【文章內(nèi)容簡介】 畢業(yè)設計（論文） 11 (2)前四個 I/O CLOCK 周期的下降沿依次移出第 2， 3， 4 和第 5 個位 (D6， DS，D4， D3)，片上采樣保持電路在第 4 個 I/O CLOCK 下降沿開始采樣模擬輸入。 (3)接下來的 3 個 I/O CLOCK 周期的下降沿將移出第 6， 7， 8(D2， Dl， D9)個轉(zhuǎn)移位。 (4)最后 一 片上采樣保持電路在第 8個 I/O CLOCK周期下降沿將移出第 6， 7， 8(D2，D1， D0) 個轉(zhuǎn)換位。保持功能將持續(xù) 4 個內(nèi)部時鐘周期，然后開始進行 32 個內(nèi)部始終周期的 A/D 轉(zhuǎn)換。第 8 個 I/O CLOCK 后， /CS 必須為高，或 I/O CLOCK 保持一個低電平，這種狀態(tài)需要維持 36 個內(nèi)部系統(tǒng)時鐘周期以等待保持和轉(zhuǎn)換工作的完成。 電壓采集部分 蓄電池的電壓 采集電路如下圖 經(jīng)精密電阻 R6， R7 分壓后由電容 C12 濾波，然后送入 8 位串行 AD 轉(zhuǎn)換集成電路 TLC549 的模擬信號輸入端 AIN 進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的電壓的數(shù)字量通過 TLC549 的 DOUT 送入單片機 AT89552 的 腳，并由單片機的、 控制 TLC549 的讀寫， 提供片選信號， 提供時鐘信號， TLC549的基準電壓 VREF+接 +5 伏， REF接地，通過單片機 AT89S52 計算后得到蓄電池的實際電壓，送入 LCD12864 進行顯示 。 圖電壓采集電路 畢業(yè)設計（論文） 12 本文選擇的檢測方法和常用幾種方法的對比如下表 ，如果選用隔離運放和繼電器的方法進行電壓檢測，繼電器電壓范圍寬，但是價格比較高，不適合我們的多系統(tǒng)，因為我們檢測下位機可能要每節(jié)蓄電池中放置一個，同理隔離運放的價格相對更高，并且繼電器檢測不適合高速檢測，因此我們只能采用光藕或者是電阻分壓的方式，因為我們對精度要求比較低，單個檢測裝置不需要太高精度，所以 我們采用電阻分壓的方式。 表 電壓采集比較 類別 電壓范圍 精度 抗干擾能力 高速檢測 體積 溫度影響 價格 繼電器 寬 高 強 不適合 大 小 較高 電阻分壓 寬 一般 差 適合 大 大 低 光耦 寬 高 強 適合 小 小 高 隔離運放 窄 很高 很強 適合 小 很小 很高 電流采集 電路設計 電流 采集 采用 TLC549 如下圖 ，數(shù)據(jù)線 DOUT 接于單片機 AT89S52 的 ，由、 控制 TLC549 的讀寫。不同的是，該電路的基準電壓 REF+通過精密電阻R2， R3， R14 分壓 +5 伏得到 1 伏的基準電壓，電流檢測元件采用康銅分流器，輸入的電流信號經(jīng) C11 濾波后接與 TLC549 的 AIN 端，選擇不同的分流器阻值，可以變換不同的量程，而且可以直接與 TLC459 相接，經(jīng) AD 變換后送入單片機 AT89S52 計算處理，得到電流的實際值，并送 LCD12864 進行顯示。 畢業(yè)設計（論文） 13 圖 電流檢測電路 溫度采集 電路設計 本文選擇的溫度檢測器件是 DS18B20，如圖 所示。 DS18B20123 圖 DS18B20 引 腳圖 1 腳 :地線 GND； 2 腳 :信號線 DQ； 3 腳 :電源 VDD。 溫度傳感器 :選用 DS18B20， DS18B2O 溫度傳感器是美國 DALLAS 半導體公司最新推出的一種改進型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn) 812位的數(shù)字值讀數(shù)方式。DS18B20 的性能特點如下 :獨特的單線接口僅需要一個端口引腳進行通信 ； 多個DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的三線上，能實現(xiàn)多點組網(wǎng)功能 ； 無須外部器件 ； 可通過數(shù) 畢業(yè)設計（論文） 14 據(jù)線供電，電壓范圍為 ； 零待機功耗 ； 用戶可 定義報警設置 ； 報警搜索命令識別并標志超過程序限定溫度 (溫度報警條件 )的器件 ； 負電壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。 64 位 ROM 的結(jié)構(gòu)開始 8 位是產(chǎn)品類型的編號，接著是每個器件的惟一的序號，共有 48 位，最后 8 位是前面 56 位的 CRC 檢驗碼，這也是多個 DS18B20 可以采用一線進行通信的原因。溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL， 可通過軟件寫入用戶報警上下限。 報警電路有一個運放做開關來控制蜂鳴器，具體電路如下圖。 圖 報警電路圖 DS18B2O溫度傳感器的內(nèi)部存儲器還包括一個高速暫存 RAM和一個非易失性的可電擦除的 EERAM。高速暫存 RAM 的結(jié)構(gòu)為 8 字節(jié)的存儲器，頭 2 個字節(jié)包含測得的溫度信息，第 3 和第 4 字節(jié) TH 和 TL 的拷貝，是易失的，每次上電復位時被刷新。第 5個字節(jié)，為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。 DS18B20 工作時寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應精度的溫度數(shù)值。由于 DS18B20接線少 (只有三根線，分別為電源、數(shù)據(jù)、電源負 )，占用 1/0 資源少，使用方便，功能強大，而且以任意個并聯(lián)使用，極大的簡化了電路設計，所以在溫度檢測方面大顯身手。 畢業(yè)設計（論文） 15 顯示電路設計 LCD 液晶 顯示器 是 Liquid Crystal Display 的簡稱， LCD 的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃當中放置液態(tài)的晶體，兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細小電線，透過通電與否來控制桿狀水晶分子改變方向，將光線折射出來產(chǎn)生畫面。比 CRT 要好的多，但是價錢較其貴 。 其主要技術(shù)參數(shù)有： 對比度 、亮度、 信號響應時間 、可視角度。 （ 1） 對比度 LCD 制造時選用的控制 IC、濾光片和定向膜等配件，與面板的對比度有關，對一般用戶而言，對比度能夠達到 350:1 就足夠了，但在專業(yè)領域這樣的對比度平還不能滿足用戶的需求。相對 CRT 顯示器輕易達到 500： 1 甚至更高的對比度而言。只有高檔液晶顯示器才能達到這樣如此程度，由于對比度很難通過儀器準確測量，所以挑的時候還是要自己親自去看才行。 提示：對比度很重要，可以說是選取液晶的一個比亮點更重要的指標，當你了解到你的客戶買的液晶是用 來娛樂看影碟，你們就可以強調(diào)對比度比無壞點更重要，我們在看流媒體時，一般片源亮度不大，但要看出人物場景的明暗對比，頭發(fā)絲灰到黑的質(zhì)感變化，就要靠對比度的高低來顯現(xiàn)了．優(yōu)派的 VG 和 VX 一直強調(diào)對比度的指標， VG910S 是 1000： 1 的對比度，我們當時拿這款和三星的一款用雙頭顯卡對比測試，三星液晶就明顯比不過，大家有興趣可以試試．測試軟件中的 256 級灰度測試中在平視時能看清楚更多的小灰格即是對比度好 ! （ 2） 亮度 LCD 是一種介于固態(tài)與液態(tài)之間的物質(zhì)，本身是不能發(fā)光的，需借助要額外的光源才行。因此，燈管 數(shù)目關系著液晶顯示器亮度。最早的液晶顯示器只有上下兩個燈管，發(fā)展到現(xiàn)在，普及型的最低也是四燈，高端的是六燈。四燈管設計分為三種擺放形式：一種是四個邊各有一個燈管，但缺點是中間會出現(xiàn)黑影，解決的方法就是由上到下四個燈管平排列的方式，最后一種是 “U” 型的擺放形式，其實是兩燈變相產(chǎn)生的兩根燈管。六燈管設計實際使用的是三根燈管，廠商將三根燈管都彎成“U” 型，然后平行放置，以達到六根燈管的效果。 畢業(yè)設計（論文） 16 提示：亮度也是一個比較重要的指標，越亮的液晶給人很遠一看，就從一排液晶墻中脫穎而出，我們在 CRT 中經(jīng)常見到的高亮技術(shù) （優(yōu)派叫高亮，飛利浦叫顯亮，明基叫銳彩）都是通過加大陰罩管的電流，轟擊熒光粉，產(chǎn)生更亮的效果，這樣的技術(shù)，一般是以犧牲畫質(zhì)，和顯示器的壽命來換取的，所有采用此類技術(shù)的產(chǎn)品在缺省狀態(tài)下都是普亮的，總要按個鈕才能實行，按一下 3X 亮玩游戲 。再按一 下 變成5X 亮看影碟，細一看都變糊了，要看文本還得老實的回到普通的文本模式，這樣的設計其實就是讓大家不要常用高亮． LCD 顯示亮度的原理和 CRT 不一樣，他們是靠面板后面的背光燈管的亮度來實現(xiàn)的．所以燈管要設計的多，發(fā)光才會均勻．