”信号为高电平经R27驱动Q12导通，R14限流点亮；LED4为整流正常指示灯，当主机发送过来状态信息通过单片机运算处理后，通过CPLD输出“整流正常”信号为高电平经R10驱动Q4导通，R9限流点亮；LED2为旁路运行指示灯，当主机发送过来状态信息通过单片机运算处理后，通过CPLD输出“旁路运行”信号为高电平经R13驱动Q6导通，R12限流点亮；LED5为输出过载指示灯，当主机发送过来状态信息通过单片机运算处理后，通过CPLD输出“过载指示”信号为高电平经R6驱动Q7导通，R16限流点亮；LED6为输出指示灯，当主机发送过来状态信息通过单片机运算处理后，通过CPLD输出“输出指示”信号为高电平经R20驱动Q9导通，R19限流点亮；LED11为RS232通讯指示灯，当RS232通讯正常时CPLD输出“232指示”信号为高电平经R54驱动点亮LED11指示灯；LED12为通讯指示灯，当单片机和外部总线通讯正常时CPLD输出“通讯指示”信号为高电平经R58驱动点亮LED12指示灯。

如图7所示，本实用新型的MCU软件控制流程为：开机后，整机进入初始化状态，判断主控制器内部是否有系统时钟到，如果有，则根据UPS、FEPS的当前状态更新板上的LED显示状态，接着从实时时钟中读取当前时间，从串行E2PROM内读取各种设置信息，然后判断是否需要更新E2PROM内的数据，如果需要，则更新相应的数据，如果系统时钟没到或者不需要更新E2PROM内的数据，都将进入下一个程序：分析通过通讯口接口从UPS、FEPS中得到的各种数据，当分析数据出现了报警信号则根据故障类型强制LCD优先显示报警信息，如果用户操作了触摸屏，就进行触摸屏的定位和相关处理，如果需要更新LCD的显示，则更新LCD的显示内容，然后重新判断主控制器内部是否有系统时钟到。

Claims

1.一种UPS电源触摸屏彩色显示器，其特征在于：包括主控制器MCU、触摸彩屏显示板、用于存储信息的内存、外扩存储器、用于对主控制器MCU的输出信号和触摸屏的开关信号进行逻辑合成的外部扩展CPLD，将CPLD电平转化为主控制器MCU工作电平的电平转换电路、以及提供上述组成部分工作电压的电源，内存、外扩存储器与主控制器MCU上的相应端口相连，触摸彩屏显示板连接端口与外部扩展CPLD上的相应端口相连，外部扩展CPLD相应总线脚通过电平转换电路后连入主控制器MCU的相应端口。

2.根据权利要求1所述的触摸屏彩色显示器，其特征在于：还包括用于显示和报警UPS、FEPS电源状态的显示和报警电路，显示和报警电路由电阻，驱动三极管、蜂鸣器和发光二极管连接而成，接入外部扩展CPLD的相应输出端口。

3.根据权利要求1或2所述的触摸屏彩色显示器，其特征在于：还包括用于实现远程监控与远程UPS、FEPS电源进行通信的通讯电路，通讯电路的通讯接口接入主控制器MCU的串行通讯口。

4.根据权利要求3所述的触摸屏彩色显示器，其特征在于：所述电源独立提供一组+/-12V电压供通讯电路进行隔离通讯。