【正文】 H 電池的自放電率大概為 20%/ 月。由于 8051 本身結構的先天 性不足和近年來各種采用新型結構和新技術的單片機的不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)在的單片機市場是百花齊放。在其他的 CISC 以及類似的 RISC 結構的單片機中，外部振蕩器的時鐘被分頻降低到傳統(tǒng)的內(nèi)部指令執(zhí)行周期，這種分頻最大達 12倍(8051)。其功能特性如下： (1) 8 位 CPU。 (7) 片內(nèi) / 片外中斷源。AVR 的指令執(zhí)行速度可達 50ns (20MHz)。 ~,電源抗干擾性能強。 (3)體積小，重量輕 (4)功率消耗小 液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅動 IC 上，因此耗電量 比其南京工程學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 15 它顯示器要小得多。這次畢業(yè)設計，就不 得不花大量的時間在這些基礎知識的學習上。 最后數(shù)周 寫畢業(yè)設計論文，完成全部畢業(yè)設計。電位器用于顯示對比度的調(diào)節(jié)。 第二節(jié) 硬件電路主要芯片 ATmega16L 主要引腳說明 以下是 ATmega16L的引腳配置： 圖 23 ATmega16L 芯片引腳 引腳說明： VCC 數(shù)字電路的電源 GND 地 端口 A(PA7～ PA0) 端口 A 作為 A/D 轉換器的模擬輸入端。在復位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口 B 處于高阻狀態(tài)。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時將輸出電流。使用 ADC時應通過一個低通濾波器與 VCC相連。 Atmega16L的程序存儲器為 13位，因此可以尋址 8K的存儲器空間。 Atmega16L的時鐘電路 單片機的時鐘用于產(chǎn)生工作所需要的時序， 其連接電路如下圖： 圖 24 晶體振蕩器連接圖 XTAL1 與 XTAL2 分別為用作片內(nèi)振蕩器的反向放大器的輸入和輸出，考慮到其最大頻率不超過 8MHz， 這里選用的晶振為 。看門狗計數(shù)器溢出時，將產(chǎn)生一個晶振的復位脈沖。不同的顯示原理使得這兩種 LCD的指令系統(tǒng)、接口和功能等是不相同的，各有優(yōu)缺點，但結合到本次設計的實際要求，經(jīng)過比較還是選用點陣型 LCD。向液晶模塊顯示一個漢字的過程就是：由液晶屏顯示區(qū)的指定字符行的指定列開始，連續(xù)輸出該字符對應的字符庫中的 16 個列數(shù)據(jù)，如果是顯示字符，則輸出 8個列數(shù)據(jù)即可。以第一行的“智”字為例，這個字位于模塊的左區(qū)，則 lr=0； 它位于第一頁和第二頁，則 X=0；它位于列地址的 4863字節(jié)， Y=48，那么“智”就可以通過 ()精確地表示出它的位置。 南京工程學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 25 2． HD61202及其兼容控制器是列驅動器，具有 64路列驅動輸出。 (5) 工作環(huán)境：－ 10~+50℃。電路中接入電容 C5 用來實現(xiàn)頻率補償，防止穩(wěn)壓器產(chǎn)生高頻自激振蕩和抑止電路引入的干擾， C11 是有極性的電解電容，以減小穩(wěn)壓電壓輸出端由輸入電源引入的電平干擾。 在這里主要用它來繪制電路原理圖和生成印制電路板。包括元件名、參數(shù)、封裝圖等。 對電路板的設計主要分為以下幾個步驟； (1)使用原理圖編輯器設計原理圖，進行電氣檢查 (ERC)并生成原理圖的網(wǎng)絡表。 接下來是焊接的工作，這部分相對來說并不陌生，在大二時曾進行過電子課程的實習，主要就是完成收音機的焊接。 C 語言開發(fā)單片機的優(yōu)勢 南京工程學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 31 C語言是一種編譯型的結構化程序設計語言，具有簡單的語法結構和強大的處理功能，具有運行速度快、編譯效率高，移植性好和可讀性強等多種優(yōu)點，可以實現(xiàn)對系統(tǒng)便件的直接操作。 (5) 匯編語言的可移植性很差，而 C語言只要將一些與硬件相關的代碼作適當?shù)男薷?