【正文】 液晶的物理特性，通過(guò)電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就顯示黑色，這樣即可顯示出圖形。 。由于 AVR 采用 16位的指令，所以一個(gè)程序存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元為 16 位，即 XXXX*1116(也可理解為 8位，即 2*XXXX*8)。 (4) 可通過(guò) JTAG接口實(shí)現(xiàn)對(duì) FLASH、 EEPROM的編程。 AVR 主要有單片機(jī)有 ATtiny、 AT90 和 ATmega 三種系列，其結(jié)構(gòu)和基本原理南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 13 都相類似。 AVR結(jié)構(gòu)單片機(jī)的開(kāi)發(fā)日的就在于能夠更好地采用高級(jí)語(yǔ)言（例如 C 語(yǔ)言、 BASIC 語(yǔ)言）來(lái)編 寫(xiě)嵌入式系統(tǒng)的系統(tǒng)程序，從而能高效地開(kāi)發(fā)出目標(biāo)代碼。過(guò)充電將造成電池?fù)p壞，甚至爆炸。這種電池的容量比 NiCd 的大。它的優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)便宜，易于使用；缺點(diǎn)是自放電率比較高。當(dāng)電池充滿后，若繼續(xù)充 電，則所有的電能都將轉(zhuǎn)化為電池的熱能。 最大充電電流 最大充電電流與電池容量 (C) 有關(guān)。 Flash 可以在發(fā)貨之前再進(jìn)行編程，或是在 PCB貼裝之后再通過(guò) ISP 進(jìn)行編程，從而允許在最后一分鐘進(jìn)行軟件更新。 電池充電是通過(guò)逆向化學(xué)反應(yīng)將能量存儲(chǔ)到化學(xué)系統(tǒng)里實(shí)現(xiàn)的。 AVR 是目前唯一的針對(duì) 像 “ C” 這樣的高級(jí)語(yǔ)言而設(shè)計(jì)的 8 位微處理器。因此需要對(duì)充電過(guò)程進(jìn)行更精確的監(jiān)控，以縮短充電時(shí)間、達(dá)到最大的電池容量，并防止電池?fù)p壞。為了便于擴(kuò)展和更改，軟件的設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)，使程序設(shè)計(jì)的邏輯關(guān)系更加簡(jiǎn)潔明了。正文中首先簡(jiǎn)單描述系統(tǒng)硬件工作原理，且附以系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)框圖，并介紹了單片機(jī)微處理器的發(fā)展史，論述了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所應(yīng)用的各硬件接口技術(shù)和各個(gè)接口模塊的功能及工作過(guò)程 , 并描述了 805 8279及 SED1520外接電路接口的軟、硬件調(diào)試。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或 學(xué)歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本 系統(tǒng)是以單片機(jī)的基本語(yǔ)言匯編語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，指令的執(zhí)行速度快，節(jié)省存儲(chǔ)空間。本文對(duì)基于單片機(jī)的 LCD液晶顯示器控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。最后對(duì)我所開(kāi)發(fā)的用單片機(jī)實(shí)現(xiàn) LCD液晶顯示器控制原理的設(shè)計(jì)思想和軟、硬件調(diào)試作了詳細(xì)的論述。 EEPROM 可用于保存標(biāo)定系數(shù)和電池特性參數(shù)，如保存充電記錄以提高實(shí)際使用的電池容量。 與此同時(shí)，對(duì)充電電池的性能和工作壽命的要求也不斷地提高。因此，智能型充電電路通常包括了 恒流／恒壓控制環(huán)路、電池電壓監(jiān)測(cè)電路、電池溫度檢測(cè)電路、外部顯示電路 (LED 或 LCD 顯示 )等基本單元。 常見(jiàn)充電電池特性及其充電方式 電池充電是通過(guò)逆向化學(xué)反應(yīng)將能量存儲(chǔ)到化學(xué)系統(tǒng)里實(shí)現(xiàn)的，由于使用的化學(xué)物質(zhì)的不同，電池的特性也不同，其充電的方式也不大一樣。能量以化學(xué)反應(yīng)的方式保存了下來(lái)。 SLA 電池以恒定電壓進(jìn)行 充電，輔以電流限制以避免在充電過(guò)程的初期電池過(guò)熱。一旦單元電壓下降到 就必須停機(jī)。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 12 鋰電池 (LiIon) 和本文中所述的其他電池相比，鋰電池具有最高的能量 / 重量比和能量 / 體積比。 精簡(jiǎn)指令集 RISC 結(jié)構(gòu)是 20 世紀(jì) 90年代開(kāi)發(fā)出來(lái)的，綜合了半導(dǎo)體案成技術(shù)和軟例 性能的新結(jié)構(gòu)。 由于 AVR 單片機(jī)采用了 Harvard 結(jié)構(gòu)，所以它的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是分開(kāi)組織和尋址的。 具有獨(dú)立鎖定位的可選 Boot代碼區(qū)，通過(guò)片上 Boot程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)編程。 (9) 工作電壓： － 。當(dāng)執(zhí)行某一指令時(shí)，下一指令被預(yù)先從程序存儲(chǔ)器中取出，這使得指令可 以在每一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行。 