【正文】 d(0x01,1)。 lcd_control_port=0xb0。,39。,39。 39。39。,39。,39。 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 1 附 錄 1602 液晶顯示測試子程序 芯片： mega16 晶振： 4M 內(nèi)部晶振 編譯環(huán)境： ICCAVR 硬件電路： mega16 PA0~PA7 接 1602 液晶 DB0~DB7 PD7 接 1602 液晶 EN PD5 接 1602 液晶 RW PD4 接 1602 液晶 RS */ include include define lcd_data_port PORTA define lcd_data_ddr DDRA define lcd_busy_pin PINA define lcd_busy_ddr DDRA define lcd_control_port PORTD define lcd_control_ddr DDRD define lcd_RS 0x10 //PORTD^4 define lcd_RW 0x20 //PORTD^5 define lcd_EN 0x80 //PORTD^7 define busy 0x80 //LCD_DB7 /* 子函數(shù)的聲明 */ void lcd_init(void)。 主控單片機主要通過四線 ( SCLK， MOSI， MISO，/SS) SPI 協(xié)議來與 ISD1760 進(jìn)行串行通信 。 本文中以 ATmega16 單片機為核心的主控單元， 主要作用就是 接收計算機的命令、數(shù)據(jù)顯示以及提供各個 芯片 的驅(qū)動。 D0~D7 是數(shù)據(jù)線，分別與 PA0~PA7 連接，用于傳送 CPU發(fā)送給顯示器的數(shù)據(jù)、指 令等 [9]。 注 3：計算機上的串口 2 腳為 RXD， 3 腳 TXD；故為了與 PC 正常通訊，線路板上的串口 2 腳接 TXD， 3 腳接 RXD，連接線使用非交叉串口線；如果線路板上的串口 2 腳接 RXD， 3 腳接 TXD，則連接線應(yīng)該使用交叉串口線。 LCD1602 引腳特性如表 21 所示 [6]: 表 21 LCD1602 引腳特性 管腳號 管腳名稱 管腳功能描述 1 GND 電源地 2 VCC 電源電壓 3 V0 液晶顯示偏壓信號 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端 5 RW 讀寫選擇端 6 E 使能信號 7 DB0 數(shù)據(jù) 0 8 DB1 數(shù)據(jù) 1 9 DB2 數(shù)據(jù) 2 10 DB3 數(shù)據(jù) 3 11 DB4 數(shù)據(jù) 4 12 DB5 數(shù)據(jù) 5 13 DB6 數(shù)據(jù) 6 14 DB7 數(shù)據(jù) 7 15 BG VCC 背光源正極 16 BG GND 背光源負(fù)極 本數(shù)據(jù)存儲部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲部分的作用是在電源斷開時 ， 存儲當(dāng)前設(shè)定的單價信息。 78M05芯片是美國 FAIRCHILD半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一款穩(wěn)壓器產(chǎn)品，該芯片的主要特性為 [5]： 符合甚至優(yōu)于 TIA/EIA232F 標(biāo)準(zhǔn)和 ITU 推薦標(biāo)準(zhǔn) 持續(xù)時間小于門限間的脈沖不能保證可靠復(fù)位。作為輸入使用時，長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 6 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。根據(jù)單片機的對比，系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)該選用 8 位機中性能優(yōu)越的單片機。 論文的主要研究內(nèi)容如下： 語音計費顯示系統(tǒng) 的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，闡述了本課題研究的目的和意義。 采用單片機的 IO口來模擬 SPI接口以對 ISD1760進(jìn)行控制 ， 適用于大多數(shù)的單片機與 ISD1760進(jìn)行通信 。傳統(tǒng)的計費器通常采用硬件模塊化的設(shè)計結(jié)構(gòu)，主要包括主控模塊，電源模塊 ， 按鍵顯示模塊，防作弊及脈沖輸入模塊以及稅控模塊等。在軟件設(shè)計部分，介紹了軟件總體設(shè)計的工作流程、 液晶顯示 的程序設(shè)計方法以及 語音芯片 的軟件設(shè)計的過程。 的語音計費顯示系統(tǒng) 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 2 ISD1760是華邦公司新推出的單片優(yōu)質(zhì)語音錄放電路 ISD1700系列芯片中的一款 。