【正文】 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、便于開發(fā)小組計(jì)劃任務(wù)、分工合作。從焊下來的結(jié)果來看，焊點(diǎn)還可以，也算比較美觀，最關(guān)鍵的是沒有短路的情況發(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的方式實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與液晶顯示模塊之間的連接。MGLS12864的邏輯電路圖如下：HD61202 *LCD: VGLS1286412864 DOTS64HD61202 (1) HD61202 (2)6464VDDVSSV0/CSA/CSBDB0DB7D/IR/WE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１D7三態(tài)數(shù)據(jù)總線２D6三態(tài)數(shù)據(jù)總線３D5三態(tài)數(shù)據(jù)總線4D4三態(tài)數(shù)據(jù)總線5D3三態(tài)數(shù)據(jù)總線6D2三態(tài)數(shù)據(jù)總線7D1三態(tài)數(shù)據(jù)總線8D0三態(tài)數(shù)據(jù)總線9E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10R/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11D/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12V0—液晶顯示器驅(qū)動(dòng)電壓13VCC—電源正14GND—電源地15CS1輸入片選信號(hào)16CS2輸入片選信號(hào)17VOUT—LCD負(fù)壓驅(qū)動(dòng)電壓18RET輸入復(fù)位信號(hào)19LED+—顯示模塊背光電源20LED—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 VpotRESET Vrst VrstTIMEOUTINTERINAL tTOUT tTOUT RESET 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方式和為間接控制方式兩種。2. 熟悉繪圖軟件Protel99的使用。(4) 手工焊接和ICCAVR編譯器的應(yīng)用。液晶顯示模塊和鍵盤輸入模塊作為便攜式儀表的通用器件，在單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程中也可以作為常用的程序和電路模塊進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。可多次擦寫的FLASH具有多重密碼保護(hù)鎖死(LOCK)功能，因此可低成本高速度地完成產(chǎn)品商品化，并且可多次更改程序(產(chǎn)品升級(jí))而不必浪費(fèi)1C或電路板，大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量及競(jìng)爭(zhēng)力。AVR單片機(jī)的主要特點(diǎn)如下：。1K字節(jié)的片內(nèi)SRAM，可以對(duì)鎖定位進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)用戶程序的加密。同時(shí)，由32個(gè)通用工作寄存器所構(gòu)成的寄存器組被雙向映射，因此，可以采用讀寫寄存器和讀寫片內(nèi)快速SRAM存儲(chǔ)器兩種方式來訪問32個(gè)通用工作寄存器。為了縮短產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間，簡(jiǎn)化系統(tǒng)的維護(hù)和支持，對(duì)于由單片機(jī)組成的嵌入式系統(tǒng)來說，用高級(jí)語(yǔ)言編程已成為一種標(biāo)準(zhǔn)編程方法。當(dāng)充電電流下降到生產(chǎn)商設(shè)定的最小電流時(shí)就要停止充電。鎳氫電池(NiMH) 在輕重量的手持設(shè)備中如手機(jī)、手持?jǐn)z象機(jī)，等等鎳氫電池是使用最廣的。鎳鎘電池(NiCd) NiCd 電池目前使用得很普遍。一些電能轉(zhuǎn)化成了熱能，對(duì)電池起了加熱的作用。充電方法 SLA 電池和鋰電池的充電方法為恒定電壓法要限流； NiCd 電池和NiMH 電池的充電方法為恒定電流法，且具有幾個(gè)不同的停止充電的判斷方法。由于程序存儲(chǔ)器為Flash，因此可以不用象MASK ROM一樣，有幾個(gè)軟件版本就庫(kù)存幾種型號(hào)。目前各種電器使用的充電電池主要有鎳鎘電池（NiCd）、鎳氫電池（NiMH）、鋰電池（LiIon）和密封鉛酸電池（SLA）四種類型。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。Atmel AVR 微處理器是當(dāng)前市場(chǎng)上能夠以單片方式提供Flash、EEPROM 和10 位ADC的最高效的8 位RISC 微處理器。