【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 素行組成一頁，整個(gè)顯示區(qū)共分為8頁，每64列為一個(gè)區(qū)，這樣，它就有左、中、右3個(gè)區(qū)，它的顯示區(qū)示意圖如下：左區(qū) 中區(qū) 右區(qū)0 1 2 … 62 63 64 65 … 127128 129 … 191DB0…DB7第0頁……第七頁DB0…DB7 圖29 液晶屏顯示區(qū)示意圖液晶模塊顯示字符是從上到下，從左到右進(jìn)行顯示的。假設(shè)定義從最左上角開始顯示，則先從上到下顯示第0頁的第一列，依次從左向右開始顯示。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。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。用lr來表示漢字的區(qū)域，當(dāng)lr=0，表示左區(qū)；lr=1，表示中區(qū)；lr=2，表示右區(qū)。X表示頁面，Y表示列地址。則()就可以定義出這個(gè)字在屏上的實(shí)際位置。以第一行的“智”字為例，這個(gè)字位于模塊的左區(qū)，則lr=0；它位于第一頁和第二頁，則X=0；它位于列地址的4863字節(jié)，Y=48，那么“智”就可以通過()精確地表示出它的位置。這里要注意的是每個(gè)漢字占用的行地址是兩頁，如“智”字占的就是X0和X1，即第二行的漢字其X=2而不是1。因此，第二行的“電”就應(yīng)該表示為()，其它字符依此設(shè)計(jì)即可。 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。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。HD61203和HD61202就是這類液晶顯示驅(qū)動(dòng)控制器套件。之所以稱它們?yōu)樘准且驗(yàn)镠D61203和HD61202必須配套使用，通常有12864和19264兩種規(guī)格。其特點(diǎn)如下：1．內(nèi)藏64*64=4096位顯示RAM，RAM中每位數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)LCD屏上的一個(gè)點(diǎn)的亮、暗狀態(tài)。2．HD61202及其兼容控制器是列驅(qū)動(dòng)器，具有64路列驅(qū)動(dòng)輸出。3．HD61202及其兼容控制驅(qū)動(dòng)器讀、寫時(shí)序與68系列微處理妻相符，因此它可直接與68系列微處理器借口相聯(lián)。4．HD61202及其兼容控制器的占空比為1/32~1/64。 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。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。(2) 顯示內(nèi)容：12864全屏幕點(diǎn)陣。(3) 指令形式：七種指令。(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。(5) 工作環(huán)境：－10~+50℃。(6) 模塊應(yīng)用有三種電源：邏輯電源、液晶驅(qū)動(dòng)電壓、背光電壓。(7) 本次選用的模塊是雙電源供電（VDD/V0），需要提供一個(gè)液晶驅(qū)動(dòng)電壓，用以調(diào)節(jié)對(duì)比度，接在液晶模塊的V0引腳上，由于液晶的對(duì)比度會(huì)隨著溫度的變化而相應(yīng)變化，所以其液晶顯示驅(qū)動(dòng)電壓值應(yīng)隨著溫度作相應(yīng)的調(diào)整，這里采用了一個(gè)電位器，調(diào)整電壓值。(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。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。下面就一個(gè)電源電路給出設(shè)計(jì)方案，另一個(gè)同樣原理。5V電源電路的設(shè)計(jì)加圖 圖29 5V的電源電路設(shè)計(jì)原理圖上圖是LM78作為輸出電壓固定的典型電路圖，正常工作時(shí)，輸入、輸出電壓差為38V。輸入電壓PS為9V。電路中接入電容C5用來實(shí)現(xiàn)頻率補(bǔ)償，防止穩(wěn)壓器產(chǎn)生高頻自激振蕩和抑止電路引入的干擾，C11是有極性的電解電容，以減小穩(wěn)壓電壓輸出端由輸入電源引入的電平干擾。D1是保護(hù)二極管，當(dāng)輸入端短路時(shí)，給輸出電容器C11一個(gè)放電電路，防止C11兩端電壓作用于調(diào)壓管的be結(jié)，造成調(diào)壓管be結(jié)擊穿而損壞。其中CC11兩個(gè)電容只是起濾波作用選用的大小沒有特別的要求。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。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。LCD模塊的8位數(shù)據(jù)線接在了Atmega16L芯片B口的8位數(shù)據(jù)線上，這里用了一個(gè)74LS24作為鎖存器使它們間接連接在一起。LCD的EN、D/I、CSCSR/W分別連接到PA3~PA7上，其詳細(xì)的接法見下圖 圖210 硬件接線圖第六節(jié) PROTEL99的應(yīng)用簡(jiǎn)介經(jīng)過前面的努力，智能充電器硬件電路的設(shè)計(jì)在本人及同組人的共同努力下已經(jīng)完成，接下來便是根據(jù)前面的設(shè)計(jì)用軟件畫出其原理圖并生成ＰＣＢ板。PROTEL99SE是一個(gè)全32位的電路板設(shè)計(jì)軟件，使用該軟件可以容易地設(shè)計(jì)電路原理圖、畫元件圖、設(shè)計(jì)電路板圖、畫元件封裝圖和電路仿真。在這里主要用它來繪制電路原理圖和生成印制電路板。原理圖的設(shè)計(jì)步驟如下：(1) 設(shè)置原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境。其中，工作環(huán)境設(shè)置是使用Design/Options和Tool和Preferences菜單進(jìn)行的，畫原理圖環(huán)境的設(shè)置主要包括圖紙大小、捕捉柵格、電氣柵格、模板設(shè)置等。(2) 放置元件，將電氣和電子元件放置在圖紙上。(3) 原理圖布線。元件一旦放置在原理圖上，不需要用導(dǎo)線將元件連接起來，連接時(shí)一定要符合電氣規(guī)則。(4) 編輯和調(diào)整。編輯元件的屬性。包括元件名、參數(shù)、封裝圖等。調(diào)整元件和導(dǎo)線的位置等操作。 