【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 K21+K23 0 1 1 0 1 1 0 0/1 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 9 K21+K24 1 1 1 1 0 1 1 0/1 注： SEL與 Vss相連時(shí)， D7=1； SEL與 VDD與相連時(shí)， D7=0。 表 3 SC6121鍵數(shù)據(jù)碼表 按鍵號(hào) 矩陣接點(diǎn) 數(shù)據(jù)碼 KI0 KI1 KI2 KI3 KI/O0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 K1 178。 KI/O0 0 0 0 0 0 0 0 0/1 K2 178。 KI/O0 1 0 0 0 0 0 0 0/1 K3 178。 KI/O0 0 1 0 0 0 0 0 0/1 K4 178。 KI/O0 1 1 0 0 0 0 0 0/1 K5 178。 KI/O1 0 0 1 0 0 0 0 0/1 K6 178。 KI/O1 1 0 1 0 0 0 0 0/1 K7 178。 KI/O1 0 1 0 1 0 0 0 0/1 K8 178。 KI/O1 1 1 0 1 0 0 0 0/1 K9 178。 KI/O2 0 0 0 1 0 0 0 0/1 K10 178。 KI/O2 1 0 0 1 0 0 0 0/1 K11 178。 KI/O2 0 1 0 1 0 0 0 0/1 K12 178。 KI/O2 1 1 0 1 0 0 0 0/1 K13 178。 KI/O3 0 0 1 1 0 0 0 0/1 K14 178。 KI/O3 1 0 1 1 0 0 0 0/1 K15 178。 KI/O3 0 1 1 1 0 0 0 0/1 K16 178。 KI/O3 1 1 1 1 0 0 0 0/1 K17 178。 KI/O4 0 0 0 0 1 0 0 0/1 K18 178。 KI/O4 1 0 0 0 1 0 0 0/1 K19 178。 KI/O4 0 1 0 0 1 0 0 0/1 K20 178。 KI/O4 1 1 0 0 1 0 0 0/1 K21 178。 KI/O5 0 0 1 0 1 0 0 0/1 K22 178。 KI/O5 1 0 1 0 1 0 0 0/1 K23 178。 KI/O5 0 1 1 0 1 0 0 0/1 K24 178。 KI/O5 1 1 1 0 1 00 0/1 K25 178。 KI/O6 0 0 0 1 1 0 0 0/1 K26 178。 KI/O6 1 0 0 1 1 0 0 0/1 K27 178。 KI/O6 0 1 0 1 1 0 0 0/1 K28 178。 KI/O6 1 1 0 1 1 0 0 0/1 K29 178。 KI/O7 0 0 1 1 1 0 0 0/1 K30 178。 KI/O7 1 0 1 1 1 0 0 0/1 K31 178。 KI/O7 0 1 1 1 1 0 0 0/1 K32 178。 KI/O7 1 1 1 1 1 0 0 0/1 注： SEL與 Vss相連時(shí)， D7=1； SEL與 VDD相連時(shí)， D7=0. 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 10 SC6121 的內(nèi)部框圖如圖 44 所示， 它由振蕩電路、定時(shí)發(fā)生器及控制電路、鍵盤(pán)輸入掃描電路、鍵盤(pán)輸入 /輸出掃描電路、碼產(chǎn)生電路和輸出控制電路等組成 。 圖 43SC6121的內(nèi)部框圖 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 11 圖 44 紅外碼輸出的波形 2. 紅外信號(hào)發(fā)射電路 本設(shè)計(jì)要求的紅外遙控功能要實(shí)現(xiàn) 開(kāi)關(guān)，調(diào)溫，吹風(fēng)，調(diào)速，搖頭的功能，其遙 控發(fā)射電路如 圖 45 所示。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 12 K101K123K134SH7OSCI9VSS101MP11RFM5KI/O712KI/O613KI/O514KI/O415KI/O316KI/O217K112KI/O118KI/O019CCS20VDD6OSCO8USC612110UF +16VR1470R21D2LED2+3V231S1SWSPDTGND2OpFC220pFC112455KHZXTALGNDGNDS1S5S6S2S7S31K RD 1N4148D 1N41481K R+3V紅外發(fā)射管LED2Q1NPN+3V圖 45 紅外遙控發(fā)射電路開(kāi)關(guān)搖頭設(shè)定時(shí)間吹風(fēng)+ （加） （減）按鍵選擇 ： 輸入輸出選擇了 KI/O KI/O5 管腳，輸入選擇 KI0、 KI KI3 管腳，由鍵盤(pán)輸入矩陣看出，接線選擇了 