0 引言
　　在智能儀表中,，經(jīng)常會用到鍵盤,、數(shù)碼管等外設(shè)。因此,，一個穩(wěn)定,、占用系統(tǒng)資源少的人機(jī)對話通道設(shè)計非常重要。傳統(tǒng)的鍵盤與數(shù)碼管解決方案,，由于鍵盤與數(shù)碼管是分離的,，因而電路連接比較復(fù)雜，不管是獨(dú)立式鍵盤還是矩陣式鍵盤,，都會浪費(fèi)微控制器的端口資源,，而且都需要人為進(jìn)行去抖動處理，且抗干擾性差,。而數(shù)碼管部分,，不管是靜態(tài)顯示方式還是動態(tài)顯示方式，在不進(jìn)行鎖存器擴(kuò)展的前提下。仍然要占用8根I／O端口線,，這將嚴(yán)重浪費(fèi)系統(tǒng)的端口資源,。
　　ZLG7290可完全克服上述弊端。它采用I2C總線接口,，與微控制器的連接僅需兩根信號線,，硬件電路比較簡單。而且可以管理多達(dá)64只獨(dú)立的數(shù)碼管,、64只獨(dú)立按鍵,，并可提供自動消除抖動、連擊鍵計數(shù)等功能,。這對于傳統(tǒng)的鍵盤與數(shù)碼管解決方案,，無疑是不可想象的。強(qiáng)大的功能,，豐富的資源,，良好的接口，使得ZLG7290比傳統(tǒng)的鍵盤與數(shù)碼管解決方案且有更大的優(yōu)越性,。因此,，在現(xiàn)代智能儀表的設(shè)計中，通過ZLG7290可為系統(tǒng)設(shè)計工程師設(shè)計出良好的人機(jī)對話通道,，從而提供了一種理想的解決方案,。
1 ZLG7290的工作原理
　　ZLG7290的核心是一塊ZLG7290B芯片，它采用I2C接口,，能直接驅(qū)動8位共陰式數(shù)碼管,，同時可掃描管理多達(dá)64只按鍵，實現(xiàn)人機(jī)對話的功能資源十分豐富,。除具有自動消除抖動功能外,，它還具有段閃爍、段點(diǎn)亮,、段熄滅,、功能鍵、連擊鍵計數(shù)等強(qiáng)大功能,，并可提供10種數(shù)字和21種字母的譯碼顯示功能,，用戶可以直接向顯示緩存寫入顯示數(shù)據(jù)，而且無需外接元件即可直接驅(qū)動數(shù)碼管,，還可擴(kuò)展驅(qū)動電壓和電流,。此外，ZLG7290B的電路簡單,，使用也很方便,。
　　用戶按下某個鍵時,，ZLG7290的INT引腳會產(chǎn)生一個低電平的中斷請求信號，讀取鍵值后,，中斷信號就會自動撤銷,。正常情況下，微控制器只需要判斷INT引腳就可以得到鍵盤輸入的信息,。微控制器可通過兩種方式得到用戶的鍵盤輸入信息,。其一是中斷方式，該方式的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng),，缺點(diǎn)是要占用微控制器的一個外部中斷源,。其二是查詢方式，即通過不斷查詢INT引腳來判斷是否有鍵按下,，該方式可以節(jié)省微控制器的一根I／O口線,，但是代價是I2C總線處于頻繁的活動狀態(tài)，消耗電流多并且不利于抗干擾,。
2基于ZLG7290的無功補(bǔ)償控制器設(shè)計
　　由于采用了I2C總線接口,，因而用ZLG7290與微控制器設(shè)計電力儀表的硬件電路連接非常簡單,。它只需要兩根信號線（一根數(shù)據(jù)線SDA,，一根時鐘信號線SCL）。但應(yīng)注意進(jìn)行I2C通信的雙方要共地,，并應(yīng)用,，INT傳遞鍵盤中斷信號。微控制器通過RST可以將ZLG7290復(fù)位,。圖1是以電力系統(tǒng)中廣泛使用的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計為實例,，給出的ZLG7290的硬件連接電路圖。


　　本系統(tǒng)用ZLG7290與微控制器來構(gòu)成I2C總線通信系統(tǒng),，SCT89C55本身雖沒有I2C總線控制器,，但采用模擬I2C總線仍可進(jìn)行I2C總線通信。
　　低壓無功補(bǔ)償控制器的人機(jī)對話通道輸出中需要顯示的參數(shù)有電壓,、電流,、功率、功率因數(shù),、上限,、下限、電容值,、回路數(shù),、ABC三相等等，設(shè)計時可以分別用U,、I,、P、PF、-,、-,、C、LOOP,、ABC等表示,。ZLG7290可以顯示的值有0～9、0.,、A,、b、C,、d,、E、F,、H,、I、J,、L,、g、O,、P,、U、t,、y,、c、r,、o,，只要合理編碼，就可以滿足設(shè)備的顯示需求,。本低壓無功補(bǔ)償控制器中的鍵盤有三種狀態(tài)：一是菜單設(shè)置狀態(tài),，可用變量menu_set表征，用戶可以觀察以前設(shè)置的一些參數(shù),；二是手動電容投切狀態(tài),，可用變量cap_set表征，用戶可以直接手動控制電容的投或切,；三是參數(shù)設(shè)置狀態(tài),，可用變量pra_set表征，用戶可以對參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,，且加減的步長可由用戶設(shè)定,。這三個變量的組合幾乎可以涵蓋低壓無功補(bǔ)償控制器中鍵盤和數(shù)碼管的所有可能情況,。程序流程圖中。這三個變量分別簡記為：m_set,、c_set,、p_set。圖2是其軟件程序流程圖,。



　　限于篇幅,，本文僅給出模擬I2C總線引腳、部分初始化和鍵盤處理等三部分程序：

　　在人機(jī)對話通道的設(shè)計中,。如果用戶還要完成更多,、更復(fù)雜的功能（如分更多級單，進(jìn)行更多級的參數(shù)設(shè)置,，顯示更多級參數(shù),，菜單循環(huán)顯示，更多按鍵功能等）,，只需要再定義幾個狀態(tài)變量即可按照本文程序設(shè)計的思想來實現(xiàn),。簡言之，ZLG7290幾乎涵蓋了所有鍵盤與數(shù)碼管的解決方案,，系統(tǒng)設(shè)計工程師可以隨心所欲地設(shè)計出符合各種要求的人機(jī)對話通道,。
3結(jié)束語
　　實驗結(jié)果表明，ZLG7290具有響應(yīng)速度快,、功能強(qiáng)大,、電路簡單,、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),。相比傳統(tǒng)的鍵盤與數(shù)碼管解決方案，ZLG7290無疑具有巨大的優(yōu)越性,。
　　按照本文的軟件設(shè)計思想,，也可將程序方便地移植到其它系統(tǒng)中（如ARM，DSP系統(tǒng)中）,，且通用性強(qiáng),，可移植性好。因此,，本設(shè)計可進(jìn)一步推廣到電能表,、出租車計價器、用電管理終端,，以及工業(yè)測控,、汽車電子等領(lǐng)域。