早期賣液晶時和別人說液晶是三根以是很牛的事了， 但當時奇美 CRV，就搞出了一個六燈管技術(shù)，其實也就是把三管彎成了 “ U” 型，變成了所謂的六根；這樣的六燈管設計，加上燈管發(fā)光本身就很強，面板就看到很亮，這樣的代表作在優(yōu)派中以 VA712 為代表；但所有高亮的面板都會有一個致命傷，屏會漏光，這個術(shù)語一般人很少提及，編者個人認為他很重要，漏光是指在全黑的屏幕下，液晶不是黑的，而是發(fā)白發(fā)灰．所以好的液晶不要一味的強調(diào)亮度，而是要多強調(diào)對比度，優(yōu)派的 VP 和 VG 系列就是不講亮度，講對比度的產(chǎn)品！ （ 3） 信號響應時間 響應時間指的是液晶顯示器對于輸入信號的反應速度，也 就是液晶由暗轉(zhuǎn)亮或由亮轉(zhuǎn)暗的反應時間 ,通常是以毫秒（ ms）為單位。要說清這一點我們還要從人眼對動態(tài)圖像的感知談起。人眼存在 “ 視覺殘留 ” 的現(xiàn)象，高速運動的畫面在人腦中會形成短暫的印象。動畫片、電影等一直到現(xiàn)在最新的游戲正是應用了視覺殘留的原理，讓一系列漸變的圖像在人眼前快速連續(xù)顯示，便形成動態(tài)的影像。人能夠接受的畫面顯示速度一般為每秒 24 張，這也是電影每秒 24 幀播放速度的由來，如果顯示速度低于這一標準，人就會明顯感到畫面的停頓和不適。按照這一指標計算，每張畫面顯示的時間需要小于 40ms。這樣，對于液晶顯示器來 說，響應時間 40ms 就成了一道坎，低于 40ms 的顯示器便會出現(xiàn)明顯的畫面閃爍現(xiàn)象，讓人感覺眼花。要是想讓圖像畫面達到不閃的程度，則就最好要達到每秒 60 幀的速度。 （ 4） 可視角度 畢業(yè)設計（論文） 17 LCD 的可視角度是一個讓人頭疼的問題，當背光源通過偏極片、液晶和取向?qū)又?，輸出的光線便具有了方向性。也就是說大多數(shù)光都是從屏幕中垂直射出 來的，所以從某一個較大的角度觀看液晶顯示器時，便不能看到原本的顏色，甚至只能看到全白或全黑。為了解決這個問題，制造廠商們也著手開發(fā)廣角技術(shù)，到目前為止有三種比較流行的技術(shù)，分別是： TN+FILM、 IPS(INPLANE SWITCHING)和MVA(MULTIDOMAIN VERTICAL ALIGNMENT)。 帶中文字庫的 12864 是一種具有 4 位 /8 位并行、 2 線或 3 線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊 。其顯示分辨率為128x64，內(nèi)置 8192 個 16*16 點漢字，和 128 個 16*8 點 ACII 字符集 .利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機交互圖形界面?？梢燥@示 8x4 行 16x16 點陣的漢字。也可完成圖形顯示。低電壓低功 耗是其又一顯著特點。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊?；咎匦?:低電源電壓 (VDD:+ +)； 顯示分辨率 :12864 點 。內(nèi)置漢字字庫，提供 8192 個 16x16 點陣漢字 (簡繁體可選 )； 內(nèi)置 128 個 16x8 點陣字符 ； 2MHZ 時鐘頻率 ； 顯示方式 :STN、半透、正顯 。驅(qū)動方式 :1/32DUTY， 1/32BIAS； 視角方向 :6 點 ；背光方式 :側(cè)部 高亮白色 LED，功耗僅為普通 LED 的 1/51/10； 通訊方式 :串行、并口可 選 ； 工作溫度 :0℃55℃，存儲溫 度 :20℃ 60℃。如表 為 LCD 的引 腳介紹 。 畢業(yè)設計（論文） 18 圖 接線圖 表 LCD 接口引腳圖 管腳號 名稱 LEVEL 功能 1 VSS 0V 電源地 2 VDD +5V 電源正 3 VO 對比度調(diào)整 4 CS H/L 模組片選端，高電平有效 5 SID H/L 竄行輸入端 6 CLK H/L 同步時鐘，上升沿讀取 SID 數(shù)據(jù) 15 PSB L 串口方式 17 /RESET H/L 復位端，低電平有效 19 A VDD 背光源電壓 +5V 20 K VSS 背光源負端 0V 如在實際應用中僅使用并口通訊模式，可將 PSB 接固定高電平，也可以將模塊上的J8 和 VCC，用焊錫短接。模塊內(nèi)部接有上電復位電路，因此在不需要經(jīng)常復位的場合可將該端懸空。如背光和模塊共用一個電源，可以將模塊上的 JA、 JK 用焊錫短接。表 主要介紹了， LCD 顯示的主要功能說明。 表 LCD 的功能介紹 S R/W 功能說明 L L MPU 寫指令到指令暫存器（ IR） L H 讀出忙標志（ BF）及地址計數(shù)器 （ AC）的狀態(tài) H L