【文章內(nèi)容簡介】 兩片平行的玻璃當(dāng)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。 ? CRT:CRT 是一種使用 陰極射線管 (Cathode Ray Tube)的 顯示器 ，主要有五部分組成 ： 電子槍 (Electron Gun)，偏轉(zhuǎn)線圈 (Deflection coils)，蔭罩 (Shadow mask)，熒光粉層 (Phosphor)及玻璃外殼。它是目前 應(yīng)用 最廣泛的顯示器之一， CRT 純平顯示器具有可視角度大、無壞點、色彩還原度高、色度均勻 、可調(diào)節(jié)的多分辨率模式、響應(yīng)時間極短等 LCD 顯示器難以超越的優(yōu)點，而且現(xiàn)在的 CRT 顯示器價格要比 LCD 顯示器便宜不少。 分析了各設(shè)計單元的各種設(shè)計方案，接下來進行論證，并且確定最終的設(shè)計 中壓同步開關(guān)人機接口設(shè)計 ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 10 方案。 微處理器 MCU 的選擇 設(shè)計的系統(tǒng)不僅需要完成人機接口的功能，同時還涉及到數(shù)據(jù)的串行收發(fā)，將收到的數(shù)據(jù)顯示出來，并且把預(yù)置數(shù)發(fā)送出去。由于所要完成的功能簡單，僅僅需要低檔型號的微處理器就能滿足要求，根本就不需要高檔型號的微處理器。所以，選擇方案一，采 用 ATMEL 公司的 MCS51 單片機 AT89S52。 鍵盤訪問方式的選擇 由于程序掃描方式需要單片機一直工作，所以，這種方案不妥當(dāng)，而采用中斷方式，就不需要耗費單片機的資源，僅僅在發(fā)生中斷時，才執(zhí)行相應(yīng)的操作。很明顯是要采用方案二（鍵盤中斷方式）。但是，由于剛開始設(shè)計時，在焊接控制電路板時做的是掃描式鍵盤，為了不改動電路板，就采用掃描式鍵盤。而最終還是需要換成中斷方式的。 顯示單元選擇 根據(jù)中壓開關(guān)控制器的使用場所，選擇 LCD 顯示。對于 CRT 顯示，需要完成其相應(yīng)的顯示驅(qū)動程序，而 且底層驅(qū)動程序復(fù)雜。而采用 LCD 顯示方便、簡單。所以，選擇方案一（采用 LCD 顯示）。 選擇好各個模塊的方案設(shè)計，完成總體設(shè)計框圖如圖 22所示。 圖 22 總體設(shè)計框圖 下面需要對各部分電路進行具體的設(shè)計，最終設(shè)計出總電路圖。 中壓同步開關(guān)人機接口設(shè)計 ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 11 第三章 主要元器件簡介 AT89S52單片機簡介 單片機的基本概念 單片機是指一個集成在一塊 芯片 上的完整計算機 系統(tǒng) 。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機所需要的大部分部件： CPU、內(nèi)存 、內(nèi)部和外部 總線 系統(tǒng)，目前大部分還會具有外存。同時集成諸如通訊接口、定時器 ，實時時鐘等外圍設(shè)備。而現(xiàn)在最強大的單片機系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。 單片機也被稱為 微控制器 （ Microcontroller），是因為它最早被用在工業(yè)控制 領(lǐng)域。單片機由芯片內(nèi)僅有 CPU 的專用 處理器 發(fā)展而來。最早的設(shè)計理念是通過將大量外圍設(shè)備和 CPU 集成在一個芯片中，它的所有功能部件都是集成在一塊芯片上，所以稱之為單片機（ SingleChip Microputer），基于這個理念，使計算機系統(tǒng)更小，更容易集成進復(fù)雜的而對體積要求嚴格的控制設(shè)備當(dāng)中。本設(shè)計中用到的單片機 AT89S52 就 是 Atmel 公司生產(chǎn)的 89 系列單片機中的一款。 AT89S52 主要性能參數(shù) ? 與 MCS51 單片機產(chǎn)品兼容 ? 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器 ? 1000 次擦寫周期 ? 全靜態(tài)操作： 0Hz~ 33Hz ? 三級加密程序存儲器 ? 32個可編程 I/O 口線 ? 三個 16 位定時器計數(shù)器 ? 八個中斷源 ? 全雙工 UART 串行通道 ? 低功耗空閑和掉電模式 ? 掉電后中斷可喚醒 ? 看門狗定時器 ? 雙數(shù)據(jù)指針 圖 31 AT89S52 引腳圖 中壓同步開關(guān)人機接口設(shè)計 ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 12 ? 掉電標識符 ? 功能特性描述 AT89S52 引腳圖 ? AT89S51 的引腳分布圖 （圖 31） AT89S52 功能特性概述 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng) 可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使 得AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 AT89S52 具有以下標準功能： 8k 字節(jié) Flash ,256 字節(jié) RAM， 32位 I/O 口線，看門狗定時器， 2 個數(shù)據(jù)指針，三個 216 位定時器 /計數(shù)器，一個 6 向量 2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外， AT89S52 可降至 0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼 續(xù)工作。掉電保護方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。 AT89S52 方框圖 圖 32 AT89S52 方框圖 中壓同步開關(guān)人機接口設(shè)計 ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 13 ? AT89S52 引腳功能描述 ? VCC : 電源 ? GND: 地 ? P0口： P0 口是一個 8位漏極開路的雙向 I/O 口。作為輸出口，每位 能驅(qū)動 8個 TTL 邏輯電平。對 P0 端口寫“ 1”時，引腳用作高阻抗輸入。 當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。在 這 種模式下， P0 具有 內(nèi)部上拉電阻。 在 flash 編程時， P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗時，需要外部上拉電阻。 ? P1口： P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸出緩沖器能驅(qū)動 4個 TTL 邏輯電平。對 P1 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL） 。 此外， 和 分別作定時器 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入（ ）和 定 時器 /計數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（ ） ，具體如 表 31 所示。 在 flash 編程和校驗時， P1 口接收低 8位地址字節(jié)。 表 31 P1 口特殊功能表 引腳號 第二功能 T2（定時器 /計數(shù)器 T2 的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出 T2EX（定時器 /計數(shù)器 T2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO(在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） ? P2口： P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4個 TTL 邏輯電平。對 P2 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高 ，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL） 。在訪問外部程序存儲器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器 （例如執(zhí)行 MOVX @DPTR）時， P2 口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中， P2口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送 1 。在使用 18 位地址（如 MOVX @RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 在 Flash 編程和校驗時， P2 口也接收高 中壓同步開關(guān)人機接口設(shè)計 ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 14 8 位地址字節(jié)和一些控制信號。 ? P3口： P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4個 TTL 邏輯 電平。對 P3 端口寫“ 1 ”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL） 。 P3 口亦作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如表 32所示。 在 flash 編程和校驗時， P3 口也接收一些控制信號。 表 32 P3 口特殊功能表 引腳號 第二功能 RXD(串行輸入） TXD（串行輸出） IN—T—O—（外部中斷 0） IN—T—O—（外部中斷 0） T0（定時器 0 外部輸入） T1（定時器 1 外部輸入） W—R—（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） R—D—（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） ? RST: 復(fù)位輸入。晶振工作時， RST腳持續(xù) 2 個機器周期高電平將使單片機復(fù)位?？撮T 狗計時完成后， RST 腳輸出 96 個晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO位可以使此功能無效。 DISRTO默認狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。 ? ALE/PROG： 地址鎖存控制 信號（ ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低 8位 地址的輸出脈沖。在 flash編程時，此引腳（ PROG）也用作編程輸入脈沖。 在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。然而，特別強調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， ALE脈沖將會跳過。如果需要，通過將地址為 8EH的 SFR的第 0位置“ 1”， ALE操作將無效。這一位置“ 1”， ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或 MOVC指令時有效。否則， ALE 將被微弱拉高。這個 ALE 使能標志位（地址為 8EH的 SFR的第 0位）的設(shè) 置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。 ? PSEN:外部程序存儲器選通信號（ PSEN）是外部程序存儲器選通信號。 當(dāng) AT89S52從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時， PSEN在每個機器周期被激活 中壓同步開關(guān)人機接口設(shè)計 ￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ 15 兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， PSEN將不被激活。 ? EA/VPP:訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從 0000H 到 FFFFH的外部程序存儲器讀取指令， EA必須接 GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA應(yīng)該接 VCC。在flash編程期間， EA也接收 12伏 VPP電壓。 ? XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。 ? XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。 LCD 顯示控制器 SED1335 簡介 SED1335 功能簡介 SED1335 是日本 SEIKO EPSON 公司出品的液晶顯示控制器它在同類產(chǎn)品中是功能最強的其特點 : 1. 有較強功能的 I/O 緩沖器。 2. 指令功能豐富。 3. 四位數(shù)據(jù)并行發(fā)送最大驅(qū)動能力為 640 256 點陣。 SED1335 硬件組成 ? SED1335引腳圖 SED1335具有兩種封裝（ QFP560Pin和 QFP660Pin） 圖 33為 SED1335 60個引腳分布圖。 圖 33 SED1335引腳