【正文】 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè) 計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見 教研室（或答辯小組）評價： 一、答辯過程 畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點和見解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評定成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名） 年 月 日 教學(xué)系意見： 系主任： （簽名） 年 月 日 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 2 第一章 概述 第一節(jié) 緒論 課題背景 如今，隨著越來越多的 手持式電器的出現(xiàn)，對高性能、小尺寸、重量輕的電池充電器的需求也越來越大。 10位 A/D 轉(zhuǎn)換器可以提供足夠的測量精度，使得充好 后的容量更接近其最大容量。因此，在設(shè)計電池充電器時，對溫度進(jìn)行監(jiān)控并及時停止充電是非常重要的。和 NiCd 電池一樣，極性反轉(zhuǎn)時電池也會損壞。 AVR單片機(jī)運用 Harvard結(jié)構(gòu)，在前一條指令執(zhí)行的時候就取出現(xiàn)行的指令，然后以一個周期執(zhí)行指令。 (6) 兩個具有獨立預(yù)分頻器和比較器功能的 8位定時器 / 計數(shù)器，一個具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的 16位定時器 / 計數(shù)器 。 (用編程器寫入 )，也可使用串行在線編程 (ISP)方法下載寫入，也就是說不必將單片機(jī)芯片從系統(tǒng)上拆下，拿到萬用編程器上燒寫，而可直接在電路板上進(jìn)行程序的修改、燒寫等操作，方便產(chǎn)品升級，尤其是采用 SMD 封裝，更利于產(chǎn)品微型化。而對于 AVR 單片機(jī)的相關(guān)知識和液晶顯示模塊的使用，則完全是一片空白。直接訪問方式的接口電路如圖 21 所示， 在圖中，單片機(jī)通過高位地址 A11 控制CSA， A10 控制 CSB，以選通液晶顯示屏上各區(qū)的控制器；同時用地址 A9 作為R/W 信號控制數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)流向；用地址 A8 作為 D/I 信號控制寄存器的選擇，E(使能 )信號由 RD 和 WE 共同產(chǎn)生，這樣就實現(xiàn)了單片機(jī)對液晶顯示模塊的電路邊接。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 13 低時將輸出電流。不使用 ADC時，該引腳應(yīng)直接與 VCC連接。EEPROM 的訪問由地址寄存器、數(shù)據(jù)寄存器和控制寄存器決定。根據(jù) LCD顯示原理的不同，常見和常用的 LCD可以分為字符型 LCD和點陣型 LCD兩種。則 ()就可以定義出這個字在屏上的實際位置。 (4) 接口形式：與控制器采用 8位數(shù)據(jù)總 線和 8位控制線相連。PROTEL99SE是一個全 32 位的電路板設(shè)計軟件，使用該軟件可以容易地設(shè)計電路原理圖、畫元件圖、設(shè)計電路板圖、畫元件封裝圖和電路仿真。 (7) 打印原理圖。在本章里，本人將先介紹 C語言開發(fā)的優(yōu)勢，然后介紹 LCD的顯示原理、模塊的軟件特性等 ,接下來便是最主要的整個程序的設(shè)計。當(dāng)在玻璃電極上加上電壓后，在電場作用下，液晶的扭曲結(jié)構(gòu)消失，偏振光便可以直接通過。此時接口電路被封鎖，不能 接受除讀狀態(tài) 字以外的任何操作。 4. 頁面地址設(shè)置指令 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 1 0 1 1 1 頁號 ( 0~7 ) 該指令設(shè)置了頁面地址 —— X 地址寄存器的內(nèi)容。其主流程圖設(shè)計如下： 智能型充電器 電池： 電壓： V 節(jié)數(shù)； 電流： A 狀態(tài)： 溫度： ℃ 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 29 （ 1） 圖 32 主程序流程圖 (二 )控制程序流程圖 要想在液晶模塊上顯示一個字符或漢字，首先必須得對控制字進(jìn)行寫指令代碼、寫顯示數(shù)據(jù)和讀顯示數(shù)據(jù) 3項操作。 ICC AVR 的 C編譯器可以支持 4 種數(shù)據(jù)類型，它們分別是 :基本數(shù)據(jù)類型、構(gòu)造類型、指針類型和空類型。這種轉(zhuǎn)換可自動進(jìn)行，也可以人工強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。 AVR 采用了工程的組織形式。第二行左起頂格顯 示“電池”，表示對充電電池的選擇，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”四個選項間進(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。此時在狀態(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)，但顯示存儲器并沒有被破壞，在狀態(tài)字中 ON/OFF=1。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。并且 C編譯器能自動生成一些硬件的初始化代碼。這塊板子面積不算大 (約 90cm? 70cm)，元器件引腳多，看起來很密集。