【正文】 設(shè)置顯示方式 設(shè)置顯示區(qū)域，卷動 設(shè)置光標形狀 設(shè)置 CGRAM 起始地址 設(shè)置光標移動方向 設(shè)置點單元卷動位置 設(shè)置合成顯示方式 1 10 2 2 1 1 繪制操作 CSRW CSRR 46H 47H 設(shè)置光標地址 讀出光標地址 2 2 存貯操作 MWRITE MREAD 42H 43H 數(shù)據(jù)寫入顯示緩沖區(qū) 從顯示緩沖區(qū)讀數(shù)據(jù) 若干 若干 MPU 把指令代碼寫入指令輸入緩沖器內(nèi)（即 A0=1），指令的參數(shù)則隨后通過數(shù)據(jù)輸入緩沖器（ A0=0）寫入。在參數(shù)輸入，寄存器數(shù)值改變后，寄存器的值將保持不變，知道下一次參數(shù)輸入。 W/S：選擇 LCD 驅(qū)動方式。 M0=0 為內(nèi)部字符發(fā)生器有效； M0=1 為外部字符發(fā)生器有效，此時內(nèi)部字符發(fā)生器被屏蔽，字符代碼全部供給外部字符發(fā)生器使用。在圖形方式下，假如使用多于 8的 FX，則每個 FX 的第二個字節(jié)的多余部分也將不顯示。 C/R 的取值可以比實際屏幕小，但不能小于 8個單元，如果多于實際使用寬度，則多的部分將不顯示。一般情況下的簡便計算，以 C/R+4 的值設(shè)置即可。雖然在進入休眠狀態(tài)后，數(shù)據(jù)線將進入高阻狀態(tài)，但上拉和下拉電阻將強迫它們進入已知狀態(tài)。 SL2 為顯示一區(qū)顯示行數(shù)（點行數(shù)）取 00H~（ L/F） H，實際為 SL2+1 行。 7： 3. ? SCROLL：（操作碼 44H） 該指令設(shè)置了顯示 RAM 區(qū)中各顯示區(qū)的起始位置及所占有的顯示行數(shù)，它與SYSTEM SET 中 AP 參數(shù)結(jié)合將可確定顯示區(qū)所占的字節(jié)數(shù)，該指令帶有 10 個參數(shù)，如表 所示。用 SYSTEM SET 指令帶 P1參數(shù)可使顯示器退出休眠狀態(tài)。 中壓同步開關(guān)人機接口設(shè)計 ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 26 P5 TC/R TC/R：設(shè)置顯示的掃描時間常數(shù)，將晶振頻率 Fosc 轉(zhuǎn)換成 LCD 工作頻率的時間常數(shù)。 C/R 是每一顯示行的字節(jié)數(shù)，不是每行的字符數(shù)。通常 WF=1 FX：顯示字符的寬度， FX=字符高 +字間距， FX=07H，字符寬度為（ FX+1）。 M1： 選擇外部發(fā)生器 CGRAM 的字符代碼范圍： 中壓同步開關(guān)人機接口設(shè)計 ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 25 M1=0：為 CGRAM1 區(qū) 80H~9FH。 第三， APL 和 APH 是兩字節(jié)參數(shù)，但系統(tǒng)將其作為一字節(jié)參數(shù)處理 下面針 將 對以上指令作詳細說明 ： ? SYSTEMSET 指令代碼： 40H 該指令是 SED1335 軟件初始化指令，在 MPU 操作 SED1335 及其控制的液晶顯示模塊時，必須首先要寫入這條指令，如果該指令之設(shè)置出現(xiàn)錯誤，則顯示必定不正常，該指令帶有 8個參數(shù)。此時已寫入的新參數(shù)與余下的舊參數(shù)有效地組合成新的參數(shù)組，需要注意的是雖然參數(shù)可以不必全部寫入，但所寫的參數(shù)順序不能改變， 中壓同步開關(guān)人機接口設(shè)計 ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 24 也不能省略。在SED1335 的字符表中給出了內(nèi)部字符發(fā)生器內(nèi)的全部內(nèi)容。也就是文本顯示 RAM 的一個字節(jié)對應(yīng)顯示屏上的 8 8 點陣。 A0 輸入 I/O 緩沖器選擇信號 A0=1 寫指令代碼和讀數(shù)據(jù)， A0=0 寫數(shù)據(jù)，參數(shù)和讀忙標志 /RD 輸入 讀操作信號： 使能信號： 適配 8080 系列 MPU 接口 適配 6800 系列 MPU 接口 /WR 輸入 寫操作信號： 讀 /寫選擇信號 適配 8080 系列 MPU 接口 適配 6800 系列 MPU 接口 /RES 輸入 硬件復(fù)位信號 當重新啟動 SED1335 時還需用指令SYSTM SET SEL1,SEL2 輸入 接口時序類型選擇信號見下表 其中 SEL SEL2為 6800與 8080系列單片機的讀寫接口方式。 