【正文】 264兩種規(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(diǎn)陣，而每個字符的大小是 8 16點(diǎn)陣，即字符的寬度為漢字的 1/2。隨著液 晶顯示技術(shù)的發(fā)展， LCD顯示器的規(guī)格眾多，其專用驅(qū)動芯片也相互配套，使 LCD在控制和儀表系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用提供了極大的方便。 Vcc RESET Vrst TIMEOUT tTOUT INTERNAL RESET 圖 27 外部復(fù)位時序圖 (3) 看門狗復(fù)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(dǎo) (Boot) 程序區(qū)和應(yīng)用程序區(qū)，分開來考慮 。 AVCC AVCC是端口 A與 A/D轉(zhuǎn)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(qū)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(fù)電源 1 3 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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) PCB 下載站 11 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(shè)備直接掛在單片機(jī)總線上，單片機(jī)以訪問存儲器或 I/O 設(shè)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(jī)系統(tǒng)中使用液晶顯示模塊作為輸出器件有以下優(yōu)點(diǎn) : (1)顯示質(zhì)量高 液晶顯示器每一個點(diǎn)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(zhì)高而且不會閃爍。具有 32 個通用作寄存器 (相當(dāng)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(jì)算，并可用功能很強(qiáng)的 C語言編程，易學(xué)、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(jī)。 (5) 32個可編程的 I/O引線， 40引腳 PDIP封裝。本次設(shè)計(jì)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(biāo)代碼大小、性能及功耗進(jìn)行優(yōu)化， AYR 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)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(dǎo)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(jìn)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(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。由于使用的化學(xué)物質(zhì)的不同，電池有自己的特性。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了 謝意。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 ISP 進(jìn)行編程，從而允許在最后一分鐘進(jìn)行軟件更新。電池技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步也要求更復(fù)雜的充電算法以實(shí)現(xiàn)快速、安全的充電。而其他方案為了達(dá)到此目的，可能需要外部的 ADC，不但占用 PCB 空間，也提高了系統(tǒng)成本。除了文中特別加以標(biāo)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。因此需要對充電過程進(jìn)行更精確的監(jiān)控，以縮短充電時間、達(dá)到最大的電池容量，并 防止電池?fù)p壞。電池技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步也要求更復(fù)雜的充電算法以實(shí)現(xiàn)快速、安全地充電，因此，需要對充電過程進(jìn)行更精確地監(jiān)控 (例如對充、放電電流、充電電壓、溫度等的監(jiān)控 )，以縮短充電時間，達(dá)到最大的電池容量，并防止電池?fù)p壞。 AVR 是目前唯一的針對象 “C” 這樣的高級語言而設(shè)計(jì)的 8 位微處理器。 過熱 電池充電是將電能傳輸?shù)诫姵氐?過程。 密封鉛酸電池 (SLA) 密封鉛酸電池主要用于成本比空間和重量更重要的場合，如 UPS和報(bào)警系統(tǒng)的備份電池。為了防止 損壞電池包，需要不間斷地監(jiān)控電壓。和NiCd 電池一樣， NiMH 電池也為恒定電流充電。 ATMEL 在這種強(qiáng)大市場壓力下，發(fā)揮 Flash 存儲器的技術(shù)特長，于 1997 年研發(fā)并推出了個新配置的、采用精簡指令集 RISC(Reduced Instruction Set CPU)結(jié)構(gòu)的新型單片機(jī)，簡稱 AVR 單 片機(jī)。 AVR 單片機(jī)是用一個時鐘周期執(zhí)行一條指令的，它是在 8位單片機(jī)中第一個真正的 RISC 結(jié)構(gòu)的單片機(jī)。 (2) 先進(jìn)的 RISC 結(jié)構(gòu)： 131 條指令 – 大多數(shù)指令執(zhí)行時間為單個時鐘周期 32個 8 位通用工作寄存器 全靜態(tài)工作 (3) 非易失性數(shù)據(jù)和程序存儲器： 16K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程 Flash，擦寫壽命可達(dá)到 10,000 次以上 。 (8) 具有一個 10位的 AD轉(zhuǎn)換器，能對來自端口 A的 8位單端輸入電壓進(jìn)行采樣。 AVR運(yùn)用 Harvard結(jié)構(gòu)概念，具有預(yù)取指令的特性，即對程序存儲和數(shù)據(jù)存取使用不同的存儲器和總線。 單片機(jī)還在片內(nèi)集成了可擦寫 100000 次的 2E PROM 數(shù)據(jù)存儲器，等 于又增加了一個芯片，可用于保存系統(tǒng)的設(shè)定參數(shù)、固定表格和掉電后的數(shù)據(jù)，既方便了使用，減小了系統(tǒng)的空間，又大大提高了系統(tǒng)的保密性。 