【導讀】生產(chǎn)有著十分重要的作用。和調(diào)試,結(jié)果證明了該設計系統(tǒng)的可行性。

　　

【正文】 列的平板照相、蝕刻、覆膜和沉積步驟，在每個像素上都生成了開關晶體管、濾色器及其它部分。 在所有的元器件上沉積有一個透明數(shù)組膜，在頂層上貼上另一個相似的透明的數(shù)組膜。這些膜運用光化學工藝流程進行刻蝕或印刷，在每層膜上形成極小的刻槽。當液晶材料 注入時，液晶分子就在這些槽中有序排列。在屏幕的兩面間噴灑小隔片，保證在每個像素位置上有一到兩個隔片。這樣就可以分隔開玻璃層的上下面，為液晶材料提供一個存在的空間。接著，在每個顯示器的底層玻璃的邊沿涂上密封劑，同時在一邊上留下一個缺口。最頂層和底層焊接在一起，最后切割成型。先抽出夾層中的空氣，然后使用氮氣壓力將液晶材料從預先留下的缺口注入。密封缺口后經(jīng)過檢測保證其品質(zhì)。偏振片和其它膜層材料在測試合格后添加。最后的步驟是將電子線路和與計算機或其它設備的接口裝上，從而完成顯示器的功能配設。 LCD 技術(shù)中最引人 矚目的是低溫多晶硅的使用。傳統(tǒng)工藝中使用非晶硅制造 LCD 單元元器件，相對來說制造成本較低，但是比半導體芯片制造所使用的單晶硅的電子活性較低。電子活性隨著硅結(jié)晶度的提高而增加，這樣晶體管就可以越來越小，而這又意味著更大的孔徑比 更多光線將通過液晶顯示器單元 所以顯示器耗電量 24 更低，也就是說電池使用壽命將延長或整機重量降低。多晶硅用于小型 LCD 顯示器 例如資料讀取設備中的面板 但它們都需要可抵抗高溫的特殊玻璃。覆蓋在底層的硅被加熱到一定溫度然后冷卻，從而產(chǎn)單晶硅。 近幾年，技術(shù)已經(jīng) 發(fā)展到了可以制造標準的玻璃底層和在室溫下制造晶體硅。使用激光掃描硅膜，可以使膜表面特定的極小區(qū)域產(chǎn)生高溫，冷卻后生成單晶硅。這就意味著連接到面板上的接頭數(shù)目減少 95 ％以上，而且同時增加顯示的物理可靠性。 如上所述， LCD 面板的制造工藝非常復雜、所需設備非常昂貴，這些因素導致了顯示器價格相對較高。 二、 LCD 的選材 為了獲得更好的效果本設計并沒有采用常見的 LED，而是采用了型號為 1602 的 LCD。 LCD 有 LED 數(shù)碼顯示更好的更的直觀效果，也更加經(jīng)久耐用。液晶顯示模塊體積小功耗低、顯示內(nèi)容豐富， 現(xiàn)在字符型液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機應用設計中最常用的信息顯示器件之一了。本 LCD 是 2行 16列液晶 可顯示 2行 16列英文字符，有8位數(shù)據(jù)總線 D0D7， RS， R/W， EN 三個控制端口（共 14線），工作電壓為 5V。沒背光，和常用的 1602B 功能和引腳一樣（除了調(diào)背光的二個線腳） . 該模塊也可只用 D4D7 作為四位數(shù)據(jù)分兩次傳送。這樣的話可以節(jié)省 MCU 的 I/O 口資源。 引腳說明，見表 27。 表 27 LCD 顯示屏引腳說明 VDD：電源正極， － ，通常使用 5V 電壓； VL： LCD 對比度調(diào)節(jié)端， 電壓調(diào)節(jié)范圍為 0－ 5V。接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，但對比度過高時會產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，因此通常使用一個 10K 的電位器來調(diào)整對比度，或者直接串接一個電阻到地； 25 RS： MCU 寫入數(shù)據(jù)或者指令選擇端。 MCU 要寫入指令時，使 RS 為低電平； MCU 要寫入數(shù)據(jù)時，使 RS 為高電平； R/W：讀寫控制端。 R/W 為高電平時，讀取數(shù)據(jù)； R/W 為低電平時，寫入數(shù)據(jù)； E： LCD 模塊使能信號控制端。寫數(shù)據(jù)時，需要下降沿觸發(fā)模塊。 D0－ D7： 8 位數(shù)據(jù)總線，三態(tài)雙向。如果 MCU 的 I/O 口資源緊張的話，該模塊也可以只使用 4位 數(shù)據(jù)線 D4－ D7接口傳送數(shù)據(jù)。