2 2 2 2 2 27 其中 21 和 2 21 和 23 可組成雙重鍵功能，由電路圖可知，按鍵與功能對(duì)應(yīng)關(guān)系如下： 21 KI0 KI/O5 吹風(fēng) 22 KI1 KI/O5 加溫 23 KI2 KI/O5 減溫 25 KI0 KI/O6 開(kāi)關(guān) 26 KI1 KI/O6 搖頭 27 KI2 KI/O6 定時(shí) 其吹風(fēng)調(diào)速功能是利用雙重鍵實(shí)現(xiàn)的，按鍵與對(duì)應(yīng)功能如下： 21+22 在選擇吹風(fēng)的前提下調(diào)加速 21+23 在選擇吹風(fēng)的前提下調(diào)加速 雙重按鍵實(shí)現(xiàn)時(shí)只有在 21 鍵按下 后超 過(guò) 126ms 再按下另外的鍵（ 22~24） 信號(hào)才會(huì)發(fā)射出去。 SC1621 能產(chǎn)生鍵位掃描信號(hào)，并讀出每個(gè)鍵的編碼。 外接電路分析： 振蕩器產(chǎn)生一個(gè)固定頻率 (如圖 45 示 我們選用 455kHz)的信號(hào) ， 該信號(hào)經(jīng)過(guò)定時(shí)發(fā)生器 (12 分頻 )選通后 ， 產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖和載頻信號(hào) (固定頻率為 455kHz 時(shí) ， 是 38kHz),其中時(shí)鐘脈沖送往碼產(chǎn)生電路 ； 載頻信號(hào)則送往輸出控制電路 ， 碼產(chǎn)生電路輸出的指東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 13 令碼被調(diào)制在此載頻信號(hào)上 ， 此信號(hào)再經(jīng)緩沖放大器放大后從集成電路內(nèi)輸出 。 輸出信號(hào)去激勵(lì)晶體管 Q1， 從而控制流向紅外線發(fā)光二極管 LED2（ PH303） 的電流 。 當(dāng)紅外線發(fā)光二極管 LED2（ PH303） 有正向電流流動(dòng)時(shí) ， 就向外發(fā)射紅外線 ， 進(jìn)而達(dá)到發(fā)射編碼的目的 。 當(dāng)有紅外信號(hào)發(fā)出時(shí)，發(fā)光二極管 D2 發(fā)光，輸出發(fā)送信號(hào)顯示。紅外 D2SC6121 的輸出波形 如圖 44 所示 。 從圖 44 可以看出 ， SC6121 所發(fā)射的一幀碼含有一個(gè)引導(dǎo)碼 ， 16 位的用 戶編碼和 8 位的鍵數(shù)據(jù)碼 。 鍵數(shù)據(jù)碼的反碼也同時(shí)被傳送 。 引導(dǎo)碼由一個(gè) 9ms 的載波波形和 ms 的關(guān)斷時(shí)間構(gòu)成 ， 它作為隨后發(fā)射碼的引導(dǎo) 。 這樣 ,當(dāng)接收系統(tǒng)是微處理器構(gòu)成的時(shí)候 ,能更有效地處理碼的接收、檢測(cè)及各項(xiàng)控制之間的時(shí)序關(guān)系 。 SC6121 芯片編碼采用脈沖位置調(diào)制方式 PPM， 利用脈沖之間的時(shí)間間隔來(lái)區(qū)分 “ 0” 和 “ 1”。PPM 調(diào)制原理在已經(jīng)介紹過(guò)。 紅外信號(hào)接收電路 紅外接收電路可直接用紅外接收頭接收信號(hào)，本設(shè)計(jì)采用由 KA2184 前置 放大電路 夠成紅外接收電路，電路如圖 46 示。 PH3021uFC1330pF C3C4 479C2220KR2510R112345678KA2184KA218422KR35VGNDGNDP521P532TCC3RESET4VSS5P60/INT6P617P628P639P6410P6511P6612P6713VDD14OSCO15OSCI16P5017P5118U1EM78P156_1圖 46 紅外收電路 PH303 紅外接收管接收紅外信號(hào)，放大后信號(hào)送入單片機(jī) EM78P156 的 6 腳，產(chǎn)生中斷信號(hào)。由單片機(jī)進(jìn)行軟件解碼。 LCD 驅(qū)動(dòng)與顯示模塊 LCD 驅(qū)動(dòng) HT1621 為 128（ 32*4）段、存儲(chǔ)器映射的多功能 LCD 驅(qū)動(dòng)。 HT1621可設(shè)置為 1/2 或 1/3 偏置且通過(guò) S/W 配置設(shè)置為 2， 3 或 4 個(gè)公共端的 LCD 驅(qū)動(dòng)。這使得 HT1621 適用于多種 LCD應(yīng)用。 HT1621 與主控器之間只需要 3 根或 4 根線接口，LCD 驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘從系統(tǒng)時(shí)鐘內(nèi)產(chǎn)生，一般為 256KHZ。 LCD 顯示原理 液晶 顯示器 (LCD)是 — 種低功耗顯示器，應(yīng)用極為廣泛。 