【正文】 ATA 清 0 延時(shí)之后 WR 置1 再經(jīng)歷延時(shí)之后 WR 清 0，接著 DATA 置 1，以發(fā)送控制輸入指令代碼 101，此命令是控制 CS1621 液晶顯示器顯示模塊接收后面的六位地址數(shù)據(jù)代碼和 4位顯示數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)碼。 在 21世紀(jì)的現(xiàn)在和以后，日常生活工作都與電子科技的關(guān)系將會(huì)更加緊密相關(guān)，科學(xué)技術(shù)讓我們生活更加便捷，更加舒適，更加人性化。 展望 電導(dǎo)率顯示儀器僅僅只是電導(dǎo)率測(cè)量分析儀表的一部分，電導(dǎo)率測(cè)量分析儀表在檢測(cè)水質(zhì)電導(dǎo)率、 PH值等方面的作用是顯而易見(jiàn)的。 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 43 CS1621 時(shí)序流程圖 CS 為 1 時(shí)，主控制器和 CS1621 之間數(shù)據(jù)和命令被禁止和初始化， CS 置 0時(shí)，主控制器和 CS1621 之間數(shù)據(jù)和命令開(kāi)始輸入執(zhí)行，先發(fā)送特定控制編碼101，控制 CS1621 開(kāi)始接受輸入的數(shù)據(jù)，接著發(fā)送 6 位地址數(shù)據(jù)，最后發(fā)送 4位顯示數(shù)據(jù)， 檢測(cè)是否顯示到最后一個(gè)要顯示的數(shù)字，如果未顯示到最后一個(gè)數(shù)字則跳轉(zhuǎn)，接著傳輸數(shù)據(jù)，如果已到最后一個(gè)顯示數(shù)字則彈出結(jié)束，顯示屏顯示對(duì)應(yīng)的內(nèi)容。 當(dāng) CS 從高電平變成低電平即 CS 又 1 變?yōu)?0 時(shí)，在 WR的上升沿開(kāi)始 DATA開(kāi)始讀出數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)首三位為 CS1621 的控制指令，接著為六位地址數(shù)據(jù)，最后四位是控制數(shù)據(jù)，讀完數(shù)據(jù)之后。出現(xiàn)命令模式和模式轉(zhuǎn)換之前，需要一個(gè)高電平脈沖初始化 CS1621的串行接口。與應(yīng)答對(duì)應(yīng)的 時(shí)鐘脈沖 由主控制器產(chǎn)生，發(fā)送器在應(yīng)答期間必須下拉 SDA線。多臺(tái)設(shè)備之間 時(shí)鐘信號(hào) 的同步過(guò)程稱為同步化。 I2C 總線 的運(yùn)行（數(shù)據(jù)傳輸）由 主機(jī) 控制。因此，這是一種高性能的串行 總線 。這種方式簡(jiǎn)化了信號(hào)傳輸 總線 。系統(tǒng)通過(guò)定制液晶顯示器顯示模塊 CS1621 顯示電導(dǎo)率、溫度等參數(shù)。 ? VDD： 正電源。但當(dāng) CS為邏輯低電平時(shí)，控制器與 CS1621之間可以傳輸數(shù)據(jù)和命令。 ? VLCD：背光亮度調(diào)節(jié)端，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值大小來(lái)實(shí)現(xiàn)改變調(diào)節(jié)顯示屏背光亮度明暗的目的。 CS 為邏輯 高電平時(shí)，數(shù)據(jù)和命令不能讀出和寫(xiě)入，并且串行接口電路復(fù)位。存儲(chǔ)器通常在 CPU 的同步控制下工作，接口電路比較簡(jiǎn)單；而 I/O 設(shè)備品種繁多，其相應(yīng)的接口電路也各不相同，因此，習(xí)慣上說(shuō)到接口只是指 I/O 接口。 ? XTAL2：反向振蕩放大器的輸出端。在復(fù)天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口 D處于高阻狀態(tài)。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口 B處于高阻狀態(tài)。 ? GND：接地引腳。 AVR 單片機(jī)其顯著的特點(diǎn)為高性能、高速度、低功耗。 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第二章 電導(dǎo)率儀顯示模塊控制器及接口電路 Atmega8515 單片機(jī) ATmega8515 是基于增強(qiáng)的 AVR RISC 結(jié)構(gòu)的低功耗 8 位 CMOS 微控制器。上海雷磁儀表廠的帶表性產(chǎn)品有 DDD32B 型和 DDG55 型等。所以國(guó)內(nèi)外許多著名公司開(kāi)發(fā)了許多相應(yīng)的電導(dǎo) 率檢測(cè)儀的產(chǎn)品。