本充電器就是采用 4位數(shù)據(jù)傳送方式； BLA： LED 背光正極。需要背光時， BLA 串接一個限流電阻接 VDD， BLK 接地，實測該模塊的背光電流為 50mA 左右； BLK： LED 背光地端。 第七節(jié) 喇叭部分的電路 揚聲器的電路部分比較簡單，如圖 210，通過單片機發(fā)出的控制信號經(jīng)過簡單的放大和處理后直接控制 LS1 喇叭。 R91kQ12N50 8 8R 1 010 0L S 1S P E A K E RR 1 11kK1 圖 210 SPEAKER 部分電路圖 其中 2N5088 的參數(shù)為： 類型 :NPN 集電極－發(fā)射集最小雪崩電壓 Vceo(V):30 集電極最大電流 Ic(max)(mA): 直流電流增益 hFE 最小值 (dB):350 直流電流增益 hFE 最大值 (dB):－ 最小電流增益帶寬乘積 Ft(MHz):50 封裝 /溫度 (℃ ):TO92/55~150 采用 2N5088 將獲得更好更純凈的聲音信號 LS1 是經(jīng)典常見的喇叭。 26 第三章 軟件設計 第一節(jié) 軟件設計概述 這里用匯編的單片機程序構(gòu)成了本 LCD 電子鬧鐘的軟件系統(tǒng)。該程序?qū)崿F(xiàn)時間及定時 (時間以 0點 0分 0秒為基準計算，鬧鈴定時以 0 時 0 分為基準計算）的顯示，有外中斷 0和五個開關實現(xiàn)校時，鬧鐘功能。其中程序的晶振頻率為 12MHz，最小計時單位為 1/20 秒。 主芯片 輸出數(shù)據(jù)到 LCD 數(shù)據(jù)總線， LCD控制信號， 輸出聲音信號， . 輸入外部控制信號，整個軟件系統(tǒng)也是根據(jù)這個關系連接成一個完整的系統(tǒng)。最后經(jīng)過反復的修改和實驗最終確定了主程序見附錄 1，并附有十分詳細的注釋 .因為注釋已經(jīng)詳細的介紹了軟件設計的細節(jié)過程下面僅就軟件系統(tǒng)特定的部分進行詳細的說明，其他細節(jié)不再一一詳述， 第二節(jié) 主函數(shù)的設計 本 LCD 電子鬧鐘的的主程序流程圖如圖 31,32所示。 NO Yes Yes 程序初始 化 =1？ 顯示鬧鐘定時 顯示日期時間 判斷是否到鬧鐘定時時間 LS1 喇叭響 27 圖 31 主函數(shù)流程圖 圖 32 主函數(shù)流程圖 第三節(jié) 部分設計思想的說明 一、 程序初始化 在系統(tǒng)開始上電時，需要對 C51 主芯片和周邊電路進行初始化 .首先初始化主芯片： ORG 0000H LJMP START ＣＰＵ系統(tǒng)初始化 定時器０初始化 定時器１初始化 串口初始化 顯示待機指示符 設定鬧鈴時間 判設置鬧鈴時間否？ 顯示刷新 啟動走時 有關變量初始化 刷新顯示 判斷日期是否變化化否？ 秒指示 判斷時間是否變化 鬧鈴 判是否到鬧鈴時間？ 延時 Y Y Y Y 28 ORG 000BH LJMP TIMER0 ORG 001BH LJMP TIMER1 ORG 0100H START: MOV SP,60H MOV R0,18H MOV A,00H MEM_INI: MOV @R0,A INC R0 CJNE R0,5FH,MEM_INI然后就是對 LCD 進行初始化，具體程序見附錄 1 二、 鬧鐘的實現(xiàn) 鬧鐘功能的實現(xiàn)涉及到兩個方面：鬧鈴時間設定和是否鬧鈴判別與相應處理。鬧鈴時間設定模塊的設計可參照時間設定模塊，這里著重闡述鬧鈴判別與處理模塊的設計問題。鬧鈴判別與鬧鈴處理的關鍵在于判別何時要進行鬧鈴。當時十位、時個位、分十位、分個位中任一位 發(fā)生改變（進位）時，就必須進行鬧鈴判別。程序設計思想如圖。 圖 33 鬧鈴實現(xiàn)思想流程圖 三、 顯示程序 顯示程序包括時鐘顯示和定時顯示程序。具體程序見附 錄 1 液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認模塊的忙時十位、個位，分十位、個位改變了 設置鬧鈴標志 是否設置了鬧鈴 清除鬧鈴標志 判當前時間是設定時間 中斷返回 中斷返 回 Ｙ Ｎ Ｙ 鬧鈴判別處理 29 標志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，表 31是 TC1602EL 液晶模塊的內(nèi)部顯示地址。 