CN202159307U

CN202159307U - 通用硬件平台系统的键盘和显示装置

Info

Publication number: CN202159307U
Application number: CN2011202521946U
Authority: CN
Inventors: 周勇
Original assignee: BEIJING AEROSPACE FUDAO HIGH-TECH CO LTD
Current assignee: BEIJING AEROSPACE FUDAO HIGH-TECH CO LTD
Priority date: 2011-07-18
Filing date: 2011-07-18
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2021-07-18

Abstract

本实用新型提供一种通用硬件平台系统的键盘和显示装置，其特征在于，包括：数码管显示驱动模块、键盘扫描管理模块、晶振电路和RC复位电路。本装置能够直接驱动8位共阴式数码管多个独立的LED，同时还可以扫描管理多个按键。本装置采用IIC总线方式，与微控制器的接口仅需两根信号线，节省了单片机有限的口资源。相对于在传统的通用硬件平台的使用的键盘和显示装置来说，本装置能自动完成数码管的动态扫描和多个按键检测扫描，大大减轻单片机的用于显示/键盘的工作时间和程序负担，可使集中资源用于信号的检测和控制。使得使用本装置的通用硬件平台系统与传统的硬件平台系统相比功能更多，实用性更强。

Description

通用硬件平台系统的键盘和显示装置

技术领域

本实用新型涉及一种通用硬件平台系统的键盘和显示装置，特别涉及在电子控制中应用的通用硬件平台系统的键盘和显示装置。

背景技术

硬件平台系统是将一系列的微处理器、存储器按照一个要求设计出的电路控制电路系统。而通用的硬件平台系统就是基于传统的硬件平台来实现共通的功能。也就是说设计一个通用的硬件平台系统用于为多种装置提供控制电路，而不用针对每个装置都要重新设计。

各种各样的新型硬件平台系统在应用数量上已经远远超过通用计算机，大到网络家电，智能家电，车载电子设备。硬件平台系统是以应用为中心，计算机技术为基础，软硬件可裁减，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。硬件平台系统的核心是嵌入式微处理器。硬件平台系统通常是面向特定应用的，嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中，它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点，能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化，移动能力大大增强，跟网络的耦合也越来越紧密。硬件平台系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余。硬件平台系统和具体应用有机地结合在一起。为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器中。

现今能够占领市场的芯片往往都具有如下特点：功能强大，外设丰富，兼容性高，良好的功耗控制，优秀的电源管理能力，低廉的成本。但是往往功能强大的硬件平台都伴随的结构复杂、维修升级困难和成本居高不下的缺点，如何设计一个能够应用于各种装置中的通用硬件平台，而该平台需要有多功能的键盘和显示，这也是现在行业中共同面对的课题。

发明内容

本实用新型就是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种通用硬件平台系统的硬件键盘和显示装置，其为了实现一个高性能低成本低功耗的新技术硬件平台发挥输入显示功能。

本实用新型涉及的通用硬件平台系统的键盘和显示装置，其中，该通用硬件平台系统包括具备LPC处理器模块的中央处理器模块，其特征在于，包括数码管显示驱动模块、键盘扫描管理模块、晶振电路和RC复位电路，上述晶振电路与上述数码管显示驱动模块及上述键盘扫描管理模块连接，为二者提供基本的时钟信号，上述数码管显示驱动模块与上述键盘扫描管理模块连接，接收来自上述键盘扫描管理模块的输入信号以进行显示，上述RC复位电路与上述数码管显示驱动模块及上述键盘扫描管理模块连接，为二者提供复位信号。

根据上述的本实用新型的通用硬件平台系统的键盘和显示装置，其中，其采用ZLG7290控制器。

本实用新型的通用硬件平台系统的键盘和显示装置采用IIC总线方式，与微控制器的接口仅需两根信号线，节省了单片机有限的接口资源。本装置采用工业级芯片，抗干扰能力强，将会广泛地应用在工业测控中。相对于在传统的通用硬件平台系统中的使用的键盘和显示装置来说，本装置能自动完成数码管的动态扫描和多个按键检测扫描，大大减轻单片机的用于显示/键盘的工作时间和程序负担，可使集中资源用于信号的检测和控制。

本实用新型所适用的通用硬件平台系统基于LPC175X或者具有相同功能的系列处理器，集成了先进的内核结构，具有功能充分的结构设计，集良好的功耗控制和低成本于一体。

本实用新型的通用硬件平台系统的键盘和显示装置具有多项创新点，例如进行了核心板和基板的可分离设计，即既可以将芯片直接焊到基板上也可以独立制作成核心板后在插在基板上，符合现代电子设计中对产品的灵活性要求以及严格的成本意识。

附图说明

图1为表示本实用新型的通用硬件平台系统的键盘和显示装置的整体方框图。

图2为表示本实用新型的通用硬件平台系统的键盘和显示装置的电路图。

图3为表示本实用新型所适用的通用硬件平台系统的结构方框图。

附图标记说明：

1-供电模块；2-键盘和显示装置；3-键盘和显示装置；4-LPC处理器下载模块；5-补充功能模块；6-晶振及复位电路；7-CPLD下载模块；8-LPC处理器模块；9-CPLD模块；10-多功能输入输出模块；11-IIC总线；12-RS232总线；13-RS422总线；14-LAN总线；15-IIC总线；16-主板总线；17-读信号；18-写信号；19-数码管显示驱动模块；20-键盘扫描管理模块；21-晶振电路；22-RC复位电路。