系統(tǒng)以Atmega8515 單片機(jī)為核心，在了解掌握 Atmega8515 和定制液晶顯示器顯示模塊 CS1621 各引腳功能以及二者之間采用的 IIC 協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互方式，通過(guò)編寫(xiě)程序然后將要顯示的數(shù)據(jù)送入定制液晶顯示器顯示模塊 CS1621 進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，最后實(shí)現(xiàn)液晶顯示器顯示電導(dǎo)率、溫度等數(shù)據(jù)的目的。 完成基于 ATmega8515 應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。上海雷磁儀表廠的帶表性產(chǎn)品有 DDD32B型和 DDG55型等。對(duì)電導(dǎo)率檢測(cè)儀表及其精度的研究將有利 于水質(zhì)監(jiān)測(cè)部門定量監(jiān)測(cè)用水質(zhì)量，保證人民的生命財(cái)產(chǎn)安全；不僅有利于制水設(shè)備生產(chǎn)單位保證產(chǎn)品質(zhì)量；還有利于生產(chǎn)水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀表的生產(chǎn)單位提高經(jīng)濟(jì)效益，擴(kuò)大我國(guó)測(cè)試分析儀表在國(guó)際市場(chǎng)的份額；此外對(duì)推進(jìn)我國(guó)儀器儀表基礎(chǔ)理論研究及使之向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、虛擬化發(fā)展具有重要意義。 3)完成預(yù)定內(nèi)容顯示程序的匯編編程 。） 課題依據(jù)由 ATmega8515 芯片和 CS1621 型液晶顯示器所構(gòu)建的電導(dǎo)率儀，該顯示器具有 I2C 串口， ATmega8515 通過(guò)該串口完成與 CS1621 的通信，完成命令的下達(dá)，顯示內(nèi)容及格式的更新。 指導(dǎo)教師（簽字） 年 月 日 審題小組組長(zhǎng)（簽字） 年 月 日 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 課題名稱 電導(dǎo)率儀的液晶顯示軟件編程 系 名 稱 信息工程系 專業(yè)名稱 電子信息工程 學(xué)生姓名 蔡 毅 指導(dǎo)教師 扈書(shū)亮 一、課題來(lái)源及意義 近年來(lái)，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展 ，人們生活水平的不斷提高，以及飲用純凈水、藥用蒸餾水、生物制品用水需求量的急劇增加，越來(lái)越多的產(chǎn)品、技術(shù)開(kāi)始對(duì)介質(zhì)的導(dǎo)電性能的程度、優(yōu)劣要求給出準(zhǔn)確的分析和評(píng)價(jià)，而且在實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確度等方面提出了更高的要求。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，二次供水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析儀表 — 電導(dǎo)率測(cè)量分析儀表顯得更為重要。 三、研究目標(biāo) 為了能在特制的液晶顯示儀器下顯示被測(cè)液體溫度、酸堿度、含鹽度等，在掌 握 AVR 中 ATmega8515 單片機(jī)編程指令基 本概念的基礎(chǔ)上，完成基于電導(dǎo)儀液晶顯示應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)在液晶顯示儀器上顯示溫度、酸堿度等。 研究 ATmega8515 程序的編寫(xiě)指令和接口標(biāo)準(zhǔn) 編寫(xiě)基 ATmega8515 的顯示程序指令 。 CS1621。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，二次供水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析儀表 —電導(dǎo)率測(cè)量分析儀表顯得更為重要。 [1] 課題研究?jī)?nèi)容 本課題研究?jī)?nèi)容如下： 單片機(jī)作為本課題研究系統(tǒng)的主控器件，控制系統(tǒng)顯示的數(shù)天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 據(jù)等，在了解 AVR 和電導(dǎo)儀的基本概念以及工作原理的基礎(chǔ)上，掌握ATmega8515 單片機(jī)編程指令的基本語(yǔ)法以及應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的基本方法， 完成基于 ATmega8515 單片機(jī)匯編語(yǔ)言程序顯示的編程。