【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 35 第五章 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) 40 第一節(jié) 成果 40 第二節(jié) 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和感謝 40 參考文獻(xiàn) 41 附錄 1外文資料譯文 39 附錄 2外文資料原文 42 附錄 3部分源代碼 45 附錄 4硬件原理圖 62 LCD液晶顯示器控制畢業(yè)論文 單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 摘要 LCD液晶顯示已經(jīng)是人機(jī)界面的關(guān)鍵技術(shù)。本文對(duì)基于單片機(jī)的 LCD液晶顯示器控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。 首先在緒論中介紹了本課題的課題背景、研究意義及完成的功能。 本系統(tǒng)是以單片機(jī)的基本語(yǔ)言匯編語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，指令的執(zhí)行速度快，節(jié)省存儲(chǔ)空間。為了便于擴(kuò)展和更改，軟件的設(shè)計(jì)采用模塊 化結(jié)構(gòu)，使程序設(shè)計(jì)的邏輯關(guān)系更加簡(jiǎn)潔明了。使硬件在軟件的控制下協(xié)調(diào)運(yùn)作。 正文中首先簡(jiǎn)單描述系統(tǒng)硬件工作原理，且附以系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)框圖，并介紹了單片機(jī)微處理器的發(fā)展史，論述了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所應(yīng)用的各硬件接口技術(shù)和各個(gè)接口模塊的功能及工作過(guò)程 , 并具體描述了 805 8279及 SED1520外接電路接口的軟、硬件調(diào)試。其次闡述了程序的流程和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。本文撰寫(xiě)的主導(dǎo)思想是軟、硬件相結(jié)合，以硬件為基礎(chǔ)，來(lái)進(jìn)行各功能模塊的編寫(xiě)。 最后對(duì)我所開(kāi)發(fā)的用單片機(jī)實(shí)現(xiàn) LCD液晶顯示器控制原理的設(shè)計(jì)思想和軟、硬件調(diào)試作了詳細(xì)的 論述。 關(guān)鍵詞 單片機(jī)；微處理器； LCD； 8279 Abstract The LCD manifestation has been the key technique of the manmachine interface. This text to basic proceeded the research in Micro Controller Unit liquid crystal display control system. Introduced the lesson a background of this lesson and study meaning and finished functions in introduction first. This system edits collected materials the language to proceed with single the basic language of a machine the software designs, the instruction carries out the speed quick, save memory. For the sake of easy to expand with the design adoption mold a logic for turning construction, making procedure designing relation that change, software more shorter and more easier to understand. Make hardware control in software descended to moderate the operation. The text inside describes the system hardware work principle in brief first, and