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。 第五節(jié) 硬件電路設(shè)計 經(jīng)過對以上對 ATmega16L 芯片的端口、存儲器、時鐘電路、以及復(fù)位電路和 LCD 液晶顯示等原理的介紹后，現(xiàn)在就可以完成對這部分硬件電路的設(shè)計了。 液晶顯示模塊的特點 MGLS12864圖形液晶顯示模塊的驅(qū)動和控制系統(tǒng)是由一片 KS0107B或兼容驅(qū)動器 ( HD61203 )作為行驅(qū)動器和兩片 KS0108B或兼容驅(qū)動器 (HD61203) 作為列驅(qū)動器組成的。 MGLS19264LCM 的顯示部分為左、中、右 3 個區(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 CS1 CS2 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，就可以編寫顯示界面這一塊程序。 (5) JTAG AVR復(fù)位。 ATmega16L的全部 32個通用寄存器、 64個 I/O寄存器及 1024個字節(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。持續(xù)時間超過最小門限時間的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時將輸出電流。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 LCD 顯示電路原理圖作一個詳細(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 PROTEL99 的使用和 PCB 板的繪制以及焊接做一簡單介紹，然后再將自己的設(shè)計思想和同組人所設(shè)計的兩部分結(jié)合，達(dá)成統(tǒng)一。 (3) 設(shè)計 128*64 液晶顯示控制電路和用 C 語言編制 LCD 顯示程序，用圖形方式顯示充電器電壓、電流等參數(shù)。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 7 (LOCK)。 512 字節(jié) 的 EEPROM，可連續(xù)擦寫 100,000 次。 AVR 單片機(jī)采用 RISC 結(jié)構(gòu)，具有 1MIPS/ MHz 的高速運行處理能力 。 NiCd 電池以恒定電流的方式進(jìn)行充電。但不是所有的電能都轉(zhuǎn)化為了電池中的化學(xué)能。其框圖如下： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 3 圖 11 智能充電器基本框圖 Atmel AVR 微處理器是當(dāng)前市場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。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 AVR 已經(jīng)在競爭中領(lǐng)先了一步，被證明是下一代充電器的完美控制芯片。 畢業(yè)設(shè)計（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（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。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。 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 電池南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 4 和 NiMH 電池的充電方法為恒定電流法，且具有幾個不同的停止充電的判斷方法。 鎳鎘電池 (NiCd) NiCd 電池目前使用得很普遍。當(dāng)充電電流下降到生產(chǎn)商設(shè)定的最小電流時就要停止充電。同時，由 32 個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 存儲器兩種方式來訪問 32個通用工作寄存器。 AVR 單片機(jī)的主要特點如下： 10000 次以上的 Flash 程序存儲器。 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。 2. 熟悉繪圖軟件 Protel99 的使用。電路圖如圖 22 所示。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口 C 處于高阻狀態(tài)。 (1) Atmega16L具有 16K字節(jié)的在線編程 Flash， 用于存儲程序指令代碼。 Vcc Vpot Vpot RESET Vrst Vrst TIMEOUT INTERINAL tTOUT tTOUT RESET 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 15 圖 25 RESET引腳與 VCC相連時， 圖 26 RESET引腳由外部控制時 , 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。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)。許多 顯示功能如光標(biāo)、字符庫、閃爍都需要由軟件編制而成。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 19 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 個引腳，它的接口定義如下： 表 22 MGLS12864的接口電路 序號 符號 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