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PS/2和单片机的通讯在绕线机的应用


    绕线机是工业生产中的重要的设备,绕线机所绕制的产品是经常变化的,会经常根据绕线的匝数和线径来调整绕线机的参数。太阳集团53138备用网址电子从事自动绕线机全自动绕线机的研发已经具有丰富的经验,从最初的PLC控制到现在的单片机,太阳集团53138备用网址提出用PS/2接口的数字键盘来实现参数的设置。

全自动绕线机

   PS/2接口的数字键盘采用的通讯协议方便可靠,用计算机的PS/2接口数字小键盘来作为输入的设定,是一种十分方便和低价的方法,可以方便地修改单片机的各种参数。

1、PS/2键盘先容

    上电后,PS/2接口小键盘上电自检通过发出信号OxAA或者发出自检错误信号OxFC、单片机接收为OxAA,进入下一步,否则,进行出错误处理、关掉键盘的LED指示灯,单片机发送OxED信号,然后接收键盘回应给单片机的OxFA信号,接着发送0x00并接收单片机发送的OxFA应答信号、设置机打延时和速读发送OxF6,接收OxFA应答、检查小键盘LED指示灯,发送OxED,接收OxFA,发送0x07开LED指示灯,接收OxFA,发送0x00关LED指示灯,接收接收应答信号OxFA。

 PS/2键盘先容

2 PS/2键盘通讯原理

   PS/2接口键盘与主机采用双向通信方式,键盘可以向主机发送数据,主机也可以发送命令给键盘。主机具有最高优先权。通信协议是标准的串行异步通信格式,1位起始位,8位数据位LSB在先,1位奇校验位,1位停i1位,若为主机发送状态,则还有一位应答位ACK、数据格式如图2所示。

 PS/2键盘通讯原理

    主机同键盘进行通信时,无论发送还是接收数据,都要依赖于键盘发送的时钟脉冲,每次数据传输发送11个时钟脉冲,时钟频率为10~16.7kHz,通过判断时钟脉冲的上升沿和下降沿,逐位发送或读取数据位。当数据线DATA和时钟线CLK同时为高电平时,键盘可以发数据给主机、CLK可用作清除发送线、如果主机将CLK拉为低电平,则禁止键盘发送数据,变成将需要发送的数据放到了发送缓存区中,直到CLK变为高电平才开始发送数据。如果主机将DATA拉低,则当键盘检测到这一变化时,接收来自主机的命令2、概括如图3所示。

 PS/2和单片机的通讯在绕线机的应用

     当键盘发送数据时,键盘先将DATA拉低,通知主机准备接收数据。键盘在CLK为高电平时接收数据主机在CLK为低电平时读取数据。发送数据的时钟信号由键盘产生、时序如图4所示。

 PS/2和单片机的通讯在绕线机的应用2

    为了避免在同一时刻发送数据,应将CLK拉低大约100μs以上,以禁止键盘发送数据、然后主机将数据线DATA拉低,发送起始位,并释放CLK高电平,由键盘接管CLK,以产生时钟信号、主机在此同步时钟信号下发送数据、键盘接收数据是从检测到DATA变低开始,然后在CLK为高电平时读取数据,这与键盘发送数据时的情形相反。当主机发送完校验位后,释放数据线DATA停止位。随后,键盘将DATA置成低电平,作为收到数据的应答信号ACK,并产生一个周期的时钟脉冲、如果在第11个脉冲后,主机未释放DATA,键盘将继续发送时钟信号到DATA空闲。

    键盘等待发送数据时它首先检查时钟以确认它是否是高电平状态,如果小是,那么是主机抑制了通讯设备,必须缓冲任禾艏53138备用网址⒌氖葜钡街匦禄竦米芟叩目刂迫ā<逃16字节的缓冲区,而缓冲区仅存储最后一个要发送的数据包如果时钟线是局电平设备就可以开始传送数据。

 PS/2和单片机的通讯在绕线机的应用4

3App流程图和主要程序

    程序流程图各个模块的作用,系统初始化:系统程序所应用到的寄存器进行参数初始化设定,防止寄存器小确定的参数对程序运行造成影响、按键模块:利用中断消抖而节省消抖所占用的时间,且按键的实行使用Switch语句进行散转,达到多个参数的设定、EEPROM的读写:将己设定号的参数就行保存,重新上电可以读出己设定好的参数,防止参数的去失、SPI通讯:让键盘和控制芯片进行通讯、电机驱动:使用四线两相步进电机控制,程序编写拉局或拉低电平形成脉冲。

    应用C语言进行程序编写,根据寄存器在程序中的使用范围,定义全局变量和局部变量,合理定义变量节省内存的空间。程序中按键的实行使用Switch语句,编写出的程序层次分明、简单明朗。EEPROM的读写保证参数的小会去失,SPI通讯的应用为控制芯片和PS/2接口键盘搭建了一条数据通道。最后送显模块,使用数码管,程序编写难度低,并起到人机界面交流的作用。

4结束语

    绕线机所绕制的产品是经常变化的,因此,要根据绕线的匝数和线径经常来调整绕线机的参数,利用PS/2接II键盘实现参数的设置,采用SPI的通讯占用的I/O少,通讯协议可靠简单,且PS/2接口小键盘在市场己经普及,因此模块的维护和更换十分方便,价格低廉。使用该PS/2就接II键盘修改参数简单,并在生产过程中也提高可效益。

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