AVR 已經(jīng)在競(jìng)爭(zhēng)中領(lǐng)先了一步，被證明是下一代充電器的完美控制芯片。C 代碼似的設(shè)計(jì)很容易進(jìn)行調(diào)整以適合當(dāng)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(yǔ)言寫的。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。從20世紀(jì)60年代的商用鎳鎘和密封鉛酸電池到近幾年的鎳氫和鋰離子技術(shù)，可充電電池容量和性能得到了飛速的發(fā)展。其框圖如下：圖11 智能充電器基本框圖Atmel AVR 微處理器是當(dāng)前市場(chǎng)上能夠以單片方式提供Flash、EEPROM 和10 位ADC的最高效的8 位RISC 微處理器。電池的安全充電 現(xiàn)代的快速充電器( 即電池可以在小于3 個(gè)小時(shí)的時(shí)間里充滿電，通常是一個(gè)小時(shí)) 需要能夠?qū)卧妷?、充電電流和電池溫度進(jìn)行精確地測(cè)量，在充滿電的同時(shí)避免由于過充電造成的損壞。但不是所有的電能都轉(zhuǎn)化為了電池中的化學(xué)能。只要電池單元電壓不超過生產(chǎn)商的規(guī)定( )， SLA 電池可以無(wú)限制地充電。NiCd 電池以恒定電流的方式進(jìn)行充電。鋰電池以恒定電壓進(jìn)行充電，同時(shí)要有電流限制以避免在充電過程的初期電池過熱。AVR單片機(jī)采用RISC結(jié)構(gòu)，具有1MIPS/ MHz的高速運(yùn)行處理能力。尋址空間分別為可直接訪問8M字節(jié)的程序存儲(chǔ)器和8M字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。512 字節(jié)的EEPROM，可連續(xù)擦寫100,000 次?！　∷俣鹊燃?jí)：0－8MHz。(LOCK)。LCD顯示模塊是一種被動(dòng)顯示器，具有功耗低，顯示信息大，壽命長(zhǎng)和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在低功耗的單片機(jī)系統(tǒng)中得到大量使用。(3) 設(shè)計(jì)128*64液晶顯示控制電路和用C語(yǔ)言編制LCD顯示程序，用圖形方式顯示充電器電壓、電流等參數(shù)。并設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)際電路，熟練所學(xué)內(nèi)容并加以鞏固。在本章里，首先將介紹一下液晶模塊訪問方式的兩種接口電路，然后對(duì)LCD顯示電路原理圖作一個(gè)詳細(xì)的介紹，接著介紹充電電路中所用到的各種芯片和元器件的原理和一些功能，最后對(duì)PROTEL99的使用和PCB板的繪制以及焊接做一簡(jiǎn)單介紹，然后再將自己的設(shè)計(jì)思想和同組人所設(shè)計(jì)的兩部分結(jié)合，達(dá)成統(tǒng)一。這種方式的特點(diǎn)就是電路簡(jiǎn)單，控制時(shí)序由軟件實(shí)現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)高速單片機(jī)與液晶顯示模塊的接口。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。持續(xù)時(shí)間超過最小門限時(shí)間的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。這三個(gè)存儲(chǔ)器都為線性的平面結(jié)構(gòu)。ATmega16L的全部32個(gè)通用寄存器、64個(gè)I/O寄存器及1024個(gè)字節(jié)的內(nèi)部數(shù)據(jù)SRAM可以通過所有上述的尋址模式進(jìn)行訪問。如果在單片機(jī)加Vcc電壓的同時(shí)，保持RESET引腳為低電平，則可延長(zhǎng)復(fù)位周期。(5) JTAG AVR復(fù)位。這里要特別引起注意的是完成這3項(xiàng)操作的前提條件是KS0108B控制器處于準(zhǔn)備好的狀態(tài)，即BUSY=0，由模塊的軟件特性知道，當(dāng)BUSY=1時(shí)，系統(tǒng)的接口電路處于被封鎖的狀態(tài)，是不能接受除讀狀態(tài)指令外的任何操作的。MGLS19264LCM的顯示部分為左、中、右3個(gè)區(qū)，可以由CS片選的取值分別進(jìn)行控制，其接口的片選定義如下：表21 MGLS的片選定義表CS1CS2選中區(qū)域 0 0 左區(qū) 0 1 中區(qū) 1 0 右區(qū) 1 1 未選 有了上面的知識(shí)，就可以編寫顯示界面這一塊程序。 液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器HD61202及其兼容液晶顯示控制器是一種帶有驅(qū)動(dòng)輸出的圖形液晶顯示控制器，而在小規(guī)模點(diǎn)陣液晶顯示模塊上使用液晶顯示驅(qū)動(dòng)器組成液晶顯示驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)是非常有益的，這將使液晶顯示模塊的硬件電路簡(jiǎn)單化，從而降低模塊的成本，同時(shí)也提高了對(duì)軟件功能的要求。 