本次設(shè)計(jì)所用的主要元件屬性如下：表23 主要元件表說明編號(hào)封裝元件名稱 單片機(jī)U1DIP40Atmega16LCDJ2DIP20LCD模塊電阻RRES2電容CCAP鎖存器U5DIP2074LS245NPN三極管QTO462N2222A晶體XXTAL1XTAL通用運(yùn)放U2A，U2BDIP8LM358(5) 檢查原理圖。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。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。(6) 生成網(wǎng)絡(luò)表。所謂網(wǎng)絡(luò)表就是元件名、封裝、參數(shù)及元件之間的連接表，通過該表可以確認(rèn)各個(gè)元件和它們之間的關(guān)系。(7) 打印原理圖。對(duì)電路板的設(shè)計(jì)主要分為以下幾個(gè)步驟；(1) 使用原理圖編輯器設(shè)計(jì)原理圖，進(jìn)行電氣檢查(ERC)并生成原理圖的網(wǎng)絡(luò)表。(2) 進(jìn)入電路板(PCB)環(huán)境，使用電路向?qū)Т_定電路板的層數(shù)、尺寸等電路板參數(shù)。(3) 使用Design/Netlist菜單，調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表。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。(4) 布置元件，就是將元件合理地分布在電路板上。自動(dòng)布置元件或人工布置元件，多次布置直到自己滿意為止。人工布線是畫電路板的基礎(chǔ)，但比較耗時(shí)和費(fèi)力，另外由于自身經(jīng)驗(yàn)的不足，只得先采用自動(dòng)布線，在此基礎(chǔ)上作了適當(dāng)?shù)男薷摹?5) 完成修飾等工作，完成整個(gè)電路板的設(shè)計(jì)。接下來是焊接的工作，這部分相對(duì)來說并不陌生，在大二時(shí)曾進(jìn)行過電子課程的實(shí)習(xí)，主要就是完成收音機(jī)的焊接。雖然以后接觸得比較少，但通過幾天的練習(xí)，還是基本圓滿地完成了任務(wù)。焊接通常要求：①焊點(diǎn)接觸良好，尤其避免虛焊的產(chǎn)生；②焊點(diǎn)要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度以保證被焊點(diǎn)不致滑落；③焊點(diǎn)表面應(yīng)美觀，有光澤。這塊板子面積不算大(約90cm70cm)，元器件引腳多，看起來很密集。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。焊接完成后，整個(gè)硬件電路原理、繪制原理路、焊接等工作已全部完成，下面轉(zhuǎn)到軟件部分的設(shè)計(jì)。第三章 軟件設(shè)計(jì)由于本人主要負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)軟件部分，而本人之前對(duì)C語言這門課的學(xué)習(xí)不是非常的精通，因此在著手本章之前本人對(duì)C語言以及AVR單片機(jī)與C語言編程方面的書籍做了認(rèn)真仔細(xì)的回顧、學(xué)習(xí)和再研究，這樣才對(duì)下面設(shè)計(jì)工作的開展打下了基礎(chǔ)。在本章里，本人將先介紹C語言開發(fā)的優(yōu)勢(shì)，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(gè)程序的設(shè)計(jì)。C語言是一種編譯型的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言，具有簡(jiǎn)單的語法結(jié)構(gòu)和強(qiáng)大的處理功能，具有運(yùn)行速度快、編譯效率高，移植性好和可讀性強(qiáng)等多種優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)便件的直接操作。用C語言來編寫目標(biāo)系統(tǒng)軟件，可以大大縮短開發(fā)周期，且明顯地增加軟件的可讀性，便于改進(jìn)和擴(kuò)充，從而開發(fā)出大規(guī)模、高性能的應(yīng)用系統(tǒng)。其優(yōu)勢(shì)如下：(1) 可以大幅度加快開發(fā)進(jìn)度，程序量越大，用C語言就越有優(yōu)勢(shì)。(2) 無需精通單片機(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。(3) 可以實(shí)現(xiàn)軟件的結(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。源程序的可讀性和可維護(hù)性都很好。(4) 省去了人工分配單片機(jī)資源的工作，在匯編語言中要為每一個(gè)子程序分配單片機(jī)的資源。在使用C語言后，只要在代碼中申明一下變量的類型，編譯器就會(huì)自動(dòng)分配相關(guān)資源，根本不需要人工干預(yù)，從而有效地避免了人工分配單片機(jī)資源的差錯(cuò)。(5) 匯編語言的可移植性很差，而C語言只要將一些與硬件相關(guān)的代碼作適當(dāng)?shù)男薷模涂梢苑奖愕匾浦驳狡渌N類的單片機(jī)上。(6) C語言提供auto、static、flash等存儲(chǔ)類型，針對(duì)單片機(jī)的程序存儲(chǔ)空間、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間及EEPROM空間自動(dòng)為變量合理地分配空間，而且C語言提供復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型，極大地增強(qiáng)了程序處理能力和靈活性。C編譯器能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)中斷服務(wù)程序的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)和恢復(fù)，并且提供常用的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫，供用戶使用。并且C編譯器能自動(dòng)生成一些硬件的初始化代碼。(7) 對(duì)于一些復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)，可以通過移植(或C編譯器提供)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。正由于C語言在系統(tǒng)開發(fā)中的優(yōu)勢(shì)，這次設(shè)計(jì)的所有程序設(shè)計(jì)都將采用C語言編寫，且通過ICCAVR編譯器操作AVR的硬件資源。 液晶顯示漢字或字符的原理 LCD本身不發(fā)光只是調(diào)節(jié)