【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 v c ck e y sr e s e t/I N T 1P 1 4D [ 0 7 ]ADRA [ 0 5 ]Q6Q7m c uv c ck e y sr e s e tp h e r ip a lR E S E T/I N T 1S C Kw a t c h d o gR E S E T 1R E S E T 2I N [ A F ]v o ic eD [ 0 7 ]ADRd r iv e r 圖 31 電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 在本文中選擇的車載液晶屏幕如下圖所示： 圖 32 車載液晶屏幕 由上圖可以看出，顯示元素主要包括（描述順序由上到下，從左到右）：里程、速度、溫度、星期、時(shí)間設(shè)定、背光源狀態(tài)、時(shí)間、油量、語(yǔ)音提示狀態(tài)、廣播狀態(tài)、油量狀態(tài)、安全駕駛提示狀態(tài)、報(bào)警提示。 該屏幕采用 3*3電極排布，如圖 16 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 圖 33 3*3 電極連接圖 里程由六位八制組成，單位為 千米，標(biāo)志為 S。里程是用來(lái)指示車輛所行駛的總里程，可以依此來(lái)衡量車的壽命。 速度有三位八字組成，單位為千米，標(biāo)志為 V，用來(lái)指示當(dāng)前行駛速度。顯示的數(shù)據(jù)由本文設(shè)計(jì)的電路接口從外部獲得。 溫度由兩位八字組成，前面有一個(gè)符號(hào)標(biāo)志。溫度標(biāo)志是 TEM，單位為攝氏度。溫度用來(lái)指示車內(nèi)的溫度，溫度數(shù)據(jù)可以通過(guò)電路接口從外部傳感器獲得。 星期用來(lái)指示當(dāng)天的日期，每個(gè)標(biāo)志由該星期的前兩個(gè)英文字母表示。星期的數(shù)據(jù)通過(guò)主控制器從時(shí)間芯片中讀出。星期的顯示是通過(guò)可編程邏輯器件驅(qū)動(dòng)的。 時(shí)間日期顯示包 括年、月、日、時(shí)、分、上午、下午。其中時(shí)間的顯示格式是可選擇的，顯示有兩種方式 24 小時(shí)制或 12 小時(shí)制?？梢酝ㄟ^(guò)時(shí)間芯片（ X1205）內(nèi)的寄存器設(shè)置。 時(shí)間和日期數(shù)據(jù)通過(guò) IIC總線從 X1205中讀出。 時(shí)間設(shè)定標(biāo)志是 TIMESET，可以通過(guò)和鍵盤的配合設(shè)置時(shí)間和日期。 背光源（ LIGHT）指示當(dāng)前背光源狀態(tài)。 語(yǔ)音（ VOICE）指示當(dāng)前的語(yǔ)音提示功能開放或者關(guān)閉狀態(tài)。通過(guò)按鍵可以設(shè)置。 廣播（ RADIO）指示當(dāng)前的廣播的狀態(tài)，開啟還是關(guān)閉。 報(bào)警（ ALARM）為報(bào)警狀態(tài)，顯示為允許保警，非顯示為不允許報(bào)警。該 狀態(tài)位可以在時(shí)間芯片中設(shè)置。 CD用來(lái)指示當(dāng)前音樂(lè)狀態(tài)，顯示時(shí)表示正在播放，不顯示時(shí)表示停止播放。 AIRCON用來(lái)表示車內(nèi)空調(diào)的狀態(tài)，當(dāng)它顯示時(shí)表示空調(diào)開放中，當(dāng)它不顯示時(shí)，表示不工作狀態(tài)。 CPU是本電路系統(tǒng)的主控制器電路部分。它有 AT89C52 及其必要的附件如晶振，鎖存器，譯碼器等元件。 CPU部分是系統(tǒng)的心臟，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)同工作。 WATCHDOGTIM字電路由看門狗電路和時(shí)間電路組成?？撮T狗其實(shí)就是一塊 X5045，時(shí)間芯片是 X1025?？撮T狗負(fù)責(zé)監(jiān)視 CPU電路的穩(wěn)定工作，防止程序跑飛或者死機(jī) ，并擋負(fù)起存儲(chǔ)中要數(shù)據(jù)的任務(wù)，因?yàn)槠鋬?nèi)部有 EEPROM 存儲(chǔ)器，這樣就起到了防止數(shù)據(jù)丟失的作用。時(shí)間芯片提供系統(tǒng)所需的時(shí)間日期數(shù)據(jù)，還能提供一個(gè)時(shí)間中斷。它們都是通過(guò)串行接口與 CPU相連的。 