attach with the system hardware design frame diagram, bine development history that introduced the single a machine microprocessor, discuss this graduate design a function for applied each hardware connecting a people the technique connects with each one a mold piece and work processes, bine to describe in a specific way 8052,8279 and the SED1520 circumscribes the electric circuit connects oscular and soft, the hardware adjusts to try. Expatiated the process of the procedure the next in order with realizes process. The predominance thought that this text pose is soft, the hardware bines together, regarding hardware as the foundation, proceed the plait of each function mold piece write. Develop to me finally of use the single a machine realizes the design thought that the liquid crystal display of LCD control principle with soft, the hardware adjusted to try to make the detailed treatise. Keywords Micro Controller Unit Microprocessor LCD 8279 前言 隨著越來(lái)越多的手持式電器的出現(xiàn)，對(duì)高性能、小尺寸、重量輕的電池充電器的需求也越來(lái)越大。電池技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步也要求更復(fù)雜的充電算法以實(shí)現(xiàn)快速、安全的充電。因此需要對(duì)充電過(guò)程進(jìn)行更精確的監(jiān)控，以縮短充電時(shí)間、達(dá)到最大的電池容量，并防止電池?fù)p壞。 AVR 已經(jīng)在競(jìng)爭(zhēng)中領(lǐng)先了一步，被證明是下一代充電器的完美控制芯片。 Atmel AVR 微處理器是當(dāng)前市場(chǎng)上能夠以單片方式提供 Flash、 EEPROM 和10 位 ADC的最高效的 8 位 RISC 微處理器。由于程序存儲(chǔ)器為 Flash，因此可以不用象MASK ROM一樣，有幾個(gè)軟件版本就庫(kù)存幾種型號(hào)。 Flash 可以在發(fā)貨之前再進(jìn)行編程，或是在 PCB貼裝之后再通過(guò) ISP 進(jìn)行編程，從而允許在最后一分鐘進(jìn)行軟件更新。EEPROM 可用于保存標(biāo)定系數(shù)和電池特性參數(shù)，如保存充電記錄以提高實(shí)際使用的電池容量。 10位 A/D 轉(zhuǎn)換器可以提供足夠的測(cè)量精度，使得充好后的容量更接近其最大容量。而其他方案為了達(dá)到此目的，可能需要外部的 ADC，不但占用 PCB 空間，也提高了系統(tǒng)成本。 AVR 是目前唯一的針對(duì) 像 “ C” 這樣的高級(jí)語(yǔ)言而設(shè)計(jì)的 8 位微處理器。 C 代碼似的設(shè)計(jì)很容易進(jìn)行調(diào)整以適合當(dāng)前和未來(lái)的電池， 而 本次智能型充電器顯示程序的編寫(xiě) 則 就 是用 C語(yǔ)言寫(xiě)的。 第一章 概述 第一節(jié) 緒論 課題背景 如今，隨著越來(lái)越多的 手持式電器的出現(xiàn)，對(duì)高性能、小尺寸、重量輕的電池充電器的需求也越來(lái)越大。電池技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步也要求更復(fù)雜的充電算法以實(shí)現(xiàn)快速、安全的充電。因此需要對(duì)充電過(guò)程進(jìn)行更精確的監(jiān)控，以縮短充電時(shí)間、達(dá)到最大的電池容量，并防止電池?fù)p 壞。 