不需要人工計費收費是國外收費站 的一個顯著特點。 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 4 第 2 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 一個語音 計費 顯示系統(tǒng)可由主控制模塊、存儲模塊、語音模塊、串口通信模塊、驅(qū)動模塊和顯示模塊等模塊組成， 其主控系統(tǒng)框圖如圖 21 所示。 工作于空閑模式時 CPU 停止工作，而 USART、兩線接口、 A/D 轉(zhuǎn)換器、SRAM、 T/C、 SPI 端口以及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；掉電模式時晶體振蕩器停止振蕩，所有功能除了中斷和硬件復(fù)位之外都停止工作；在省電模式下，異步定時器繼續(xù)運行，允許用戶保持一個時間基準(zhǔn)，而其余功能模塊處于休眠狀態(tài)； ADC噪聲抑制模式時終止 CPU 和除了異步定時器與 ADC 以外所有 I/O 模塊的工作，以降低 ADC 轉(zhuǎn)換時的開關(guān)噪聲； Standby 模式下只有晶體或諧振振蕩器運行，其余功能模塊處于休眠狀態(tài)，使得器件只消耗極少的電流，同時具有快速啟動能力；擴展 Standby 模式下則允許振蕩器和異步定時器繼續(xù)工作。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 。使用 ADC 時應(yīng)通過一個低通濾波器與 VCC 連接。 用戶可利用振蕩電阻來自己設(shè)定芯片的采樣頻率 ， 從而決定芯片的錄放時間 (40～ 120s)和錄放C1+1T2in10T1in11R1out12R1in13T1out14GND15VCC16V+2C13C2+4C25T2out7R2in8V6R2out9長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 8 音質(zhì) (4～ 12KHz)。支持輸出晶體管安全工作區(qū)保護(hù) 該芯片的引腳圖如圖 25 所示： 圖 25芯片 78M05引腳結(jié)構(gòu)圖 圖中 1 腳為輸入， 2 腳為接地端， 3 腳為輸出。由于保存在 24C02 中的數(shù)據(jù)是不能隨意進(jìn)行改動的 ， 因此它具有防作弊功能。 語音芯片 與 ATmega16 接口電路 的設(shè)計 ISD1760 與 ATmega16 接口電路圖 ，如圖 32 所示。C 總線與 AT mega16 相連 ， AT mega16 的 PC0作為它的串行時鐘線 ， PC1 作為它的串行數(shù)據(jù)線 [10]。通過編寫程序，設(shè)定數(shù)組，可以實現(xiàn) 計費信息 實時顯示。 本設(shè)計涉及到硬件、軟件等多方面的知識，由于本人理論水平和實踐經(jīng)驗有限，所完成的工作是很初步的，有些地方可以進(jìn)一步完善與改進(jìn)。 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 2 void display_a_string(unsigned char col,unsigned char *ptr)。39。 39。,39。,39。639。E39。i++) { if(i16) display_a_char(i,char_first[i])。=~lcd_RS。 //E=0,下面給 LCD 一個高脈沖 NOP()。 //等待 LCD_DB7 為 0 lcd_control_portamp。=~lcd_RS。 //重設(shè) EN=0 } /* 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 4 液晶寫數(shù)據(jù)函數(shù) E=1 RS=1 RW=0 */ void lcd_write_data(unsigned char char_data) { wait_enable()。 //顯示模式設(shè)置 (從此之后均需 lcd 空閑 ) lcd_write_mand(0x08,1)。 lcd_data_ddr=0xff。B39。339。,39。,39。 39。39。同時也向這四年來一直教導(dǎo)我的老師們，和關(guān)心支持我的家人、同學(xué)以及朋友致以最衷心的感謝。單片機處理后的數(shù)據(jù)可分兩路輸出，其中一路輸出至解碼、驅(qū)動芯片，以用于驅(qū)動 液晶顯示器 的 計費 顯示；另一路則輸出至語音芯片， 以用于進(jìn)行同步語音 播報 。 4. 通過編程實現(xiàn)單片機對 AT24C02 存儲芯片的控制，將采集到的數(shù)據(jù)在存儲芯片上進(jìn)行存儲 。 E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 注 2： MAX 232 芯片是個電壓轉(zhuǎn)換芯片，使用方法簡單，一般如圖中所示連接使用。 設(shè)計時，采用 78M05芯片為 其 提供工作電壓。低功耗電流（典型值為 8mA） 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 。