畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于單片機(jī)的自行車(chē)碼表設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-08 18:52 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 刷新頻率，否則會(huì)導(dǎo)致顯示效果有些閃爍。 二、 數(shù)碼管靜態(tài)顯示 在多位 LED 數(shù)碼管顯示時(shí)，為了能夠顯示 效果較好，簡(jiǎn)化電路，把每一位 LED基于單片機(jī)的自行車(chē)碼表設(shè)計(jì) 7 數(shù)碼管的公共陰極或公共陽(yáng)極通過(guò)串行限流電阻后接地或者接 +5V，而每位 LED 數(shù)碼管的段選線(xiàn) (a、 b、 c、 d、 e、 f、 h)與一片 74LS164 的 4 位并行輸出口相連接。因?yàn)镕PGA 是并行工作的，故此時(shí) FPGA 同時(shí)發(fā)送 36 個(gè)數(shù)據(jù)用于鎖定 9 個(gè)顯示的數(shù)碼管。這樣不用通過(guò)不斷地刷新來(lái)改變顯示數(shù)據(jù)，也沒(méi)有延時(shí)，數(shù)碼管也不會(huì)因?yàn)轭l率低而閃爍，只有 FPGA 發(fā)送的數(shù)據(jù)改變時(shí)數(shù)碼管才發(fā)生相應(yīng)改變。 128*64 LCD 顯示 一、 128*64LCD 串口方式顯示 當(dāng) PSB 腳接低電位時(shí)，模 塊將進(jìn)入串行模式。從一個(gè)完整的串行傳輸流程來(lái)看，一開(kāi)始先傳輸起始字節(jié)，它需先接收到五個(gè)連續(xù)的 ?1?（同步位字符串），在起始字節(jié)，此時(shí)傳輸計(jì)數(shù)將被重置并且串行傳輸將被同步，再跟隨的兩位字符串分別指定傳輸方向位 (RW)及寄存器選擇位 (RS)，最后第八位則為 ?0?。在接收到同步位及 RW 和 RS資料的起始字節(jié)后，每一個(gè)八位的指令將被分為兩個(gè)字節(jié)接收到：高 4 位 (DB7~DB4)的指令資料將會(huì)被放在第一個(gè)字節(jié)的 LSB（最低有效位）部分，而低 4 位 (DB3~DB0)的指令資料則會(huì)被放在第二個(gè)字節(jié)的 LSB 部分，至于相關(guān)的另四位 則都為 ?0?。 二、 128*64LCD 并口方式顯示 當(dāng) PSB 腳 (OCMJ4X16A/B)接高電位時(shí)，模塊將進(jìn)入并行模式，在并列模式下可由指令 DL FLAG 來(lái)選擇 8位或 4位接口，主控制系統(tǒng)將配合 (RS , RW , E , DB0～ DB7)來(lái)達(dá)成傳輸動(dòng)作。 從一個(gè)完整的流程來(lái)看，當(dāng)下設(shè)定地址指令后 (CGRAM,DDRAM)若要讀取數(shù)據(jù)時(shí)需先 DUMMY READ 一次，才會(huì)讀取到正確數(shù)據(jù)，第二次讀取時(shí)則不需 DUMMY READ ，除非再進(jìn)行下設(shè)定地址指令才需再次 DUMMY READ。在 4 位傳輸模式中，每一個(gè)八位 的指令或數(shù)據(jù)都將被分為兩個(gè)字節(jié)動(dòng)作：較高 4 位 (DB7~DB4)的資料將會(huì)被放在第一個(gè)字節(jié)的 (DB7~DB4)部分，而較低 4 位 (DB3~DB0)的資料則會(huì)被放在第二個(gè)字節(jié)的 (DB7~DB4)部分，至于相關(guān)的另四位則在 4 位傳輸模式中 DB3~DB0 接口未使用。 鑒于 串口 口傳輸方式可以大大地減少 系統(tǒng)的 I/O 口使用量 ，并且可以提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性 ，故采用 串口 傳輸方式。 本設(shè)計(jì)采用的是 128*64LCD 液晶顯示。 