【文章內(nèi)容簡介】 表 31 P89LPC922 屬性 單片機(jī)中斷 P89LPC922 采用四個中斷優(yōu)先級結(jié)構(gòu)，任何一個中斷源都可以通過對寄存器 IEN0 和 TEN1 中相應(yīng)的位置零或清零 ,實現(xiàn)單獨使能或禁能， IEN0 中還包含一個全局使能位 EA,它可以使能所有中斷； P89LPC922 有 2 個外部中斷輸入以及鍵盤中斷功能，這 2個外部中斷輸入和標(biāo)準(zhǔn) 80C51 微控制器相同，通過清零或 7 置位 TCON 寄存器中的 IT1 或 IT0,可將外部中斷設(shè)為電平觸發(fā)或邊沿觸發(fā) [8]。 存儲器 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器有四種 :256 字節(jié)的 DATA 空間、 512 字節(jié)的 XDATA 空間、以及程序存儲器； LASH 字節(jié)的DATA 空間與標(biāo)準(zhǔn)的 8032 和 8052 完全相同， 512 字節(jié)的 XRAM 固定為擴(kuò)展存儲器空間 ,地址為 0000H~01FFh,使用 MOVX 指令訪問，可以通過對第二數(shù)據(jù)指針的使用提高訪問XRAM 的效率； P89LPC922 中的 FLASH 存儲器能夠提供在電路的編程及電擦除，它的寫入及讀取是以字節(jié)為單位進(jìn)行的，任何的 FLASH 扇區(qū)和頁可被它們的擦除功能擦除，整個程序存儲器可被芯片擦除操作擦除。 準(zhǔn)雙向口輸出配置 準(zhǔn)雙向口輸出類型可以作輸出和輸入功能而不需要重新配置口線輸出狀態(tài)，與標(biāo)準(zhǔn)的 8051 的準(zhǔn)雙向口相比 ,LPC900 系列的準(zhǔn)雙向口為 5V 兼容的、更節(jié)能、抗干擾能力強(qiáng)，準(zhǔn)雙向口帶有一個干擾抑制電路和一個施密特觸發(fā)輸入。 開漏輸出配置 當(dāng)口線鎖存器為 0時 ,所有的上拉晶體管被開漏輸出關(guān)閉 ,開漏輸出只驅(qū)動端口中的下拉晶體管，輸入部分帶有一個干擾抑制電路和一個施密特觸發(fā)輸入。 純輸入配置 當(dāng)配置為純輸入口時 ,輸入口帶有 1 個干擾抑制電路和 1個 schmidt 觸發(fā)輸入，并且端口的狀態(tài)呈高阻狀態(tài)。 推挽輸出 它的 下拉結(jié)構(gòu)同準(zhǔn)雙向口及開漏輸出的基本相同 ,不同的只是鎖存器 是 1時它提供了 連續(xù) 強(qiáng)上拉， 自 推挽輸出 寫 入的時候 ,輸入口 會 有 1個干擾抑制 的 電路 和 schmidt觸發(fā)的輸入 。 該系統(tǒng)的設(shè)計利用 LPC922 的 P P0口和 、 口分別控制行和列掃描， 口和鍵位一起控制顯示信息 , 口作為 LPC922 的復(fù)位引腳，另外， 口實行紅外串行通信。 8 LPC922 的硬件連接電路如圖 32 所示。 P 1. 72P 0. 01P 1. 54P 1. 63V S S5P 2. 16P 2. 07P 1. 48P 0. 713P 0. 614V D D15P 1. 210P 1. 39P 0. 516P 0. 417P 0. 318P 0. 219P 0. 120P 1. 012P 1. 111P 89L P C 922U15KR13VV C CS1K E YV C C 123P T 19 21C116R 2A1KV C C3V 圖 32 單片機(jī)及紅外接收電路 電子屏顯示部分設(shè)計 掃描驅(qū)動 技術(shù) 該系統(tǒng)運用 12 40 點陣的 LED,采用行掃描的方式，并且運用列傳送點陣數(shù)據(jù)。接下來是設(shè)計顯示驅(qū)動電路的部分。 顯示屏是通過對行進(jìn)行掃描和對列進(jìn)行控制的方式 ,并且在一個時間段只點亮一行二極管 ,當(dāng)頻率達(dá)到一定值的時候人眼就不能分辨 ,首先第一行的點陣字模由列驅(qū)動傳送出來，然后單片機(jī) 相 應(yīng)的引腳選中相應(yīng)的行并顯示出來 ,然后重復(fù)對下面的的行進(jìn)行此操作 ,一直到每一行 都被掃描一遍，至此 ,需要顯示的漢字點陣數(shù)據(jù)就被完全顯示。當(dāng)然這樣的方式會使消耗功率降低，但也會發(fā)生一些問題 ,如亮度不夠大，穩(wěn)定性不夠好等。因此還需對掃描的時間進(jìn)行有效地控制。 9 經(jīng)過計算， LED 的顯示時間應(yīng)控制在 20ms 內(nèi) ,即 50Hz 以上。 電子顯示屏的驅(qū)動電路 處理 行信號 ，直接由微控制器引腳直接驅(qū)動，根據(jù)微控制器二進(jìn)制根據(jù)給定的定時要求，再按照一定的時序不斷地掃描每一行的行號。