，就可以方便地移植到其它種類的單片機上。當去掉電場后液晶分子又恢復取扭曲結構。 LCD 模塊的指令說明 要完成顯示程序的設計，必須了解 LCD 液晶模塊的指令系統(tǒng)。但對于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器 (如 HD61202)來說，顯示字符就比較簡單了，可讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在 LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)找出顯示 RAM對應的地址，設立光標，在此送上該字符對應的代碼即可。 液晶顯示漢字或字符的原理 LCD 本身不發(fā)光只是調(diào)節(jié)光的亮度，目前市面上的 LCD顯示器都是利用液晶的扭曲一向列效應制成，這是一種電場效應，夾在兩片導電玻璃電極間的液晶經(jīng)過一定處理，它內(nèi)部的分子呈直角扭曲，當線性偏振光透過其偏振面便會旋轉一個直角。 (4) 省去了人工分配單片機資源的工作，在匯編語言中要為每一個子程序分配單片機的資源。 第三章 軟件設計 由于本人主要負責設計軟件部分，而本人之 前對 C語言這門課的學習不是非常的精通，因此在著手本章之前本人對 C語言以及 AVR單片機與 C語言編程方面的書籍做了認真仔細的回顧、學習和再研究，這樣才對下面設計工作的開展打下了基礎。 人工布線是畫電路板的基礎，但比較耗時和費力，另外由于自身經(jīng)驗的不足，南京工程學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 30 只得先采用自動布線，在此基礎上作了適當?shù)男薷摹Ｋ^網(wǎng)絡表就是元件名、封裝、參數(shù)及元件之間的連接表，通過該表可以確認各個元件和它們之間的關系。 (4) 編輯和調(diào)整。 LCD 的 EN、 D/I、 CS CSR/W 分別連接到 PA3~PA7 上，其詳細的接法見 下 圖 圖 210 硬件接線圖 第六節(jié) PROTEL99 的應用簡介 經(jīng)過前面的努力，智能充電器硬件電路的設計在本人及同組人的共同努力下已經(jīng)完成，接下來便是根據(jù)前面的設計用軟件畫出其原理圖并 生成ＰＣＢ板。 5V電源電路的設計 加圖 圖 29 5V 的電源電路設計原理圖 上圖是 LM78作為輸出電壓固定的典型電路圖，正常工作時，輸入、輸出電壓差為 38V。 (3) 指令形式：七種指令。之 所以稱它們?yōu)樘准且驗?HD61203和 HD61202必須配套使用，通常有 12864和19264兩種規(guī)格。 X 表示頁面， Y 表示列地址。 在本模塊中，每個漢字的大小是 16 16 點陣，而每個字符的大小是 8 16點陣，即字符的寬度為漢字的 1/2。隨著液晶顯示技術的發(fā)展， LCD顯示器的規(guī)格眾多，其專用驅動芯片也相互配套，使 LCD在控制和儀表系統(tǒng)中廣泛應南京工程學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 23 用提供了極大的方便。 Vcc RESET Vrst TIMEOUT tTOUT INTERNAL RESET 圖 27 外部復位時序圖 (3) 看門狗復位。 EEPROM 的壽命至少為 100,000 次擦除周期。用戶程序的安全性要根據(jù)Flash程序存儲器的兩個區(qū)： 引導 (Boot) 程序區(qū)和應用程序區(qū)，分開來考慮 。 AVCC AVCC是端口 A與 A/D轉換器的電源。 端口 D((PD7～ PD0) 端口 D 為 8 位雙向 I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅動特性，可以輸出和吸收大電流。電位器用于顯示對比度的調(diào)節(jié)。 (一 ) 直接訪問方式 數(shù)據(jù)總線 GND +5V 電位器 負電源 1 3 2 74LS00 A11 A10 A9 A8 MPU 圖 21 直接訪問方式電路圖 LCM 接口 直接訪問方式就是將液晶顯示模塊的接口作為存儲器或 I/O設備直接掛在單PD0 PD1 PD2 PD3 PD4 PD5 PD6 PD7 RD WE DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 GND VCC V0 E /CSA /CSB R/W D/I 10K 南京工程學院畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 18 片機總線上，單片機以訪問存儲器或 I/O 設備的方式操作液晶顯示模塊的工作。 