與此同時(shí)，對(duì)充電電池的性能和工作壽命的要求也不斷地提高。從 20世紀(jì) 60年代的商 用鎳鎘和密封鉛酸電池到近幾年的鎳氫和鋰離子技術(shù)，可充電電池容量和性能得到了飛速的發(fā)展。 目前各種電器使用的充電電池主要有鎳鎘電池（ NiCd）、鎳氫電池（ NiMH）、鋰電池（ LiIon） 和密封鉛酸電池（ SLA）四種類(lèi)型。 電池充電是通過(guò)逆向化學(xué)反應(yīng)將能量存儲(chǔ)到化學(xué)系統(tǒng)里實(shí)現(xiàn)的。由于使用的化學(xué)物質(zhì)的不同，電池有自己的特性。設(shè)計(jì)充電器時(shí)要仔細(xì)了解這些特性以防止過(guò)度充電而損壞電。 目前，市場(chǎng)上賣(mài)得最多的是旅行充電器，但是嚴(yán)格從充電電路 上分析，只有很少部分充電器才能真正意義上被稱(chēng)為智能充電器，隨著越來(lái)越多的手持式電器的出現(xiàn)，對(duì)高性能、小尺寸、輕重量的電池充電器的需求也越來(lái)越大。電池技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步也要求更復(fù)雜的充電算法以實(shí)現(xiàn)快速、安全地充電，因此，需要對(duì)充電過(guò)程進(jìn)行更精確地監(jiān)控 (例如對(duì)充、放電電流、充電電壓、溫度等的監(jiān)控 )，以縮短充電時(shí)間，達(dá)到最大的電池容量，并防止電池?fù)p壞。因此，智能型充電電路通常包括了 恒流／恒壓控制環(huán)路、電池電壓監(jiān)測(cè)電路、電池溫度檢測(cè)電路、外部顯示電路 (LED 或 LCD 顯示 )等基本單元。其框圖如下： 圖 11 智能充電器基本框圖 Atmel AVR 微處理器是當(dāng)前市場(chǎng)上能夠以單片方式提供 Flash、 EEPROM 和 10 位 ADC的最高效的 8 位 RISC 微處理器。由于程序存儲(chǔ)器為 Flash，因此可以不用象 MASK ROM一樣，有幾個(gè)軟件版本就庫(kù)存幾種型號(hào)。 Flash 可以在發(fā)貨之前再進(jìn)行編程，或是在PCB貼裝之后再通過(guò) ISP 進(jìn)行編程，從而允許在最后一分鐘進(jìn)行軟件更新。 EEPROM 可用于保存標(biāo)定系數(shù)和電池特性參數(shù)，如保存充電記錄以提高實(shí)際使用的電池容量。 10位 A/D 轉(zhuǎn)換器可以提供足 夠的測(cè)量精度，使得充好后的容量更接近其最大容量。而其他方案為了達(dá)到此目的，可能需要外部的 ADC，不但占用 PCB 空間，也提高了系統(tǒng)成本。AVR 是目前唯一的針對(duì)象 “C” 這樣的高級(jí)語(yǔ)言而設(shè)計(jì)的 8 位微處理器。 常見(jiàn)充電電池特性及其充電方式 電池充電是通過(guò)逆向化學(xué)反應(yīng)將能量存儲(chǔ)到化學(xué)系統(tǒng)里實(shí)現(xiàn)的，由于使用的化學(xué)物質(zhì)的不同，電池的特性也不同，其充電的方式也不大一樣。 電池的安全充電 現(xiàn)代的快速充電器 ( 即電池可以在小于 3 個(gè)小時(shí)的時(shí)間里充滿(mǎn)電，通常是一個(gè)小時(shí) ) 需要能夠?qū)卧妷骸⒊潆婋娏骱碗姵販囟?進(jìn)行精確地測(cè)量，在充滿(mǎn)電的同時(shí)避免由于過(guò)充電造成的損壞。 充電方法 SLA 電池和鋰電池的充電方法為恒定電壓法要限流； NiCd 電池和NiMH 電池的充電方法為恒定電流法，且具有幾個(gè)不同的停止充電的判斷方法。 最大充電電流 最大充電電流與電池容量 (C) 有關(guān)。最大充電電流往往以電池容量的數(shù)值來(lái)表示。例如，電池的容量為 750 mAh，充電電流為 750 mA，則充電電流為 1C (1 倍的電池容量 )。若涓流充電時(shí)電流為 C/40，則充電電流即為電池容量除以 40。 過(guò)熱 電池充電是將電能傳輸?shù)诫姵氐倪^(guò)程。能量 以化學(xué)反應(yīng)的方式保存了下來(lái)。但不是所有的電能都轉(zhuǎn)化為了電池中的化學(xué)能。一些電能轉(zhuǎn)化成了熱能，對(duì)電池起了加熱的作用。當(dāng)電池充滿(mǎn)后，若繼續(xù)充電，則所有的電能都將轉(zhuǎn)化為電池的熱能。在快速充電時(shí)這將使電池快速升溫，若不及時(shí)停止充電就會(huì)造成電池的損壞。因此，在設(shè)計(jì)電池充電器時(shí)，對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)控并及時(shí)停止充電是非常重要的。 