中壓同步開關(guān)人機接口設(shè)計 ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 21 2. SED1335 在接口部設(shè)置了適配 8080 系列和 M6800 系列 MPU 的兩種操作時序電路，通過引腳的電平設(shè)置，可選擇二者之一。 （ 2） SED1335 在接口內(nèi)部設(shè)置了適配 8080 系列和 6800 系列 MCU 的兩種操作時序電路，通過引腳的電平設(shè)置，可選擇二者之一，本模塊用 8080 系列 接口。 圖 41 AT89S51 外圍接 口電路圖 中壓同步開關(guān)人機接口設(shè)計 ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 18 鍵盤電路設(shè)計 采用獨立式掃描鍵盤，按鍵的一端接地，另一端接單片機的 P1 口。通過它的接口圖，我們就可以實現(xiàn) SED1335與 LCD及其控制器 MCU的硬件連接。 ? XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。否則， ALE 將被微弱拉高。特殊寄存器AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO位可以使此功能無效。 ? P3口： P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4個 TTL 邏輯 電平。 在 flash 編程和校驗時， P1 口接收低 8位地址字節(jié)。 當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使 得AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。而現(xiàn)在最強大的單片機系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。對于 CRT 顯示，需要完成其相應(yīng)的顯示驅(qū)動程序，而 且底層驅(qū)動程序復(fù)雜。 微處理器 MCU 的選擇 設(shè)計的系統(tǒng)不僅需要完成人機接口的功能，同時還涉及到數(shù)據(jù)的串行收發(fā)，將收到的數(shù)據(jù)顯示出來，并且把預(yù)置數(shù)發(fā)送出去。如果直接使用處理器對其進行控制，程序的編寫就十分麻煩，可以采用相應(yīng)的 LCD 顯示控制器，此控制器受控于微處理器。當處理器完成對顯示單元的初始化后，處 中壓同步開關(guān)人機接口設(shè)計 ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 9 理器就不進行任何操作，一直等待中斷發(fā)生，然后再處理相應(yīng)的鍵盤程序。 通過分析，對系統(tǒng)總體方案的設(shè)計可以做出以下框圖，如圖 21 所示 圖 21 總體設(shè)計框圖 從系統(tǒng)框圖可以看出，本系統(tǒng)主要由三大模塊組成： ? 鍵盤模塊：完成控制命令輸入。 課題 任務(wù) 中壓同步開關(guān)控制器人機接口單元設(shè)計的要求如 下： ? 實現(xiàn)同步開關(guān)控制器的動作控制、操作顯示。同時，操作用戶不僅需要看到所記錄的數(shù)據(jù)與波形，還需要對同步開關(guān)控制器進行某些參數(shù)的設(shè)置。 傳統(tǒng)操動機構(gòu)傳動環(huán)節(jié)多，累計運動公差大，使其響應(yīng)動作時間分散性很大，無法實現(xiàn)分合閘時刻電壓或電流相角的準確定位，從而制約了同步分合技術(shù)的發(fā)展。用單片機可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。本設(shè)計采用 特殊的器件和Keil C51 進行編程以 保證系統(tǒng)的 功能穩(wěn)定和準確 ， 最終 實現(xiàn)了在友好的人機 對話平臺下 對斷路器 同步 分合閘的智能控制。 本文主要描述的是硬件部分的設(shè)計。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)以及本文介紹的中壓同步開關(guān)人機接口系統(tǒng) 等。近年來，隨著電力電子、微電子、數(shù)據(jù)處理 、光電傳感技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是永磁操動機構(gòu)的應(yīng)用，為同 步開關(guān)的 研制提供了有利條件。這就涉及到數(shù)據(jù)的雙向傳輸。 