液晶顯示模塊的特點(diǎn)MGLS12864圖形液晶顯示模塊的驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)是由一片KS0107B或兼容驅(qū)動(dòng)器( HD61203 )作為行驅(qū)動(dòng)器和兩片KS0108B或兼容驅(qū)動(dòng)器(HD61203) 作為列驅(qū)動(dòng)器組成的。(8) ，選用電源太大不僅增加功耗，更有可能損壞背光燈和縮短模塊的使用壽命。第五節(jié) 硬件電路設(shè)計(jì)經(jīng)過對(duì)以上對(duì)ATmega16L芯片的端口、存儲(chǔ)器、時(shí)鐘電路、以及復(fù)位電路和LCD液晶顯示等原理的介紹后，現(xiàn)在就可以完成對(duì)這部分硬件電路的設(shè)計(jì)了。(2) 放置元件，將電氣和電子元件放置在圖紙上。使用電氣規(guī)則功能(ERC)檢查原理圖的連接是否合理和正確。由于在前面的元件封裝不規(guī)范，這里面出現(xiàn)了許多錯(cuò)誤，通過請(qǐng)教老師及自己的不懈努力，花了數(shù)天的時(shí)間才全部改了出來。這塊板子面積不算大(約90cm70cm)，元器件引腳多，看起來很密集。(2) 無(wú)需精通單片機(jī)指令集和具體的硬件，也能夠編出符合硬件實(shí)際專業(yè)水平的程序。并且C編譯器能自動(dòng)生成一些硬件的初始化代碼。例如屏的第一行的亮暗由RAM區(qū)的00H~00FH的16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)(000)=FFH時(shí)，如屏的左上角顯示一條短亮線，長(zhǎng)度為8個(gè)點(diǎn)；當(dāng)(3FFH)=FFH時(shí)，則顯示屏的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)(000H)=FFH，(001H)=00H，(002H)=FFH，(003H)=00H，…(00EH)=FFH，(00FH)=00H時(shí)，則在屏的頂部顯示一條由8段亮線和8段暗線組成的虛線。第一條指令和第二條指令為顯示狀態(tài)設(shè)置類；其余指令為數(shù)據(jù)讀/寫操作指令。RESET表示當(dāng)前HD61202的工作狀態(tài)，即反映RST端的電平狀態(tài)。此時(shí)在狀態(tài)字中ON/OFF=0；當(dāng)D=0為關(guān)顯示設(shè)置，顯示數(shù)據(jù)鎖存器被置零，顯示屏呈不顯示狀態(tài)，但顯示存儲(chǔ)器并沒有被破壞，在狀態(tài)字中ON/OFF=1。Y地址計(jì)數(shù)器具有自動(dòng)加1功能，在每上次讀／寫數(shù)據(jù)后它將自動(dòng)加1，所以在連續(xù)進(jìn)行讀／寫數(shù)據(jù)時(shí)，Y地址計(jì)數(shù)器不必每次都設(shè)置一次。第二行左起頂格顯示“電池”，表示對(duì)充電電池的選擇，可進(jìn)行“鋰電、鎳鎘、鎳氫、鉛酸”四種電池的選取，第三行顯示電池的節(jié)數(shù)，第四行顯示狀態(tài)，可以在“快充、涓充、充滿、放電”四個(gè)選項(xiàng)間進(jìn)行選取，第二行到第四行左起分別顯示電壓、電流和溫度數(shù)值。具體程序詳見附錄的程序清單。 AVR采用了工程的組織形式。構(gòu)造數(shù)據(jù)類型由若干個(gè)基本數(shù)據(jù)類型采用構(gòu)造的方法成，因此，每個(gè)構(gòu)造數(shù)據(jù)類烈都可以分解成若干個(gè)基本數(shù)招類型。這種轉(zhuǎn)換可自動(dòng)進(jìn)行，也可以人工強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。 圖42 應(yīng)用構(gòu)筑向?qū)Э騎imer0選項(xiàng)：可以設(shè)定是否使用Timer0，是否打開Timer0溢出中斷以及設(shè)定Timer0的周期。對(duì)于單片機(jī)系統(tǒng)，最簡(jiǎn)單的功能無(wú)非是控制輸出電平的高低。其中下載軟件界面如圖54所示。雖然這一過程花了不少時(shí)間，吃一塹，長(zhǎng)一智，從這也看出了進(jìn)行電子創(chuàng)作的嚴(yán)謹(jǐn)性，不通過細(xì)心的觀察，冷靜的分析，是不可能完成的。在B0端接上一發(fā)光二極管。編輯顯示程序，編輯窗口里面已經(jīng)有初始化程序、看門狗程序等基本程序。i(unsigned int)(xtal*1432。主程序?qū)0口置1，使小燈發(fā)亮?？撮T狗可以保證程序執(zhí)行過程中不會(huì)復(fù)位，而當(dāng)程序陷入死循環(huán)后，能保證在允許的時(shí)間里復(fù)位。為最后實(shí)現(xiàn)LCD的顯示邁出了重要的一步。結(jié)合本次的設(shè)計(jì)，我也需了解控制芯片ATm