8位和 16 位的計(jì)數(shù)器定時(shí)器 (C/T)，可作比較器、計(jì)數(shù)器、外部中斷和PWM（也可作 D/A ）用于控制輸出。 (2) 設(shè)計(jì)電源電路。 第 3~8 周 1. 自學(xué)這次課題所涉及的相關(guān)內(nèi)容，包括 C 語(yǔ)言基礎(chǔ)知識(shí)， AVR單片機(jī)（主要是 Atmega16L 芯片）和 ICCAVR 編譯器的使用以及液晶顯示的相關(guān)內(nèi)容。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 17 第二章 硬件電路設(shè)計(jì) 經(jīng)過(guò)前面對(duì)充電器原理、液晶模塊、 ATmega16L 等的總體了解和掌握以及對(duì)各種元器件和電路圖的分析和比較后，現(xiàn)在就可以開(kāi)始進(jìn)入硬件電路的設(shè)計(jì)了。單片機(jī)通過(guò)對(duì)這些接口的操作，以達(dá)到對(duì)液晶顯示模塊的控制。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。 RESET 復(fù)位輸入引腳。 Atmega16L的存儲(chǔ)器 AVR結(jié)構(gòu)有兩個(gè)主要的存儲(chǔ)空間：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間和程序存儲(chǔ)器空間，此外，Atmega16L還有一個(gè) EEPROM存儲(chǔ)器以保存數(shù) 據(jù)。 (2) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的尋址方式分為 5種：直接尋址、帶偏移量的間接尋址、間接尋址、帶預(yù)減量的間接尋址和帶后增量的間接尋址。電源電壓低于上電復(fù)位門(mén)限 Vpot時(shí)， MCU復(fù)位。掉電檢測(cè)復(fù)位功能使能，且電源電壓低于掉電檢測(cè)復(fù)位門(mén)限Vpot時(shí) MCU即復(fù)位。 要想在液晶模塊上顯示一個(gè)漢字或字符，需要 3個(gè)最基本的控制操作：分別向 3 個(gè)控制器寫(xiě)指令代碼、寫(xiě)顯示數(shù)據(jù)和讀顯示數(shù)據(jù)。假設(shè)定義從最左上第 0頁(yè) 第七頁(yè) ? 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 24 角開(kāi)始顯示，則先從上到下顯示第 0 頁(yè)的第一列，依次從左向右開(kāi)始顯示。因此，第二行的“電”就應(yīng)該表示為 ()，其它字符依此設(shè)計(jì)即可。 4． HD61202及其兼容控制器的占空比為 1/32~1/64。 (7) 本次選 用的模塊是雙電源供電（ VDD/V0），需要提供一個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)電壓，用以調(diào)節(jié)對(duì)比度，接在液晶模塊的 V0引腳上，由于液晶的對(duì)比度會(huì)隨著溫度的變化而相應(yīng)變化，所以其液晶顯示驅(qū)動(dòng)電壓值應(yīng)隨著溫度作相應(yīng)的調(diào)整，這里采用了一 個(gè) 電位器，調(diào)整電壓值。其中 C C11 兩個(gè)電容只是起濾波作用選用的大小沒(méi)有特別的要求。其中，工作環(huán)境設(shè)置是使用 Design/Options和 Tool 和 Preferences 菜單進(jìn)行的，畫(huà)原理圖環(huán)境的設(shè)置主要包括南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 29 圖紙大小、捕捉柵格、電氣柵格、模板設(shè)置等。 本次設(shè)計(jì)所用的主要元件屬性如下： 表 23 主要元件表 說(shuō)明 編號(hào) 封裝 元件名稱 單片機(jī) U1 DIP40 Atmega16 LCD J2 DIP20 LCD模塊 電阻 R RES2 電容 C CAP 鎖存器 U5 DIP20 74LS245 NPN三極管 Q TO46 2N2222A 晶體 X XTAL1 XTAL 通用運(yùn)放 U2A， U2B DIP8 LM358 (5) 檢查原理圖。 (3)使用 Design/Netlist 菜單，調(diào)入網(wǎng)絡(luò) 表。焊接通常要求：①焊點(diǎn)接觸良好，尤其避免虛焊的產(chǎn)生；②焊點(diǎn)要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度以保證被焊點(diǎn)不致滑落；③焊點(diǎn)表面應(yīng)美觀，有光澤。其優(yōu)勢(shì)如下： (1) 可以大幅度加快開(kāi)發(fā)進(jìn)度，程序量越大，用 C語(yǔ)言就越有優(yōu)勢(shì)。 C編譯器能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)中斷服務(wù)程序的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和恢復(fù)，并且提供常用的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫(kù)，供用戶使用。結(jié)合以上知識(shí)具體顯示原理如下： ( 1 ) 線段的顯示 點(diǎn)陣圖形式液晶由 M*N個(gè)顯示單元組成，假設(shè) LCD顯示屏有 64行，每行有128列，每 8列對(duì)應(yīng) 1字節(jié)的 8位，即每行由 16字節(jié)，共 16*8=128個(gè)點(diǎn)組成，屏上 64*16個(gè)顯示單元與顯示 RAM區(qū) 1024字節(jié)相對(duì)應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對(duì)應(yīng)。