具体实施方式

以下，结合附图对本实用新型的结构和操作过程进行更具体的说明。

图1所示为本实用新型的通用硬件平台系统的键盘和显示装置的整体结构图。

本实用新型的通用硬件平台系统的键盘和显示装置由数码管显示驱动模块19、键盘扫描管理模块20、晶振电路21和RC复位电路22共同组成。其中，晶振电路21与数码管显示驱动模块19和键盘扫描管理模块20连接，为二者提供基本的时钟信号。数码管显示驱动模块19与键盘扫描管理模块20连接，接收来自键盘扫描管理模块20的输入信号，进行显示。RC复位电路22与数码管显示驱动模块19和键盘扫描管理模块20连接，为二者提供复位信号。

另外，本实用新型的通用硬件平台系统的键盘和显示装置通过IIC总线11与所适用的硬件平台系统中的LPC处理器模块8相连接。这里，采用ZLG7290控制器。ZLG7290是一种IIC接口键盘及LED驱动管理器件，提供数据译码和循环、移位、段寻址等控制，它可采样64个按键或传感器，单片即可完成LED显示、键盘接口的全部功能。

此外，如果本实用新型的通用硬件平台系统的键盘和显示装置所适用的通用硬件平台系统能够提供时钟信号和复位信号，那么根据情况晶振电路21和RC复位电路22也可以省略。

图2表示本实用新型的通用硬件平台系统的键盘和显示装置的电路图。

如图2所示，其中U1是ZLG7290驱动控制器。为了使电源更加稳定，一般要在VCC到GND之间接入47～470uF的电解电容E1。J1是ZLG7290B与微处理器的接口，按照IIC总线协议的要求，信号线SCL和SDA上连接典型值是10KΩ的上拉电阻。晶振电路Y1通常取值4MHz，调节电容C3和C4通常取值在10pF左右。复位信号是低电平有效，一般只需外接简单的RC复位电路，也可以通过直接拉低RST引脚的方法进行复位。

本装置的采用是共阴式数码管。其中DPY1和DPY2是4位联体式数码管，共同组成完整的8位。还可以采用其它的组合方式，如4只双联体式数码管。数码管在工作时要消耗较大的电流，R1～R8是典型值为270Ω限流电阻。如果要增大数码管的亮度，可以适当减小电阻值，最低200Ω。

在本装置的按键中，前56个按键是普通按键K1～K56，最后8个为功能键F0～F7。键盘电阻R9～R16的典型值是3.3KΩ。数码管扫描线和键盘扫描线采用共用，所以二极管D1～D8是必须的，它们可以防止按键干扰数码管显示的情况发生。

图3表示本实用新型所适用的通用硬件平台系统的整体方框图。下面，结合图3对通用硬件平台系统的整体结构进行说明。

通用硬件平台系统由供电模块1、键盘输入显示部分、控制部分和接口部分共同组成。其中供电模块1为本装置的键盘输入显示部分、控制部分和接口部分提供电源，系统所需电源为直流5V电源。

控制部分包括控制部分包括本实用新型所适用的通用硬件平台系统的控制装置，接口部分包括与上述控制装置相连接的多功能输入输出装置10。如图3所示，本实用新型所适用的通用硬件平台系统的控制装置中的LPC处理器模块8分别通过RS232总线12、RS422总线13和LAN总线14与多功能输入输出模块10相连接，并且通过该多功能输入输出模块10与外部设备相互连接。

在图3所示的例子中，键盘输入显示部分包括两个本实用新型的通用硬件平台系统的键盘和显示装置，即键盘和显示装置2、3。键盘和显示装置2通过IIC总线11与控制部分中的LPC处理器模块8相连接。键盘和显示装置3通过IIC总线15与控制部分中的LPC处理器模块8相连接。

图3所示的方式仅是一个示例，本实用新型所适用的通用硬件平台系统可以根据需要，包括1个或多个本实用新型涉及的键盘和显示装置。

此外，本实用新型的通用硬件平台系统的键盘和显示装置具有多项创新点，它能够自动完成数码管的动态扫描和按键检测扫描，大大减轻通用硬件平台系统中的微处理器的用于显示/键盘的工作时间和程序负担，可使集中资源用于信号的检测和控制。由于采用IIC总线方式使得芯片与通用硬件平台系统间的通讯只用2个IIC接口便可完成，节省了单片机有限的口资源。

Claims

1.一种通用硬件平台系统的键盘和显示装置，其中，该通用硬件平台系统包括具备LPC处理器模块的中央处理器模块，其特征在于：包括数码管显示驱动模块、键盘扫描管理模块、晶振电路和RC复位电路，所述晶振电路与所述数码管显示驱动模块及所述键盘扫描管理模块连接，所述数码管显示驱动模块与所述键盘扫描管理模块连接，所述RC复位电路与所述数码管显示驱动模块及所述键盘扫描管理模块连接。

2.根据权利要求1所述的通用硬件平台系统的键盘和显示装置，其特征在于：其采用ZLG7290控制器。