所有的寄存器都直接與算 術(shù) 邏輯 單元 (ALU)相連接，使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問(wèn)兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。 AVR 系列沒(méi)有類似累加器 AVR 的結(jié)構(gòu)，它主要是通過(guò) R16～ R31 寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。 振蕩器可以工作于三種不同的模式，每一種都有一個(gè)優(yōu)化的頻率范圍。 本設(shè)計(jì)是以 Atmega8515單片機(jī)為主控件，通過(guò)之間的 IIC 通信協(xié)議，控制液晶顯示器顯示模塊 CS1621顯示數(shù)據(jù)。 WRITE 時(shí)鐘輸入端（帶上拉電阻）。 CS1621是一種具有 微控制器接口，由 RAM映射的 324點(diǎn)陣式 LCD驅(qū)動(dòng)器。 ? WR： WRITE 時(shí)鐘輸入端（帶上拉電阻）。 ? SEG0~SEG31： LCD SEG輸出端。例如顯示內(nèi)容為 12． 34μs/cm以及 25℃ 則： 顯示第一位字符 1 時(shí)應(yīng)設(shè)置 1BC 位置 1； 顯示第二位字符 2 時(shí)應(yīng)設(shè)置 2A、 2B、 2D、 2E、 2G 共五位置 1； 顯示第三 位字符小數(shù)點(diǎn)時(shí)應(yīng)設(shè)置 DOT 位置 1； 顯示第四位字符 3 時(shí)應(yīng)設(shè)置 3A、 3B、 3C、 3D、 3G 共五位置 1； 顯示第五位字符 4 時(shí)應(yīng)設(shè)置 4B、 4C、 4F、 4G 共四位置 1； 顯示第六位字符電導(dǎo)率單位時(shí)應(yīng)設(shè)置 T4 位置 1； 顯示第七位字符 2 時(shí)應(yīng)設(shè)置 5A、 5B、 5D、 5E、 5G 共五位置 1； 顯示第八位字符 5 時(shí)應(yīng)設(shè)置 6A、 6C、 6D、 6F、 5G 共五位置 1； 顯示第九位字符溫度單位時(shí)應(yīng)設(shè)置 T1 位置 1。其中包括各種 字長(zhǎng) 的 CPU，各種容量的 ROM、 RAM 以及功能各異的 I/O 接口電路等等，但是， 單片機(jī) 的品種規(guī)格仍然有限，所以只能選用某種單片機(jī)來(lái)進(jìn)行擴(kuò)展。為了避免 總線 信號(hào)的混亂，要求各設(shè)備連接到總線的輸出端時(shí)必須是 漏極開(kāi)路 （ OD）輸出或集電極開(kāi)路（ OC）輸出。為了進(jìn)行通訊，每個(gè)接到 I2C總線 的設(shè)備都有一個(gè)唯一的地址，以便于主機(jī)尋訪。使用硬件接口可以很容易地檢測(cè)到開(kāi)始和停止條件，沒(méi)有這種接口的微機(jī)必須以每 時(shí)鐘周期 至少兩次對(duì) SDA 取樣，以檢測(cè)這種變化。合法的數(shù)據(jù)傳輸格式如下： I2C 總線 在開(kāi)始條件后的首字節(jié)決定哪個(gè)被控器將被主控器選擇，例外的是“通用訪問(wèn)”地址，它可以在所有期間尋址。 RD線是 READ時(shí)鐘輸入。 天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 第四章 電導(dǎo)率儀顯示模塊的軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)總框圖 電導(dǎo)率儀顯示模塊的軟件設(shè)計(jì)即為控制電導(dǎo)率顯示模塊顯示相應(yīng)內(nèi)容的軟件編程，是控制顯示模塊最終顯示內(nèi)容的直接指令，軟件設(shè)計(jì)所編寫(xiě)的指令是根據(jù)上文分析的定制液晶顯示器顯示模塊 CS1621顯示原理以及連接Atmega8515和定制液晶顯示器顯示模塊 CS1621二者之間采用的 IIC協(xié)議要求綜合編寫(xiě)，通過(guò)編寫(xiě)程序然后將要顯示的數(shù)據(jù)送入定制液晶顯 示器顯示模塊CS1621進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，最后實(shí)現(xiàn)液晶顯示器顯示電導(dǎo)率、溫度等數(shù)據(jù)的目的。 WR 置 1 表示后面將發(fā)送六位地址數(shù)據(jù)代碼，循環(huán) 6 次即為六位地址數(shù)據(jù)代碼，且為其實(shí)數(shù)據(jù)的地址即 $98，再發(fā)送 4 位顯示數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)碼完成第一位顯示數(shù)據(jù)的傳輸。人們更加關(guān)心身體健康問(wèn)題，當(dāng)然對(duì)生活中的環(huán)境、水質(zhì)等也更加關(guān)心，電導(dǎo)率測(cè)量分析儀針對(duì)人們所關(guān)心的水質(zhì)等進(jìn)行檢測(cè)，讓人們實(shí)實(shí)在在的了解自己的生活水水質(zhì)狀況，電導(dǎo)率測(cè)量分析儀必 然會(huì)在日后的日常生活中得到更加廣泛的應(yīng)用，同樣電導(dǎo)率測(cè)量分析儀也會(huì)在醫(yī)療、工業(yè)等關(guān)系國(guó)計(jì)民生的行業(yè)得到更加廣泛的應(yīng)用。 