表 31 內(nèi)部顯示地址。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F 比如第二行第一個字符的地址是 40H，那么是否直接寫入 40H 就可以將光標定位在第二行第一個字符的位置呢？這樣不行，因為寫入顯示地址時要求最高位 D7 恒定為高電平 1 所以實際寫入的數(shù)據(jù)應該是 01000000B（ 40H）＋ 10000000B（ 80H）＝11000000B（ C0H）， 液晶模塊 內(nèi)帶標準字庫，內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM）已經(jīng)存儲了 192 個 57 點陣字符， 32 個 510 點陣字符。另外還有字符生成 RAM （ CGRAM） 512 字節(jié)，供用戶自定義字符。這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固 定的代碼，比如大寫的英文字母 “A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母 “A” 30 參考文獻 [1] 陳明熒。 8051 單片機課程設計實訓教材。清華大學出版社。 2020 年 [2] 羅亞非。凌 陽 16位單片機應用基礎。北京：北航出版社， 2020 年。 [3] 賈好來。 MCS— 51單片機原理及應用。機械工業(yè)出版社。 2020 年 [4] 蔡方凱。單片機原理及基于單片機的嵌入式系統(tǒng)設計。水利水電出版社 2020 年。 [5] 閻石。 數(shù)字電路技術(shù)基礎。北京：高等教育出版社， 1998 年。 [6] 童詩白、華成英。模擬電子技術(shù)基礎。北京：高等教育出版社， 2020 年。 [7] 樓然苗、李光飛。單片機課程設計指導。 2020 年 [8] 凌陽科技大學計劃網(wǎng)站 [9] 譚浩強。 C 語言程序設計。清華出版社。 [10] 彭傳正、林春景。凌陽單片機原理與實踐。北京航空航天大學出版社。 2020 年。 [11] 侯媛彬。凌陽單片機原理及畢業(yè)設計精選?？茖W出版社。 2020 年。 [12] 耿文靜、錢珊珠。單片機原理與接口技術(shù)。國防工業(yè)出版社。 2020 年。 [13] 徐江海。單片機實用教程。機械工業(yè)出版社。 2020 年。 [14] 龔運新。單片機 C 語言開發(fā)技術(shù)。清華大學出版社。 2020 年。 [15] 凌陽科技。凌陽 16 位單片機開發(fā)實例。北京航空航天大學出版社。 2020 年 [16] 劉秀英。單片機應用 設計 200 例。北京航空航天大學出版社。 2020 年 31 致謝 在整個畢業(yè)設計期間，我得到了李艷輝 老師全面、具體和耐心的指導。 李 老師那淵博的學識、嚴謹?shù)膽B(tài)度、雄闊的思維，和樸實無華、平易近人的人格魅力，使我終生難忘。感謝 李 老師在我書寫設計論文的過程中給予的寶貴意見。感謝 李 老師在我作畢業(yè)設計期間給予的幫助和鼓勵。同時，也感謝每一位幫助過我的老師同學。 感謝我的校友和朋友們在這四年對我的關心和幫助。 感謝我的父母及家人多年來對我學業(yè)上的全力支持和生活上的關心照顧。對所有給予我關心和支持的親人和朋友們表示深深的謝意 ! 32 附錄 附錄 1 源程序代碼 /******************************************************************************** 。按 K1 鍵 ,依次進入鬧鐘功能，鬧鐘時間，年 ,月 ,日和時 ,分 ,秒模式，直致退出設置狀態(tài) * 。按 K2 鍵 ,調(diào)整是否起用鬧鐘和調(diào)節(jié)鬧鐘時 ,分 ,秒 ,年 ,月 ,日 ,時間的時 ,分 ,秒的數(shù)字 * 。鬧鐘響時，按 K2 即可停止鬧鐘的聲響 * 。K2 和 K1 需要配合使用 。設置狀態(tài) ,LCD 上排最前面顯示 P,下排最前面設置鬧鐘時顯 示 alarm:，其他顯示 time: * 。鬧鐘啟用時，在 LCD 下排