中壓同步開關(guān)人機接口設(shè)計 ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 7 ? 能進行數(shù)據(jù)的收發(fā)、控制和顯示。 ? MCU 模塊：完成運算和信號處理。 ? 鍵盤的工作方式：在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是 CPU 的工作內(nèi)容之一。 ? 方案二：采用 CRT 顯示。由于所要完成的功能簡單，僅僅需要低檔型號的微處理器就能滿足要求，根本就不需要高檔型號的微處理器。而采用 LCD 顯示方便、簡單。 單片機也被稱為 微控制器 （ Microcontroller），是因為它最早被用在工業(yè)控制 領(lǐng)域。 AT89S52 具有以下標準功能： 8k 字節(jié) Flash ,256 字節(jié) RAM， 32位 I/O 口線，看門狗定時器， 2 個數(shù)據(jù)指針，三個 216 位定時器 /計數(shù)器，一個 6 向量 2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。在 這 種模式下， P0 具有 內(nèi)部上拉電阻。 表 31 P1 口特殊功能表 引腳號 第二功能 T2（定時器 /計數(shù)器 T2 的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出 T2EX（定時器 /計數(shù)器 T2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO(在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） ? P2口： P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4個 TTL 邏輯電平。對 P3 端口寫“ 1 ”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。 DISRTO默認狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。這個 ALE 使能標志位（地址為 8EH的 SFR的第 0位）的設(shè) 置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。 ? XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。 圖 34 SED1335原理框圖 中壓同步開關(guān)人機接口設(shè)計 ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 17 第四章 單元模塊設(shè)計 本設(shè)計系統(tǒng)主要是人機接口界面的設(shè)計，包括鍵盤輸入與 LCD 顯示。同時保證在沒有按下鍵盤的時候， P1 口處于高電平狀態(tài)，而在按下鍵盤的時候，相應(yīng)的 P1 位就變成了低電平。 LCD 顯示屏采用 MGLS320240，其點陣是 320 240，它的背光燈采用 1000V（ 7mA）交流冷陰極背光電路，在本設(shè)計中采用 QPYL10A 模塊。 SED1335 接口部由指令輸入緩沖器、數(shù)據(jù)輸入緩沖器、數(shù)據(jù)輸出緩沖器和標志寄存器組成。設(shè)置 SEL SEL2不同的邏輯電平，將分別決定不同系列單片機的硬件接口，如表所示： 表 44 SEL1,SEL2 電平?jīng)Q定單片機接硬件口表 SEL1 SEL2 方式 /RD /WR 0 0 8080 方式 /RD /WR 1 0 6800 方式 E R/W * 1 無效 SED1335控制部分簡介 SED1335 控制部是 SED1335 的核心。 具有此特性的現(xiàn)實 RAM 區(qū)專用于圖形方式顯示，在該顯示 RAM 區(qū)中每個字節(jié)的數(shù)據(jù)直接被送到液晶顯示模塊上。同時也給出了外擴字符發(fā)生器的字符代碼范圍： 80H~9FH 和 E0H~FFH 共 64種。 表 47列出了 SED1335 的所有指令，并且指出了其相應(yīng)的操作功能，但是必須注意： 第一， 每一個命令參數(shù)的輸入將改變 SED1335 的內(nèi)部寄存器的值。 P1 0 0 B 1 W/S M2 M1 M0 B：調(diào)整負向顯示字符時的屏面邊界，反向顯示的最好方法是以全顯圖形層為背景與字符異或顯示。此時， CGRAM1 和 CGRAM2 地址是不連續(xù)的，CGRAM1的地址空間作為字符發(fā)生器 RAM， CGRAM2的地址空間作為字符發(fā)生器 ROM。如果設(shè) 8FX16，則可用 8*8 字體字符，此時相當于在兩個字符間加了（ FX8）