超声波清洗机显示触控系统设计解决方案

　　本文设计的超声波清洗机液晶显示触控系统，显示的信息直观明了，方便操作者使用。LCD触控屏采用显示驱动芯片HT1621B 和触控芯片ADPT008，具有低功耗、高可靠性的优点。针对使用中出现的干扰问题，采用软硬件结合的方式进行解决。使用经验表明，采用LCD 显示触控系统的超声波清洗机具有显示稳定度高，功耗小，使用操作方便等优点。

　　超声波清洗机广泛应用于医药、化工、工业等行业，具有效率高、清洁、成本低的特点。在工业中常用于工件表面、小缝隙、深孔等部位的清洗，在操作的过程中，为了直观、方便的进行操作，本文采用液晶显示屏（ LCD） 进行显示和操作控制。详细介绍LCD 的硬件驱动和调光电路设计，并在硬件电路的基础上编写显示和触控系统软件。

　　1 系统硬件设计

　　超声波清洗机LCD 显示包括： 时间显示和设置，可设定需要工作的时间; 温度显示当前值、设定值与参数设置，从而能对温度进行调节，设置范围为环境温度～ 99℃; 功率显示和设置实现了功率的连续调节; 超声波频率设置和显示，是为了实现不同清洗对象，选择不同的清洗频率。字符型LCD 显示屏利用HT1621B 芯片驱动显示。采用+ 5V 电压供电，HT1621B 内嵌32 × 4 位显示ＲAM 内存直接映象到LCD 的字符段，故可驱动128 位字符。数据由32 位段输出和四位公共输出共同完成传输显示。LCD 触摸通过ADPT008 进行控制，共8 位点对点控制功能。HT1621B 显示驱动和ADPT008 触控电路框图如图1所示，显示驱动芯片HT1621B 采用了30 位段输出和四位公共输出驱动LCD 屏，ADPT008 通过触摸感应接口接收LCD 触摸屏的8 通道触控信号。

　　图1 LCD 显示和触控框图

　　LCD背光显示采用PWM控制方式调节，其硬件电路如图2所示，由P沟道增强型MOSFET管IＲF7410作为开关管进行控制，其最大工作电流可达－16A，阈值电压范围在－0．4V～－0．9V。PWM引脚信号由单片机送入，接LCD触控屏共阴极连接的背光LED管。当单片机送来的PWM信号为高电平时，MOS场效应管截止，信号为低电平时，MOS场效应管导通，这时。通过PWM有效控制背光灯的亮度。

　　图2 PWM 背光调节电路

　　主控制器选用STC12C5A16S2 单片机，具有16K字节的片内FLASH，45K 字节的EEPＲOM，2 路PWM输出口，内有硬件看门狗等功能，工作电压选择在+5V。触控信号经触控感应芯片输入到单片机I /O口，去控制LCD 屏的显示、功能设置与基本操作。功率的调节采用百分制的形式显示，去控制逆变电路实现调控。

　　2 系统软件设计

　　字符型液晶显示屏软件部分包括液晶显示和按键触控检测子程序。采用HT1621B 驱动的液晶显示屏，通过HT1621B 的CS、WＲ 和DATA 引脚实现对液晶显示屏的驱动显示，其驱动显示子程序如图3所示。在主程序中调用驱动显示子程序，完成显示内容的更新。按键触控检测子程序如图4 所示，程序实现的功能是记录按下的键值。每次只能按下一个按键，当按下多于一个按键时则按键失败返回。若按下超过1s 时，则返回至主程序入口处重新执行，并实现对触控按键芯片ADPT008 掉电再上电。按键触控检测子程序只记录键值，供按键处理子程序调用，即按键功能的实现在按键处理子程序中实现。按键处理子程序被主程序调用，从而实现人机交互。

　　图3 LCD 显示子程序流程图

　　图4 按键触控检测子程序流程图

　　3 实验

　　超声波清洗机的LCD 屏是人机交互的唯一通道，要求显示的信息量大，直观明了，操作方便。由于电容触摸屏所具有的特点易受其他导体影响，在实际的使用过程中，液晶屏的触控按键会出现误动作。根据实际经验误动作的时间在1s 以上或出现多键同时动作，具体的解决方式为采用软硬件结合，当出现干扰大于1s 时或多键同时动作时，跳至主程序入口处重新加载程序，并对触控按键芯片ADPT008 掉电再上电的方式来解决。如图5 所示为LCD 显示屏的工作显示。

　　图5 超声波清洗机LCD 屏工作显示

　　4 结束语

　　超声波清洗机采用LCD 触控显示屏，可方便操作者的使用，且显示的信息量大。LCD 触控显示屏采用显示驱动芯片HT1621 和触控芯片ADPT008，具有低功耗、高可靠性的优点。实际使用表明，采用LCD 显示触控系统的超声波不仅显示稳定度高，使用操作方便，直观明了，而且低功耗，节约生产成本，满足显示触控系统的高性能要求。