【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(jì) 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(jī)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(jī)為核心的主控單元， 主要作用就是 接收計(jì)算機(jī)的命令、數(shù)據(jù)顯示以及提供各個(gè) 芯片 的驅(qū)動(dòng)。 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(jì)算機(jī)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(hào) 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(hào) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端 5 RW 讀寫選擇端 6 E 使能信號(hào) 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(chǔ)部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)部分的作用是在電源斷開時(shí) ， 存儲(chǔ)當(dāng)前設(shè)定的單價(jià)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(shí)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(shí)，長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 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。根據(jù)單片機(jī)的對(duì)比，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該選用 8 位機(jī)中性能優(yōu)越的單片機(jī)。 論文的主要研究內(nèi)容如下： 語音計(jì)費(fèi)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(jī)的 IO口來模擬 SPI接口以對(duì) ISD1760進(jìn)行控制 ， 適用于大多數(shù)的單片機(jī)與 ISD1760進(jìn)行通信 。傳統(tǒng)的計(jì)費(fèi)器通常采用硬件模塊化的設(shè)計(jì)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(jì)部分，介紹了軟件總體設(shè)計(jì)的工作流程、 液晶顯示 的程序設(shè)計(jì)方法以及 語音芯片 的軟件設(shè)計(jì)的過程。 的語音計(jì)費(fèi)顯示系統(tǒng) 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(jì)費(fèi)收費(fèi)是國外收費(fèi)站 的一個(gè)顯著特點(diǎn)。 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 第 2 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 一個(gè)語音 計(jì)費(fèi) 顯示系統(tǒng)可由主控制模塊、存儲(chǔ)模塊、語音模塊、串口通信模塊、驅(qū)動(dòng)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(shí) 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(shí)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(shí)器繼續(xù)運(yùn)行，允許用戶保持一個(gè)時(shí)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(shí)終止 CPU 和除了異步定時(shí)器與 ADC 以外所有 I/O 模塊的工作，以降低 ADC 轉(zhuǎn)換時(shí)的開關(guān)噪聲； Standby 模式下只有晶體或諧振振蕩器運(yùn)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(shí)具有快速啟動(dòng)能力；擴(kuò)展 Standby 模式下則允許振蕩器和異步定時(shí)器繼續(xù)工作。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 。使用 ADC 時(shí)應(yīng)通過一個(gè)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(shí)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(jì) 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(dòng)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(jì) 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(shí)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(shí)現(xiàn) 計(jì)費(fèi)信息 實(shí)時(shí)顯示。 本設(shè)計(jì)涉及到硬件、軟件等多方面的知識(shí)，由于本人理論水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(jì) 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(gè)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(jì) 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(shí)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(jī)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(dòng)芯片，以用于驅(qū)動(dòng) 液晶顯示器 的 計(jì)費(fèi) 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(bào) 。 4. 通過編程實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì) AT24C02 存儲(chǔ)芯片的控制，將采集到的數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)芯片上進(jìn)行存儲(chǔ) 。 E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 注 2： MAX 232 芯片是個(gè)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(jì)時(shí)，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(shí)間超過最小門限時(shí)間的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位 。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。 DSP 系列往往注重?cái)?shù)字信號(hào)的處理也不適合。 數(shù)據(jù) 通過 單片機(jī) 程序 處理后分兩路輸出，其中一路輸出至解碼、驅(qū)動(dòng)芯片，以用于實(shí)現(xiàn) 驅(qū)動(dòng) LCD1026 液晶顯示器 的 計(jì)費(fèi) 顯示；另一路則輸出至語音芯片，以用于實(shí)現(xiàn) 進(jìn)行同步語音 播報(bào) 。主控單片機(jī)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(jī)的語音計(jì)費(fèi)顯示系統(tǒng) 傳統(tǒng)的計(jì)費(fèi)器常以 MCS251 系列單片機(jī)為其核心主控部件 ， 如 89C51RC2， LPD78F0034 等 ， 該系列的單片機(jī)工作頻率一般不大于 24MHz， 而且可擴(kuò)展的資源有限 ， 最大能夠擴(kuò)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(jì)費(fèi) 顯示 器的不斷升級(jí)要求。 通過軟硬件設(shè)計(jì)，完成了一個(gè)完整的由語音播報(bào)系統(tǒng)和液晶顯示部分組成的語音計(jì)費(fèi)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(fèi)站 系統(tǒng)與目前國內(nèi)先進(jìn)的 收費(fèi)站 一樣，都具備泊車位引導(dǎo)系統(tǒng)、車位報(bào)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(jì)費(fèi) 顯示器的通信命令來源于收費(fèi)系統(tǒng)的車道控制計(jì)算機(jī)。 ATmega16 單片機(jī)的引腳功能 ATmega16 單片機(jī)為 40 引腳芯片，如圖 22 所示。 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)。 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(duì)存儲(chǔ)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(fèi)站 過程中的一些營運(yùn)數(shù)據(jù) ， 也存儲(chǔ)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(jì) 采用 SPI工作模式 ， 其中 ATmega16單片機(jī)為主機(jī) ， ISD1760作為從機(jī) 。 供電電源的接口電路設(shè)計(jì) 語音計(jì)費(fèi)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(jì)需要 。圖 42 為 LCD1602 程序設(shè)計(jì)流程圖。 語音 計(jì)費(fèi)顯示系統(tǒng)的功能還比較簡單，將來可以通過一些手機(jī)類的東西，在遠(yuǎn)處進(jìn)行無線操作，進(jìn)行固定地點(diǎn)的收費(fèi)或是顯示產(chǎn)品等作用，另外設(shè)想，語音計(jì)費(fèi)顯示系統(tǒng)將來能進(jìn)行讀卡等作用，當(dāng)用戶付款的時(shí)候，能否把類似銀行卡類的東西直接對(duì)準(zhǔn)計(jì)費(fèi)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(duì)我學(xué)習(xí)工作的支持和鼓勵(lì)。 計(jì)算機(jī)通過串口發(fā)送給 語音計(jì)費(fèi) 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(jī)進(jìn)行處理。 3. 通過編程實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì) ISD1760 語音芯片的控制，實(shí)現(xiàn)語音播報(bào)功能 。當(dāng) RS 和 RW 共同為低電平時(shí)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(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS 為高電平 RW 為低電平時(shí)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(hào)“ TXD”、“ RXD”與芯片 ATmega16 上網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)“ TXD”