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。 DSP 系列往往注重數(shù)字信號的處理也不適合。 數(shù)據(jù) 通過 單片機 程序 處理后分兩路輸出，其中一路輸出至解碼、驅(qū)動芯片，以用于實現(xiàn) 驅(qū)動 LCD1026 液晶顯示器 的 計費 顯示；另一路則輸出至語音芯片，以用于實現(xiàn) 進(jìn)行同步語音 播報 。主控單片機主要通過四線 ( SCLK， MOSI， MISO /SS) SPI協(xié)議來與 ISD1760進(jìn)行串行通信 ， 而且?guī)缀跛械牟僮鞫伎梢酝ㄟ^ SPI協(xié)議來完成 。 系列單片機的語音計費顯示系統(tǒng) 傳統(tǒng)的計費器常以 MCS251 系列單片機為其核心主控部件 ， 如 89C51RC2， LPD78F0034 等 ， 該系列的單片機工作頻率一般不大于 24MHz， 而且可擴展的資源有限 ， 最大能夠擴展的程序空間和內(nèi)存空間一般都只有 64KB，很難勝任出語音 計費 顯示 器的不斷升級要求。 通過軟硬件設(shè)計，完成了一個完整的由語音播報系統(tǒng)和液晶顯示部分組成的語音計費顯示系統(tǒng)。 該芯片可用來替代已經(jīng)停產(chǎn)的 ISD2560芯片 。國外 收費站 系統(tǒng)與目前國內(nèi)先進(jìn)的 收費站 一樣，都具備泊車位引導(dǎo)系統(tǒng)、車位報警系統(tǒng)，以及車位查詢系統(tǒng)，使得系統(tǒng)更加先進(jìn)。 語音計費 顯示器的通信命令來源于收費系統(tǒng)的車道控制計算機。 ATmega16 單片機的引腳功能 ATmega16 單片機為 40 引腳芯片，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)。 AREF： A/D 的模擬基準(zhǔn)輸入引腳。 相比過去的 ISD2560芯片 ， ISD1760在功能上集成了錄放功能 ，并增加了一些更加人性化的提示功能以及對存儲空間的精確操作功能 ， 而且音質(zhì)也有了明顯的提高 。 該芯片為三端集成穩(wěn)壓芯片，其輸出電壓精度比較高，線性調(diào)整率為 100mV。此外 收費站 過程中的一些營運數(shù)據(jù) ， 也存儲在 24C02 中 ， 以便 管理人員 查詢 ，可以 得到更有效的管理 。 圖 32 ISD1760 與 ATmega16 電路連接圖 本 設(shè)計 采用 SPI工作模式 ， 其中 ATmega16單片機為主機 ， ISD1760作為從機 。 供電電源的接口電路設(shè)計 語音計費顯示系統(tǒng) 需要工作電源為其供電， 系統(tǒng)中的微控制器和很多芯片需要有穩(wěn)定的 +5V電源供電 ,因此需要為直流電源提供穩(wěn)壓電路，以適應(yīng)設(shè)計需要 。圖 42 為 LCD1602 程序設(shè)計流程圖。 語音 計費顯示系統(tǒng)的功能還比較簡單，將來可以通過一些手機類的東西，在遠(yuǎn)處進(jìn)行無線操作，進(jìn)行固定地點的收費或是顯示產(chǎn)品等作用，另外設(shè)想，語音計費顯示系統(tǒng)將來能進(jìn)行讀卡等作用，當(dāng)用戶付款的時候，能否把類似銀行卡類的東西直接對準(zhǔn)計費器光線激光進(jìn)行傳輸信息，這樣更方便快速。 unsigned char char_first[]={39。,39。}。39。 39。,39。,39。 else display_a_char(i,char_second[i16])。 //RS=0 lcd_control_portamp。 lcd_control_port|=lcd_EN。=~lcd_EN。 //設(shè)置 busy 口為輸入 lcd_control_portamp。=~lcd_EN。 lcd_write_mand(0x38,1)。 lcd_data_port=0xff。,39。,39。 39。39。,39。,39。在此，感謝幫助我的師兄師姐們，感謝他們對我學(xué)習(xí)工作的支持和鼓勵。 計算機通過串口發(fā)送給 語音計費 顯示器的 MAX232 通信芯片，再由 MAX232 通信芯片將數(shù)據(jù)輸入單片機進(jìn)行處理。 3. 通過編程實現(xiàn)單片機對 ISD1760 語音芯片的控制，實現(xiàn)語音播報功能 。當(dāng) RS 和 RW 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 RW 為高電平時可以讀忙信號，當(dāng) RS 為高電平 RW 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。例如本電路圖中芯片 MAX232 上的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號“ TXD”、“ RXD”與芯片 ATmega16 上網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號“ TXD”