現(xiàn)代消費(fèi)類(lèi)電器主要使用如下四種電池： ? 密封鉛酸電池 (SLA) ? 鎳鎘電池 (NiCd) ? 鎳氫電池 (NiMH) ? 鋰電池 (LiIon) 在正確選擇電池和充電算法時(shí)需要了解這些電池的背景知 識(shí)。 密封鉛酸電池 (SLA) 密封鉛酸電池主要用于成本比空間和重量更重要的場(chǎng)合，如UPS和報(bào)警系統(tǒng)的備份電池。 SLA 電池以恒定電壓進(jìn)行充電，輔以電流限制以避免在充電過(guò)程的初期電池過(guò)熱。只要電池單元電壓不超過(guò)生產(chǎn)商的規(guī)定 ( 典型值為 )， SLA 電池可以無(wú)限制地充電。 鎳鎘電池 (NiCd) NiCd 電池目前使用得很普遍。它的優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)便宜，易于使用；缺點(diǎn)是自放電率比較高。典型的 NiCd 電池可以充電 1000 次。失效機(jī)理主要是極性反轉(zhuǎn)。在電池包里第一個(gè)被完全放電的單元會(huì)發(fā)生反轉(zhuǎn)。為了防止損壞電池包 ，需要不間斷地監(jiān)控電壓。一旦單元電壓下降到 就必須停機(jī)。 NiCd 電池以恒定電流的方式進(jìn)行充電。 鎳氫電池 (NiMH) 在輕重量的手持設(shè)備中如手機(jī)、手持?jǐn)z象機(jī)，等等鎳氫電池是使用最廣的。這種電池的容量比 NiCd 的大。由于過(guò)充電會(huì)造成 NiMH 電池的失效，在充電過(guò)程中進(jìn)行精確地測(cè)量以在合適的時(shí)間停止是非常重要的。和 NiCd 電池一樣，極性反轉(zhuǎn)時(shí)電池也會(huì)損壞。 NiMH 電池的自放電率大概為 20%/ 月。和 NiCd 電池一樣， NiMH 電池也為恒定電流充電。 鋰電池 (LiIon) 和本文中所述的其他 電池相比，鋰電池具有最高的能量 / 重量比和能量 / 體積比。鋰電池以恒定電壓進(jìn)行充電，同時(shí)要有電流限制以避免在充電過(guò)程的初期電池過(guò)熱。當(dāng)充電電流下降到生產(chǎn)商設(shè)定的最小電流時(shí)就要停止充電。過(guò)充電將造成電池?fù)p壞，甚至爆炸。 主要芯片的選擇 ATMEL 公司是世界上有名的生產(chǎn)高性能、低功耗、非易失性存儲(chǔ)器和各種數(shù)字模擬IC 芯片的半導(dǎo)體制造公司。在單片機(jī)微控制器方面， ATMEL 公司有 AT89, AT90 和 ARM三個(gè)系列單片機(jī)的產(chǎn)品。由于 8051 本身結(jié)構(gòu)的先天性不足和近年來(lái)各種采用新型結(jié)構(gòu)和新技術(shù)的單 片機(jī)的不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)在的單片機(jī)市場(chǎng)是百花齊放。 ATMEL 在這種強(qiáng)大市場(chǎng)壓力下，發(fā)揮 Flash 存儲(chǔ)器的技術(shù)特長(zhǎng)，于 1997 年研發(fā)并推出了個(gè)新配置的、采用精簡(jiǎn)指令集 RISC(Reduced Instruction Set CPU)結(jié)構(gòu)的新型單片機(jī)，簡(jiǎn)稱(chēng) AVR單片機(jī)。 精簡(jiǎn)指令集 RISC 結(jié)構(gòu)是 20 世紀(jì) 90年代開(kāi)發(fā)出來(lái)的，綜合了半導(dǎo)體案成技術(shù)和軟例 性能的新結(jié)構(gòu)。 AVR 單片機(jī)采用 RISC 結(jié)構(gòu)，具有 1MIPS/ MHz 的高速運(yùn)行處理能力 。為了縮短產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間，簡(jiǎn)化系統(tǒng)的維護(hù)和支持，對(duì)于由單片機(jī)組成的嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，用高級(jí)語(yǔ)言編程已成為一種標(biāo)準(zhǔn)編程方法。 AVR 結(jié)構(gòu)單片機(jī)的開(kāi)發(fā)日的就在于能夠更好地采用高級(jí)語(yǔ)言（例如 C 語(yǔ)言、 BASIC 語(yǔ)言）來(lái)編寫(xiě)嵌入式系統(tǒng)的系統(tǒng)程序，從而能高效地開(kāi)發(fā)出目標(biāo)代碼。為了對(duì)目標(biāo)代碼大小、性能及功耗進(jìn)行優(yōu)化，