基于單片機(jī)的自行車(chē)碼表設(shè)計(jì) 8 主要參數(shù)： （ 1）工作電壓 (VDD)： ～ ； （ 2）邏輯電平： ～ ； （ 3） LCD 驅(qū)動(dòng) 電壓 (Vo)： 0～ 7V； （ 4）工作溫度 (Ta)： 0～ 55℃ (常溫 )/20～ 75℃ （寬溫） ； （ 5）保存溫度 (Tstg)： 10～ 65℃ (常溫 )/30～ 85℃ (寬溫 )。 鍵盤(pán)部分及所需芯片選擇 鍵盤(pán)設(shè)計(jì)方案 鍵盤(pán)在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令的功能，是人工干預(yù)的主要手段。鍵盤(pán)分兩大類(lèi)：編碼鍵盤(pán)和非編碼鍵盤(pán)。 編碼鍵盤(pán)：由硬件邏輯電路完成必要的鍵識(shí)別工作與可靠性措施。每按一次鍵，鍵盤(pán)自動(dòng)提供被按鍵的讀數(shù)，同時(shí)產(chǎn)生一選通脈沖通知微處理器，一般還具有反彈跳和同時(shí)按鍵保護(hù)功能 。這種鍵盤(pán)易于使用，但硬件比較復(fù)雜，對(duì)于主機(jī)任務(wù)繁重之情況。 非編碼鍵盤(pán)：只簡(jiǎn)單地提供鍵盤(pán)的行列與矩陣，其他操作如鍵的識(shí)別，決定按鍵的讀數(shù)等僅靠軟件完成，故硬件較為簡(jiǎn)單，但占用 CPU 較多時(shí)間。有：獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu)、矩陣式按鍵結(jié)構(gòu)。 首先，確定鍵盤(pán)編碼方案：采用編碼鍵盤(pán)或非編碼鍵盤(pán)。隨后，確定鍵盤(pán)工作方式：采用中斷或查詢(xún)方式輸入鍵操作信息。然后，設(shè)計(jì)硬件電路。非編碼鍵盤(pán)系統(tǒng)中，鍵閉合和鍵釋放的信息的獲取，鍵抖動(dòng)的消除，鍵值查找及一些保護(hù)措施的實(shí)施等任務(wù)，均由軟件來(lái)完成。 鍵盤(pán)是單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一種主要的信息輸入 接口，合理的設(shè)計(jì)，不僅可以節(jié)省系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本，更可使儀器設(shè)備的操作變得更為簡(jiǎn)單、方便，很大程度上提高系統(tǒng)綜合性能。 本設(shè)計(jì)中，碼表要設(shè)置很多參數(shù)，所以需要輸入很多數(shù)據(jù)，所以本設(shè)計(jì)中的鍵盤(pán)部分是選用的 ZLG7290 I2 接口鍵盤(pán)。鍵盤(pán)只需要 12 個(gè)，分別為 0~9 十個(gè)數(shù)和小數(shù)點(diǎn)以及確認(rèn)鍵。 基于單片機(jī)的自行車(chē)碼表設(shè)計(jì) 9 ZLG7290 芯片特點(diǎn) 選用的 ZLG7290 具有以下特點(diǎn)： （ 1） I2C 串行接口，提供鍵盤(pán)中斷信號(hào)，方便與處理器接口 ； （ 2） 可驅(qū)動(dòng) 8 位共陰數(shù)碼管或 64 只獨(dú)立 LED 和 64 個(gè)按鍵 ； （ 3） 可控掃描位數(shù)可控任一數(shù)碼管閃爍 ； （ 4） 提 供數(shù)據(jù)譯碼和循環(huán)，移位，段尋址等控制 ； （ 5） 8 個(gè)功能鍵，可檢測(cè)任一鍵的連擊次數(shù) ； （ 6） 無(wú)需外接元件即直接驅(qū) LED，可擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)電流和驅(qū)動(dòng)電壓 ； （ 7） 提供工業(yè)級(jí)器件，多種封裝形式 PDIP24， SO24。 