第二節(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 智能充電器的設(shè)計(jì)包括硬件和軟 件兩大部分，本人的主要任務(wù)是完成充電器設(shè)計(jì)的 LCD 顯示部分，其主要涉及的知識包括： (1) 自學(xué) AVR 單片機(jī)的相關(guān)內(nèi)容。為了更有效地完成這個課題，特列出了如下計(jì)劃： 表 11 畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度表 起止時間 工 作 內(nèi) 容 第 1~2 周 熟悉課題的基本要求，查閱相關(guān)資料，初步擬定設(shè)計(jì)的整體方案，完成開題報(bào)告。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是由郭偉同學(xué)和本人共同合作完成，由他完成充電部分的硬件電路的設(shè)計(jì)，和這邊的顯示部分相結(jié)合，共同完成智能充電器的設(shè)計(jì)。 (二 )間接控制方式 10K 負(fù)電源 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 /CSA /CSB E R/W D/I VCC V0 GND 電 位 器 +5V 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) PCB 下載站 12 GND MPU LCM 接口 圖 22 間接控制方式電路圖 間接控制方式是單片機(jī)通過自身的或系統(tǒng)中的并行接口與液晶顯示模塊連接。 端口 A 為 8 位雙向 I/O 口，具有可編程的內(nèi)部 上拉電阻。 端口 C(PC7～ PC0) 端口 C 為 8 位雙向 I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口 D處于高阻狀態(tài)。 AREF A/D 的模擬基準(zhǔn)輸入引腳。關(guān)于 用 SPI 或 JTAG 接口實(shí)現(xiàn)對 Flash 的串行下載 ，將在軟件部分作詳細(xì)的介紹。 Atmega16L的系統(tǒng)復(fù)位 Atmega16L有五個復(fù)位源： (1) 上電復(fù)位。 Vcc RESET WDT 1 XTAL Cycle 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) PCB 下載站 16 TIMEOUT RESET tTOUT TIMEOUT INTERNAL RESET 圖 28 看門狗復(fù)位時序圖 (4) 掉電檢測復(fù)位?，F(xiàn)就點(diǎn)陣型 LCD的顯示原理、模塊特點(diǎn)等做一簡要介紹。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) PCB 下載站 17 上面已經(jīng)介紹到， MGLS19264 液晶模塊中液晶屏顯示區(qū)為 192 64 點(diǎn)陣，其中，它們的每 8 個像素行組成一頁，整個顯示區(qū)共分為 8 頁，每 64 列為一個區(qū)，這樣，它就有左、中、右 3 個區(qū)，它的顯示區(qū)示意圖如下： 左區(qū) 中區(qū) 右區(qū) 0 1 2 ? 62 63 64 65 ? 127 128 129 ? 191 DB0 ? DB7 ? DB0 ? DB7 圖 29 液晶屏顯示區(qū)示意圖 液晶模塊顯示字符是從上到下，從左到右進(jìn)行顯示的。這里要注意的是每個漢字占用的行地址是兩頁，如“智”字占的就是 X0 和 X1，即第二行的漢字其 X=2 而不是 1。 3． HD61202及其兼容控制驅(qū)動器讀、寫時序與 68系列微處理妻相符，因此它可直接與 68系列微處理器借口相聯(lián)。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) PCB 下載站 19 (6) 模塊應(yīng)用有三種電源：邏輯電源、液晶驅(qū)動電壓、背光電壓。 D1 是保護(hù)二極管，當(dāng)輸入端短路時，給輸出電容器 C11 一個放電電路，防止 C11 兩端電壓作用于調(diào)壓管的 be 結(jié)，造成調(diào)壓管 be 結(jié)擊穿而損壞。原理圖的設(shè)計(jì)步驟如下： (1) 設(shè)置原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境。調(diào)整元件和導(dǎo)線的位置等操作。 (2)進(jìn)入電路板 (PCB)環(huán)境，使用電路向?qū)Т_定電路板的層數(shù)、尺寸等電路板參數(shù)。雖然以后接觸得比較少，但通過幾天的練習(xí)，還是基本圓滿地完成了任務(wù)。用 C 語言來編寫目標(biāo)系統(tǒng)軟件，可以大大縮短開發(fā)周期，且明顯地增加軟件的可讀性，便于改進(jìn)和擴(kuò)充，從而開發(fā)出大規(guī)模、高性能的應(yīng)用系統(tǒng)。 (6) C 語言提供 auto、 static、 flash 等存儲類型，針對單片機(jī)的程序存儲空間、數(shù)據(jù)存儲空間及 EEPROM 空間自動為變量合理地分配空間，而且 C語言提供復(fù)雜 的數(shù)據(jù)類型，極大地增強(qiáng)了程序處理能力和靈活性。把這樣的液晶南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) PCB 下載站 26 置于兩個偏振片之間，改變偏振片相對位置就可以得到白底黑子或黑底白字的顯示形式。這里采用的LCD 是北京精電蓬遠(yuǎn)顯示技術(shù)公司生產(chǎn)的 MGLS 系列圖形液晶顯示模塊，其內(nèi)藏KS0108B/HD61202 控制器。 ON/OFF 表示當(dāng)前的顯示狀態(tài)。 D 位為顯示開／關(guān)控制位。該指令規(guī)定了以后的讀／寫操作將在哪一個頁面上進(jìn)行。 液晶顯示界面 本著簡單明了的基本思想前面提到，結(jié)合液晶顯示模塊的相關(guān)知識，設(shè)計(jì)出如下界面： 圖 31 LCD 界面顯示 這次設(shè)計(jì)采用的液晶顯示模塊本是由北京精電公司所造的圖形式的MGLS12864 芯片，其用一片 KS0107B 或兼容驅(qū)動器 ( HD61203 )作為行驅(qū)動器和三片 KS0108B 或兼容驅(qū)動器 (HD61203) 作為列驅(qū)動器組成的。由于一個漢字每一列有 16 字節(jié)，則當(dāng)一頁的 16 列顯示完，只相當(dāng)于顯示的漢字的上半部分，則再次跳到下一頁的初始位，進(jìn)行漢字下半部分的顯示，值到 16 列顯示完成，才表示一個漢字全部顯示結(jié)束。 (STK200/300)?；緮?shù)據(jù)類型不只有再分性，它不可以再分解為其他