基于PIC单片机的墨斗操作台系统的设计
为了提高胶印机的效率和生产质量，开发了胶印机核心着色装置墨斗的操作台控制系统，介绍了墨斗操作台控制系统的组成和功能，给出了控制系统的硬件设计和软件设计。控制系统以PIC单片机为核心，PIC单片机与CAN总线电路、键盘扫描和显示驱动电路协调工作，实现对墨斗中墨键的实时控制与显示。从应用到北人集团生产的胶印机的实践中表明，系统运行良好，能及时响应按键信息并根据按键信息进行显示控制，同时通过CAN总线方式与其他系统进行通讯。
随着科技的发展，印刷行业开始从传统的模拟生产转向数字化生产，墨斗作为胶印机的核心着色装置，其控制精度对胶印机的生产质量和自动化水平起着非常重要的作用。传统的墨斗采用手动调整的方式，使得胶印机的生产质量较差，生产准备时间长，资源浪费严重。一种由墨斗操作台控制系统、电机控制系统和上位机系统组成的墨斗控制系统在国外印刷行业得到了广泛应用，这种新的墨斗控制系统能大大提高墨斗的控制精度，并缩短生产准备时间、降低生产成本。本文所描述的墨斗操作台控制系统就是在跟踪国际先进技术的基础上，设计符合国内行情的产品，对提高国产胶印机的印刷质量和自动化水平有着重要意义。
墨斗操作台控制系统硬件结构
主控制芯片
墨斗操作台控制系统采用微芯公司生产的PIC18F8680单片机作为主控制芯片，PIC单片机采用哈佛总线结构和精简指令集（RISC），其代码压缩率高、运行速度快、品种丰富，有高达2MB的程序存储器和4KB的数据存储器，高达10MIPS的执行速度，带优先级的中断和8×8单周期硬件乘法器。其中的PIC18F8680单片机具有如下特点：
1）内部资源高度集成。PIC18F8680芯片内部集成了许多外围模块，SPI通讯模块，I2C模块，符合国际标准ISOCAN的CAN模块等，这些功能大大简化了墨斗操作台控制系统的外围电路设计和软件设计。
2）驱动能力强。最大拉电流/灌电流可达25mA。
3）PIC18F8680芯片具有上电复位电路（POR）、上电延时定时器（PWRT）和看门狗电路（WDT）。这些电路大大提高了墨斗操作台控制系统在复杂工业环境中的可靠性和稳定性。
4）PIC18F8680芯片有80个管脚，其中用户I/O口为64个，这么多的用户I/O口便于主控制模块控制大量的显示驱动与键盘扫描模块，从而方便墨斗操作台控制系统以后的升级和扩展。
CAN总线通讯电路
CAN总线是控制器局域网的简称，主要用于过程检测和控制，最早是在20世纪80年代提出，CAN总线是目前国际上应用最为广泛的现场总线之一，目前已在汽车、航空，工业控制，测控系统、分布式系统等领域获得了广泛的应用。
显示驱动与键盘扫描电路
墨斗操作台控制系统采用BC7281芯片来扫描键盘和驱动数码管等显示，BC7281是16位LED数码管显示及64键键盘接口专用控制芯片。通过外接移位寄存器74LS164或74LS595，BC7281最多可以控制16位数码管或128只独立的LED显示，其驱动输出极性及输出时序均为软件可控，可与各种外部电路配合，适用于任何尺寸的数码管。BC7281的各位数码管还可独立按不同的译码或不译码方式显示，因其内部具有闪烁开关控制寄存器及闪烁速度控制寄存器，可独立控制各位数码管的闪烁属性及闪烁频率。BC7281最多可连接64键(8x8)的矩阵键盘，内部具有去抖动功能，并有2种键盘工作模式可供选择。BC7281采用高速2线接口与MCU进行通信，只占用很少的I／0口资源和主机时间。
由墨斗操作台控制系统、上位机系统和电机控制系统组成的墨斗控制系统已经成功应用到北人集团生产的胶印机上，实际工作表明，胶印机的生产效率和生产质量等得到了很大提高，墨斗操作台控制系统表现出较好的性能。整个系统成本较低，具有很好的市场应用前景。