基于單片機(jī)的自行車(chē)碼表設(shè)計(jì) 10 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖 12345678ABCD87654321D C B ATitleNumberRevisionSizeA2Date:13Jun2010Sheet of File:D:\yuming\protol實(shí)習(xí)\ZZPCB\MyDesign.ddbDrawn By:K1 SWPBK2 SWPBK3 SWPBK4 SWPBK5 SWPBK6 SWPBK9 SWPBK8 SWPBK7 SWPBK0 SWPBK15SWPBK16SWPBD2 DIODED3 DIODED4 DIODER3 3.3KR4 3.3KR5 3.3KR6 3.3KKR0/SA23DIG0/KC06DIG1/KC15DIG2/KC24DIG3/KC33DIG4/KC422DIG5/KC521DIG6/KC612DIG7/KC713SCL19SDA20INT14OSC117OSC218RST15KR1/SB24KR2/SC1KR3/SD2KR4/SE7KR5/SF8KR6/SG9KR7/DP10VCC16GND11U5 ZLG7290B+C13100uFC14100nFR7 47KC7 100nFVCCSCLSDACS_KEYY2 4MC1812pFC1712pFK17SWPBVCCR2 2KR1 200+C210uFEA/VPP31XTAL119XTAL218RESET9P3.7(RD)17P3.6(WR)16(P3.2)INT012(P3.3)INT113P3.4(T0)14P3.5(T1)15P1.0(T2)1P1.1(T2 EX)2P1.2(ECI)3P1.3(CEX0)4P1.4(SS/CEX1)5P1.5(MOSI/CEX2)6P1.6(MISO/CEX3)7P1.7(SCK/CEX4)8(AD0)P0.039(AD1)P0.138(AD2)P0.237(AD3)P0.336(AD4)P0.435(AD5)P0.534(AD6)P0.633(AD7)P0.732(A8)P2.021(A9)P2.122(A10)P2.223(A11)P2.324(A12)P2.425(A13)P2.526(A140P2.627(A15)P2.728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10VCC40GND20U1 AT89C51Y1 11.0592MC6 30pFC5 30pFVCCSCLSDACS_LCDINT1CS_KEYXTAL1XTAL2+C23220uFVCCGND1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20P2LCD+C11100uFC10100nFVCCCS_LCDSDASCLGND VCCVCCGNDVCC8/WC7SCL6SDL5A01A22A33A44AT24C02R? 5.1KR? 5.1KVCC 圖 31 系統(tǒng)電路圖 基于單片機(jī)的自行車(chē)碼表設(shè)計(jì) 11 圖 32 系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)電路圖如圖 31 所示，系統(tǒng)框圖如圖 32 所示。 本設(shè)計(jì)采用的是 128*64 液晶顯示器，以 ZLG7290 作為控制芯片的鍵盤(pán)， 以 AT89C51 作為系統(tǒng)的主控芯片。 AT89C51 主控芯片 AT89C51 通用寄存 器 如下： ACC：最重要的暫存器，運(yùn)算資料轉(zhuǎn)移都通過(guò) ACC。 PC：程序計(jì)數(shù)器，記載著程序下一個(gè)待執(zhí) 行 指令位址。 B 暫存器：用于乘法，除法指令的輔助暫存器。 PSW 程序狀態(tài)字組：記錄程序運(yùn)作時(shí)， CPU 各種狀態(tài)。 SP 堆棧指示器：重置 (RESET)時(shí)，堆棧指示器設(shè)為 07H。 DPTR 數(shù)據(jù)指針暫存器： 16 位元暫存器，由 DPH、 DPL 兩個(gè) 8 位元暫存器阻成。 工作寄存器：共有 RB0、 RB RB RB3 四組工作寄存器。 每個(gè)寄存器組有 8個(gè) 8 位寄存器，分別為 R0、 R R R R R R R7。 AT89C51 最小系統(tǒng)電路圖如圖 33 所示。 鍵盤(pán)
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