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，了解了 AVR 單片機(jī) 和電導(dǎo)儀的基本概念以及工作原理ATmega8515 單片機(jī)各端口功能、編程指令的基本語(yǔ)法、應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的基本方法，以及 CS1621LCD 接口及其指令系統(tǒng)，了解了 IIC 總線傳輸協(xié)議。由于每次只能傳輸顯示一個(gè)數(shù)字或者符號(hào)，所以這個(gè)過(guò)程會(huì)不停重復(fù)以獲取顯示全部的數(shù)據(jù)， 例如顯示內(nèi)容為12． 34μs/cm 以及 25℃ ， 顯示過(guò)程就是先傳輸顯示第一位 1 的顯示驅(qū)動(dòng)碼，一直到 CS1621 液晶顯示器上顯 示相應(yīng)的顯示數(shù)字 1，第二位 2 以及后面的單位、數(shù)字顯示同第一位顯示一樣的原理，值得注意的地方就是小數(shù)點(diǎn)、單位的獲取顯示與數(shù)字的顯示一樣，因此每個(gè)小數(shù)點(diǎn)、單位也應(yīng)該進(jìn)行同樣的獲取驅(qū)動(dòng)碼操作，直到最后 CS1621 液晶顯示器上正確顯示。數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)、地址、命令在 WR信號(hào)上升沿全被讀到 CS1621。 CS為 1時(shí)，主控制器和 CS1621之間數(shù)據(jù)和命令被禁止和初始化。 數(shù)據(jù)傳送 具有應(yīng)答是必須的。為了保證數(shù)據(jù)可靠地傳送，任一時(shí)刻 總線只能由某一臺(tái)主機(jī)控制，各 微處理器 應(yīng)該在總線空閑時(shí)發(fā)送啟動(dòng)數(shù)據(jù)，為了妥善解決多臺(tái)微處理器同時(shí)發(fā)送啟動(dòng)數(shù)據(jù)的傳送（總線控制權(quán)）沖突，以及決定由哪一臺(tái)微處理器 控制總線 的問(wèn)題， I2C 總線允許連接不同傳送速率的設(shè)備。任一設(shè)備輸出的低電平都將使相應(yīng)的 總線 信號(hào)線變低，也就是說(shuō)：各設(shè)備的 SDA 是“與”關(guān)系， SCL 也是“與”關(guān)系。 PHILIPS 公司早在十幾年前就推出了 I2C 串行 總線 ，利用該總線可實(shí)現(xiàn)多 主機(jī)系統(tǒng) 所需的裁決和高低速設(shè)備同步等功能。 IIC 即 InterIntegrated Circuit(集成電路總線），這種 總線 類型是由 菲利浦 半導(dǎo)體公司在八十年代初設(shè)計(jì)出來(lái)的，主要是用來(lái)連接整體電路 (ICS)， IIC 是一種多向 控制總線 ，也就是說(shuō)多個(gè)芯片可以連接到同一 總線結(jié)構(gòu) 下，同時(shí)每個(gè)芯片都可以作為實(shí)施數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂圃础?系統(tǒng)以 Atmega8515 單片機(jī)為核心，在了解掌握 Atmega8515 和定制液晶顯示器顯示模塊 CS1621 各引腳功能以及二者之間采用的 IIC 協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互方式后，通過(guò)編寫(xiě)程序然后將要顯示的數(shù)據(jù)送入定制液晶顯示器顯示模塊 CS1621 進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，最后實(shí)現(xiàn)液晶顯示器顯示電導(dǎo)率、溫度等數(shù)據(jù)的目的。 ? VLCD： LCD 電源輸入。 CS 為邏輯高電平時(shí)，數(shù)據(jù) 和命令不能讀出和寫(xiě)入，并且串行接口電路復(fù)位。 ? VDD： 正電源，接直流電源。 [11] 圖 24 顯示接口電路 ? CS： 片選信號(hào)輸入端（帶上拉電阻）， 負(fù)責(zé)控制數(shù)據(jù)是否發(fā)送輸出。 CPU與外部設(shè)備、存儲(chǔ)器的連接和數(shù)據(jù)交換都需要通過(guò)接口設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，前者被稱為 I/O 接口，而后者則被稱為存儲(chǔ)器接口。 ? XTAL1：反向振蕩放大器與片內(nèi)時(shí)鐘操作電路的輸入端。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