2. 編寫顯示程序。在大一時就曾接觸過 C 語言，由于時間較短，重視程度不夠，后來又一直沒用過，只能對它有一個大概的了解。 在單片機系統(tǒng)中使用液晶顯示模塊作為輸出器 件有以下優(yōu)點 : (1)顯示質量高 液晶顯示器每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，因此液晶顯示器畫質高而且不會閃爍。具有 32 個通用作寄存器 (相當于 8051 中的 32 個累加器 )，克服了單一累加器數(shù)據(jù)處理造成的瓶須現(xiàn)象， 128~4K 字節(jié) SRAM 可靈活使用指令計算，并可用功能很強的 C語言編程，易學、易寫、易移植。 AVR 的數(shù)據(jù)存儲器還是以 8 個 Bit(位 )為一個單元，因此 AVR還是屬于 8位單片機。 (5) 32個可編程的 I/O引線， 40引腳 PDIP封裝。本次設計所用到的 Atmega16L 芯片便是 ATmega 系列中的一種，在這里作為充電器的核心部件。為了對目標代碼大小、性能及功耗進行優(yōu)化， AYR 單片機的結構中采用了大型快速存取寄存器組和快速的單周期指令系統(tǒng)。 主要芯片的選擇 ATMEL 公司是世界上有名的生產(chǎn)高性能、低功耗、非易失性存儲器和各種數(shù)字模擬 IC 芯片的半導體制造公司。由于過充電會造成 NiMH 電池的失效，在充電過程中進行精確地測量以在合適的時間停止是非常重要的。典型的 NiCd 電池可以充電 1000 次。在快速充電時這將使電池快速升溫，若不及時停止充電就會造成電池的損壞。最大充電電流往往以電池容量的數(shù)值來表示。 EEPROM 可用于保存標定系數(shù)和電池特性參數(shù)，如保存充電記錄以提高實際使用的電池容量。由于使用的化學物質的不同，電池有自己的特性。 C 代碼似的 設計很容易進行調(diào)整以適合當前 和未來的電池， 而 本次智能型充電器顯示程序的編寫 則就 是用 C語言寫的。 AVR 已經(jīng)在競爭中領先了一步，被證明是下一代充電器的完美控制芯片。使硬件在軟件的控制下協(xié)調(diào)運作。其次闡述了程序的流程和實現(xiàn)過程。 涉密論文按學校規(guī)定處理。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。首先在緒論中介紹了本課題的課題背景、研究意義及完成的功能。 關鍵詞 單片機；微處理器； LCD； 8279 畢業(yè)設計說明書（論文）外文摘要 Abstract The LCD manifestation has been the key technique of the manmachine interface. This text to basic proceeded the research in Micro Controller Unit liquid crystal display control system. Introduced the lesson a background of this lesson and study meaning and finished functions in introduction first. This system edits collected materials the language to proceed with single the basic language of a machine the software designs, the instruction carries out the speed quick, save memory. For the sake of easy to expand with the design adoption mold a logic for turning construction, making procedure designing relation that change, software more shorter and more easier to understand. Make hardware control in software descended to moderate the operation. The text insi