驅(qū)動(dòng)電路包括兩大部分：筆段驅(qū)動(dòng)電路和圖形驅(qū)動(dòng)電路。筆段驅(qū)動(dòng)芯片包括 ICM7231和 ICM7232，其中 ICM7231 是并行的接口， ICM7232 是串行的接口，并行接口用來(lái)驅(qū)動(dòng)速度要求較高的顯示如速度，時(shí)間中的分鐘顯示等，串行接口用來(lái)顯示速度要求低的顯示，如日期油量等顯示。圖形顯示驅(qū)動(dòng)起由可編程器件設(shè)計(jì)的專用于本系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng) 器。圖形驅(qū)動(dòng)器共十六個(gè)輸出口，每個(gè)輸出口對(duì)應(yīng)一個(gè)圖象象素。它通過(guò)并行口與驅(qū)動(dòng)器相連。 外設(shè)電路主要包括必要的支持電路，如鍵盤，穩(wěn)壓電源等。 驅(qū)動(dòng)電路主要功能是驅(qū)動(dòng)液晶顯示屏，控制屏幕的顯示內(nèi)容及動(dòng)作。該控制電路主要由兩個(gè) ICM7231 芯片 ,一個(gè) ICM7232 串行芯片，一個(gè)可編程芯片 EPM7032 組成。 ICM7231是并行接口芯片，而 ICM7232是串行接口芯片，二者的功能是一樣的，只是 ICM7232把并行改成了串行口，把多出來(lái)的引腳改為輸出口，這樣可以既減少 控制線，又增加了輸出端車 載液晶顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 口，從而簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)電路。因?yàn)榇锌诒炔⑿锌谒俣嚷亩?，為了滿足速度的要求，在電路設(shè)計(jì)中，用串行口驅(qū)動(dòng)那些數(shù)據(jù)改變頻率低的位，用并行口來(lái)驅(qū)動(dòng)那些高速的數(shù)據(jù)位。 ICM7231是 8 位九段數(shù)字的 1/3 占空比的液晶顯示驅(qū)動(dòng)器。它的時(shí)序產(chǎn)生器在上電后立即工作，產(chǎn)生芯片所需的工作時(shí)鐘。在接口部具有 6位顯示數(shù)據(jù)鎖存器和 3位的地址鎖存起器。顯示數(shù)據(jù)為 6位并行的 BD0BD3， AN2， AN1，其中 BD0BD3為數(shù)據(jù)代碼， AN1， AN2為指示段的代碼。 A2A0 用一選擇所要顯示的的位，在接口部還 有 /CS 片選端。輸入鎖存器的輸出將通過(guò)譯碼器譯碼寫入到輸出鎖存器中的一組。驅(qū)動(dòng)部分包括行驅(qū)動(dòng)和列驅(qū)動(dòng)。行驅(qū)動(dòng)有三輸出 COM1， COM2， COM3，用以完成三路行驅(qū)動(dòng)；段驅(qū)動(dòng)有 8路組輸出 IX， IY，IZ，每組輸出驅(qū)動(dòng)一位，共驅(qū)動(dòng) 8位。它還有偏壓電路輸入端 VDISP，用來(lái)提供液晶顯示驅(qū)動(dòng)電壓。 圖 34ICM7231有引腳圖 圖 35 ICM7232引腳圖 圖 36 ICM7231 功能圖 18 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 圖 37 ICM7231 的時(shí)序圖 ICM7232是十位九段 1/3占空比的串行液晶驅(qū)動(dòng)器。它的各項(xiàng)功能與 ICM7231 相同，僅是將并行口改為串行口，節(jié)約的口用來(lái)做位驅(qū)動(dòng)。 ICM7232功能圖如下： 圖 38 ICM7232 功能圖 車 載液晶顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 圖 39 ICM7232 時(shí)序 ICM7231 和 ICM7232 驅(qū)動(dòng)的 8 字都是 3*3 排布的電極如下圖所示： 圖 310 3*3 電極排布圖 通過(guò)排布圖可以得到他們的真值表 ,如下示 : 表 31 ICM7231 輸入與顯示對(duì)應(yīng)表 20 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 圖形驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì) 市場(chǎng)上沒(méi)有合適的專用圖形控制，為了滿足設(shè)計(jì)要求，我們使 用 EPM7032如 312 示。 