LCD 之所以能發(fā)光顯示東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 14 信息，是因?yàn)樗梢酝ㄟ^(guò)特定的驅(qū)動(dòng)方式來(lái)調(diào)節(jié)光源的亮度。夾在導(dǎo)電玻璃電極間的液晶經(jīng)過(guò)加工，內(nèi)部分子呈組曲：若一個(gè)平面上的分了南北方向排列，則另一平面上的分子?xùn)|西方向排列，位于兩個(gè)平面之間的分子被強(qiáng)迫進(jìn)入一種 90176。扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)。由于光線順著分子的排列方向傳播，所以光線經(jīng)過(guò)液晶時(shí)也被扭轉(zhuǎn) 90176。 當(dāng)液晶上 加電壓時(shí)，分子 便會(huì)重新垂直排列，使光線能直射出去，而不發(fā)生任何扭轉(zhuǎn)。自然光線是發(fā)散的，因此利用偏光片形成一張網(wǎng)，阻斷不與這些線平行的所有光線，如果兩張偏 光片的線正好垂直，就能完全阻斷那些已經(jīng)極化的光線。 液晶顯示驅(qū)動(dòng) 原理 液晶 的顯示是由于在顯示像素上施加了電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)由顯示像素前后兩電極上的電位信號(hào)合成產(chǎn)生。在顯示像素上建立直流電場(chǎng)是非常容易的，但過(guò)強(qiáng)的直流電場(chǎng)會(huì)導(dǎo)致液晶材料的化學(xué)反應(yīng)以及電極老化，迅速降低液晶的顯示壽命，因此必須建立交流驅(qū)動(dòng)電場(chǎng)。用于驅(qū)動(dòng)的交流電場(chǎng)其直流分量越小越好，通常要求小于 50mv。在實(shí)際應(yīng)用中，由于采用了數(shù)字電路驅(qū)動(dòng)，所以這種交流電場(chǎng)是通過(guò)脈沖電壓信號(hào)來(lái)建立的。 顯示像素上交流電場(chǎng)的強(qiáng)弱利用交流電壓的有效值表示： 當(dāng)有效值大于液晶的閾值電壓時(shí)，像素處在顯示狀態(tài)；當(dāng)有效值小于閾值電壓時(shí)，像素不產(chǎn)生電光效應(yīng)；當(dāng)有效值在閾值電壓附近時(shí)，液晶將呈現(xiàn)較弱的電光效應(yīng)，這樣會(huì)影響液晶顯示器件的對(duì)比度。 液晶顯示驅(qū) 動(dòng)通過(guò)調(diào)整施加在液晶顯示 器件電極上的電位信號(hào)的相位、峰值、頻率等，建立驅(qū)動(dòng)電場(chǎng)，以實(shí)現(xiàn)液晶顯示器件的顯示效果。液晶顯示的驅(qū)動(dòng)方式有許多種，常用的驅(qū)動(dòng)方法有靜態(tài)驅(qū)動(dòng)和動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。 如圖 47所示，液晶的靜態(tài)驅(qū)動(dòng)將導(dǎo)通斷開(kāi)信號(hào)與共用波形 (時(shí)鐘 )連接異或門(mén)，間接得到筆段波形，該波形在 LCD 的一個(gè)電極上產(chǎn)生筆段電極電位 。此外，共用波形在 LcD 的另一個(gè)電極上產(chǎn)生共用電極電位。 控制方波的頻率一般為 25 一 I00Hz，并保證它為對(duì)稱方波，從而加在 LcD 兩極電壓的平均值為 0。筆段波形與公用波形不是同相關(guān)系就是反相關(guān)系：處在同相關(guān)系時(shí)，液晶上無(wú)電場(chǎng)， LcD 處于非選通狀態(tài)；處在反相關(guān)系時(shí)，在液品上施加了矩形被。若矩形濃電壓高出液晶閾位很多時(shí)， LCD 處于選通狀態(tài)，其波形如圖 48所示。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 15 圖 47 LCD靜態(tài)驅(qū)動(dòng)原理圖 2 動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng) 電極沿 x,y 方向排列成 矩陣， 在 x 電極上施加選通信號(hào)，在 y 電極上施加與 x電極同步的選通信號(hào)。如果 x、 y 方向上的選通信號(hào)均有效，那么坐標(biāo)為 (x， y)的液晶點(diǎn)像素處在選通狀態(tài)，否則處在非選通狀態(tài)驅(qū)動(dòng) x 電極從第一行到最后一行所需的時(shí)間稱為幀周期，記做 Tf(頻率為幀頻 )。驅(qū)動(dòng)每一行所用時(shí)間 Tr 與幀周期的比值稱為占空比： Duty＝ Tr/Tf＝ I／ N。多路驅(qū)動(dòng)時(shí)，不僅選通像素上施加有電壓，非選通像素上也施加了電壓。非選通時(shí)的波形電壓與選通時(shí)的波形電壓之間的 比值為偏壓比Bias＝ 1／ a。 為了使選通像素之間 、非選通像素之