由于點陣的行要驅(qū)動所有的列 ,行驅(qū)動器消耗的功率比較大 ,而且進(jìn)行行掃描時需要所選行為低 ,因此行驅(qū)動選用 2 片 ULN20xxA 反向驅(qū)動器。 ULN20xxA 是美國 Texas Instruments 公司和 Sprague 公司共同開發(fā)的具有高電壓、大電流的達(dá)林頓晶體管陣列 ,能夠輸出較大電流 ,特別適用于低邏輯電平數(shù)字電路的接口，也適用于較高的電流、電壓要求之間的接口 [12]。 ULN20xxA 器件具有抑制躍變功能的集電極開路輸出和續(xù)流籍位二極管 ,ULN20xx 兼容標(biāo)準(zhǔn)的 TTL 系列 ,能夠驅(qū)動所有類型的負(fù)載 ,可以提供足夠功率，供行驅(qū)動需要。 列信號的處理主要由 5 片 8 位串入并出移位寄存器 （ 74HC164）來完成 ,數(shù)據(jù)的移動由 單片機(jī)控制 ,一個 74HC164 的 Q7 腳與另一個的輸入腳相連構(gòu)成 40 位串行數(shù)據(jù)鏈 ,它控制整屏的某一行點陣。 36 位點陣數(shù)據(jù)從單片機(jī) IO 口串行輸出來，隨著移位時鐘的作用逐步移位到對應(yīng)位置 ,并將數(shù)據(jù)并行輸出到 LED 列線 ,最后再由行驅(qū)動信號作用點亮一行 LED象素 [13]。本 設(shè)計 用 74HCl64當(dāng) 作列驅(qū)動器。74HC164 引腳說明如下表 所示。 表 32 74HC164 引腳說明 符號 引腳 說明 Q0～ Q3 3～ 6 輸出 Q4～ Q7 10～ 13 輸出 DSA 1 輸入數(shù)據(jù) DSB 2 輸入 數(shù)據(jù) GND 7 地（ 0V） CP 8 時鐘輸入（低電平至高電平邊沿觸發(fā)） /M/R 9 中央復(fù)位輸入（低電平有效） VCC 14 正電源 10 74HC164 是 CMOS 元器件 ,兼容低功耗肖特基型 TTL 器件的引腳，它也是 8 位邊沿觸發(fā)式移位寄存器 ,將數(shù)據(jù)串行輸入 ,并行輸出。時鐘 (CP)只要由低變高 ,數(shù)據(jù)就右移一位 ,輸入至 Q0， Q0是 DSA 和 DSB 的邏輯與 ,它將保持一個建立時間的長度在上升時鐘沿之前。主復(fù)位 (MR)輸入端如果是低電平，則其他輸入端或者輸出也是低電平或者無效。 綜上論述 ,該系統(tǒng)的設(shè)計盡 量選用消耗功率較低的元件 ,另外由于當(dāng)單片機(jī)運行速度較快時屏幕閃爍的問題不會出現(xiàn)，所以本系統(tǒng)的 LED 顯示屏設(shè)計如圖 33 所示。 I N 11I N 22I N 33I N 44I N 55I N 66I N 77G N D815O U T 113O U T 314O U T 212O U T 411O U T 510O U T 69O U T 716C O MU7U L N 2 0 0 3I N 11I N 22I N 33I N 44I N 55I N 66I N 77G N D815O U T 113O U T 314O U T 212O U T 411O U T 510O U T 69O U T 716C O MU8U L N 2 0 0 3L E D 顯示模塊 QA3QB4QC5QD6QE10QF11QG12QH139CLR8CLK1A2BU3S N 7 4 H C 1 6 4QA3QB4QC5QD6QE10QF11QG12QH139CLR8CLK1A2BU2S N 7 4 H C 1 6 4V C CV C C 圖 33 LED 顯示驅(qū)動電路 11 紅外串行 技術(shù) 本系統(tǒng)的總線接口選用標(biāo)準(zhǔn)總線接口，一般的串行通信都是采用 USB 或者串口傳輸?shù)姆绞剑沁@種方式有許多缺點，如需要得芯片數(shù)目多，需要 PCB板的面積大，這樣就會增加設(shè)計成本。所以本系統(tǒng)采用能夠節(jié)省成本的紅外串行通信，它取代了設(shè)備之間的傳統(tǒng)線纜連接 ,對于不同的平臺設(shè)備連接時需要特制接口的要求也比較低。 CH340芯片作為 USB 轉(zhuǎn)紅外通信采用的芯片 ,它其實是一個轉(zhuǎn)接 USB 總線的芯片 ,可以完成 USB 轉(zhuǎn)接串口及 USB 轉(zhuǎn) IrDA 紅外兩大功能。 CH340 的功能如下：CH340 芯片本身內(nèi)置 USB 上拉電阻， UD+及 UD應(yīng)直接連接在 USB 總線上。它本身還帶有電源上電復(fù)位電路，它的作用是提供時鐘信號（ 12MHz）給引腳 X1；一般而言， 12MHz 信號由芯片的反相器發(fā)射，外圍電路只需要在 X1 和 X0 引腳之間連接一個 12MHz 的晶體，并且分別為 X1和 X0 引腳對地連接震蕩電容。 USB 轉(zhuǎn)紅外電路設(shè)計的結(jié)構(gòu)如圖 34 所示。 紅外通信 的基本原理是：以波長為 95