可編程邏輯器件（ PLD）來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)專用驅(qū)動(dòng)器來(lái)構(gòu)成我們的液晶圖形驅(qū)動(dòng)器 .在該論文中 ,我們使用了 ALTERA 公司的 EPM7032 器件及其開發(fā)工具 MAX + PLUS II 軟件，用VHDL(硬件描述語(yǔ)言 )進(jìn)行描述。該設(shè)計(jì)使用并行接口，八個(gè)輸入數(shù)據(jù)口（ D0D7），一個(gè)片選端 (cs) 一個(gè)鎖存端口（ clk） ,二個(gè)地址端 (A0， A1),十六個(gè)輸出口（ QD） ,一個(gè)背電極輸入口（ BP） .該可編程器件具有在現(xiàn)場(chǎng)可編程，這樣有利于以后的功能擴(kuò)展，有很大的靈活性。 一個(gè)鎖存口（ clk） ,二個(gè)地址端 (A0， A1),十六個(gè)輸出口（ QD） ,一個(gè)背電極輸入口（ BP） .該可編程器件 具有在現(xiàn)場(chǎng)可編程，這樣有利于以后的功能擴(kuò)展，有很大的靈活性。 車 載液晶顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 圖 311 EPM7032外形圖 圖 312 驅(qū)動(dòng)電路原理圖 當(dāng)片選端有效時(shí)，十六位數(shù)據(jù)通過(guò)八位數(shù)據(jù)口（ D）分兩次瑣存到內(nèi)部的寄存器中，分別去控制十六個(gè)圖象像素。 VHDL語(yǔ)言描述如下： LIBRARY IEEE。 USE 。 ENTITY LCD IS PORT( CS,CLK,BP : IN STD_LOGIC。 DATA : IN STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 7)。 ADR : IN STD_LOGIC_VECTOR(1 downto 0)。 22 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 QD : OUT STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 15) )。 END LCD 。 ARCHITECTURE LATCH1 OF LCD IS SIGNAL MQ : STD_LOGIC_VECTOR(0 TO 15)。 BEGIN PROCESS(CLK) BEGIN IF CLK39。EVENT AND CLK=39。139。THEN IF CS=39。039。 AND ADR=00THEN MQ(0 TO 7)=DATA。 ELSIF CS=39。039。 AND ADR=01THEN MQ(8 TO 15)=DATA。 END IF。 END IF 。 END PROCESS 。 QD=MQXORBPamp。BPamp。BPamp。BPamp。BPamp。BPamp。BPamp。BPamp。BPamp。BPamp。BPamp。BPamp。BPamp。BPamp。BPamp。BP。 END LATCH1。 使用 Max+plus II軟件仿真，獲得仿真波形如下： 車 載液晶顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 圖 313 圖形控制器仿真波形圖 器件的引腳分配表如下： 33 . = No Connect. This pin has no internal connection to the device. VCC = Dedicated power pin, which MUST be connected to VCC. GND = Dedicated ground pin or unused dedicated input, which MUST be connected to GND. RESERVED = Unused I/O pin, which MUST be left unconnected. CHIP lcd ASSIGNED TO AN EPM7032QC447 QD0 : 1 QD2 : 2 QD3 : 3 GND : 4 QD4 : 5 QD5 : 6 QD6 : 7 QD7 : 8 VCC : 9 ADR1 : 10 BP : 11 DATA0 : 12 DATA1 : 13 DATA2 : 14 DATA3 : 15 GND : 16 VCC : 17 DATA4 : 18 DATA5 : 19 RESERVED : 20 DATA6 : 21 DATA7 : 22 QD8