。這就是 LCD顯示的基本原理。 (7) 對(duì)于一些復(fù)雜系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，可以通過(guò)移植 (或 C編譯器提供 )的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 (3) 可以實(shí)現(xiàn)軟件的結(jié)構(gòu)化編程，使得軟件的邏輯結(jié)構(gòu)變得清晰、有條理、便于開(kāi)發(fā)小組計(jì)劃任務(wù)、分工合作。從焊下來(lái)的結(jié)果來(lái)看，焊點(diǎn)還可以，也算比較美觀，最關(guān)鍵的是沒(méi)有短路的情況發(fā)生。 (4)布置元件，就是將元件合理地分布在電路板上。給出檢查報(bào)告，若有錯(cuò)誤則要根據(jù)錯(cuò)誤進(jìn)行改正。 (3) 原理圖布線。再結(jié)合前 面的分析采用間接訪問(wèn)的方式實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與液晶顯示模塊之間的連接。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 26 MGLS12864 的邏輯電路圖如下： 圖 28 MGLS12864的邏輯電路圖 MGLS12864 液晶顯示模塊一共有 20 個(gè)引腳，它的接口定義如下： 表 22 MGLS12864的接口電路 序號(hào) 符號(hào) 狀態(tài) 功 能 １ D7 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 ２ D6 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 ３ D5 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 4 D4 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 5 D3 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 6 D2 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 7 D1 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 8 D0 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 9 E 輸入 R/W=“ L”， E 的下降沿鎖存數(shù)據(jù)線 R/W=“ H”， E 為“ H”時(shí)，數(shù)據(jù)由控制器輸出至數(shù)據(jù)線 10 R/W 輸入 R/W=“ L” ， E=“ H”數(shù)據(jù)由控制器輸出數(shù)據(jù)線 R/W=“ H” ， E 的下降沿，數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)線輸入到控制器 11 D/I 輸入 D/I=“ L”，表示 DB7~DB0 為顯示數(shù)據(jù) D/I=“ H”，表示 DB7~DB0 為顯示指令 12 V0 — 液晶顯示器驅(qū)動(dòng)電壓 HD61202 * LCD: VGLS12864 128? 64 DOTS 64 HD61202 (1) HD61202 (2) 64 64 VDD VSS V0 /CSA /CSB DB0 DB7 D/I R/W E 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 27 13 VCC — 電源正 14 GND — 電源地 15 CS1 輸入 片選信號(hào) 16 CS2 輸入 片選信號(hào) 17 VOUT — LCD 負(fù)壓驅(qū)動(dòng)電壓 18 RET 輸入 復(fù)位信號(hào) 19 LED+ — 顯示模塊背光電源 20 LED — 顯示模塊背光電 源 第四節(jié) 電源電路的設(shè)計(jì) 在本次的設(shè)計(jì)中，要供電給 mega16 和 LCD顯示模塊 兩部分 ，而一個(gè) LM7805的輸出電流不足，所以本人打算將 mega16 和顯示模塊分別供電，所以實(shí)際電路中用到了兩片 7805。 它的主要技術(shù)參數(shù)及其供電特點(diǎn)如下： (1) 電源： DC+5V，模塊內(nèi)自帶用于 LCD驅(qū)動(dòng)的負(fù)壓電路。許多顯示功能如光標(biāo)、字符庫(kù)、閃爍都需要由軟件編制而成。 由于每個(gè)漢字或字符在圖中位置是固定的，只要定義了相應(yīng)的選區(qū)及 X、 Y 地址，就可以顯示出具體的位置。因此在訪問(wèn)控制器之前，一定要判斷控制器的當(dāng)前狀態(tài)。復(fù)位寄存器為 1時(shí) MCU復(fù)位。 Vcc Vpot Vpot RESET Vrst Vrst TIMEOUT INTERINAL tTOUT tTOUT RESET 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (論文 ) 22 圖 25 RESET引腳與 VCC相連時(shí)， 圖 26 RESET引腳由外部控制時(shí) , 單片機(jī)的復(fù)位電平 單片機(jī)的復(fù)位電平 (2) 外電復(fù)位。 (3) ATmega16L 包含 512 字節(jié)的 EEPROM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 (1) Atmega16L具有 16K字節(jié)的在線編程 Flash， 用于存儲(chǔ)程序指令代碼。 XTAL1 反向振蕩放大器與片內(nèi)時(shí)鐘操作電路的輸入端。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口 C 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 A 處于高阻狀態(tài)。電路圖如圖 22所示。 第一節(jié) 液晶顯示模塊兩種訪問(wèn)方式接口電路的 選擇 單片機(jī)與液晶顯示模塊之間的連接方式分為直接訪問(wèn)方式和為間接控制方式兩種。 2. 熟悉繪圖軟件