[实用新型]一种基于CPLD人机交互接口的变频器

说明书

技术领域

本实用新型属于变频器的信息交互技术领域，具体涉及一种基于CPLD(复杂可编程逻辑器)人机交互接口的变频器。

背景技术

变频器广泛应用于各种交流旋转设备的调速系统中。为适应不同场合不同对象要求，变频控制器往往需要连接用于参数设置和状态显示的人机交互设备。在实际应用中，这种人机交互设备主要表现为LCD模块与键盘等。

目前市场上的变频控制器与LCD模块一般直接相连。由变频控制器通用I/O口为LCD模块提供并行数据、指令和控制信号等。这种方式电路结构简单，易于实现。但是控制器程序设计复杂，需要由I/O口模拟LCD模块工作时序，软件开销大。

由于变频器需要输入或者设置的参数较多，一般采用矩阵式键盘。矩阵式键盘的行线和列线直接与变频控制器I/O连接，或者通过专用编码键盘接口芯片(如Intel8279、MM74C922、ZLG7290等)与变频控制器连接。前一种方法虽然硬件电路简单，但占用较多的I/O引脚，而且通过软件识别按键将消耗较多的CPU时间；后者所用的专用键盘接口芯片功能较为完善，但是存在体积大、使用不够灵活、初始化编程复杂等不足之处。

发明内容

针对现有技术所存在的上述技术缺陷，本实用新型提供了一种基于CPLD人机交互接口的变频器，可使得变频器人机交互变得更加灵活、快捷、高效。

一种基于CPLD人机交互接口的变频器，包括变频控制器，所述的变频控制器连接有CPLD；

所述的CPLD包括地址锁存器、地址译码器、显示接口模块和键盘接口模块；其中：地址锁存器与变频控制器、地址译码器和外部显示模块相连；地址译码器与变频控制器、显示接口模块和键盘接口模块相连；显示接口模块与变频控制器和外部显示模块相连；键盘接口模块与变频控制器和外部键盘相连。

所述的显示接口模块包括一非门、一与门和一与非门；其中：非门的输入端与地址译码器相连，输出端与与门的第一输入端相连；与非门的两个输入端与变频控制器相连，输出端与与门的第二输入端相连；与门的输出端与外部显示模块相连。

所述的键盘接口模块包括一优先编码器、一译码器、一锁存器、一三态缓冲器、一或门和两个计数器；其中：优先编码器的输入端与外部键盘相连，第一输出端与第一计数器的使能端和第二计数器的复位端相连，第二输出端与锁存器的第二输入端相连；第一计数器的时钟端与第二计数器的时钟端相连并接收外部时钟，输出端与锁存器的第一输入端和译码器的输入端相连；第二计数器的输出端与锁存器的时钟端和变频控制器相连；译码器的输出端与外部键盘相连；锁存器的输出端与三态缓冲器的输入端相连；三态缓冲器的输出端与变频控制器相连，输出使能端与或门的输出端相连；或门的第一输入端与地址译码器相连，第二输入端与变频控制器相连。

所述的第一计数器为四位计数器，所述的第二计数器为十六位计数器。

所述的显示模块为LCD模块，所述的键盘为矩阵键盘。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型将显示模块和键盘的接口集成在一块CPLD和极少量的辅助元件构成的电路内，硬件电路结构紧凑简单、体积小、通用性强、成本低。

(2)本实用新型采用并行总线扩展的方法，设计软件实现复杂的接口电路功能，节省控制器I/O资源。

(3)本实用新型将显示模块和键盘等价成变频控制器外部数据存储器，对于控制器来说，信息的输入和显示等同于访问外部存储器，效率高、速度快。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为显示接口模块的结构示意图。

图3为键盘接口模块的结构示意图。

具体实施方式

为了更为具体地描述本实用新型，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型的技术方案及其相关原理进行详细说明。

如图1所示，一种基于CPLD人机交互接口的变频器，包括变频控制器和与变频控制器相连的CPLD；本实施例中，CPLD采用Altera公司MAX7000系列中的EPM7032AE芯片，变频控制器采用ST公司型号为STM32F103的MCU芯片。

CPLD包括地址锁存器、地址译码器、显示接口模块和键盘接口模块；其中：

地址锁存器用于锁存地址信号，实现数据总线与地址总线复用；其与变频控制器(ALE端)、地址译码器和LCD模块(RS端、RW端)相连，接收变频控制器输出的地址信号A0～A3，并将A0～A1输送给LCD模块，将A2～A3输送给地址译码器。