【正文】 同組人在硬件電路設(shè)計(jì)好后我的軟件部分也做好了，接下來便是實(shí)際的調(diào)試，最后在劉老師以及實(shí)驗(yàn)室個老師的指導(dǎo)以及自己的努力下，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)完成！ 實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過幾年的理論學(xué)習(xí)而這次在即將走向工作崗位的時(shí)候能將理論與實(shí)踐相結(jié)合的機(jī)會來鍛煉自己可謂是難得的一次提高，在此感謝學(xué)校為我們安排的這個教學(xué)環(huán)節(jié)，也感謝在此次設(shè)計(jì)過程中給與我極大幫助和理解的劉老師以及所有實(shí)驗(yàn)室的老師和同學(xué)們。因此，AVR被證明是下一代充電器的完美控制芯片。它吸取了PIC和8051單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，符合了目前單片機(jī)的應(yīng)用趨勢。結(jié)合本次的設(shè)計(jì)，我也需了解控制芯片ATmega16L的相關(guān)知識，特別是它的智力指令系統(tǒng)，而之前我們只學(xué)習(xí)過51系列單片機(jī)，所以對于這一部分也是相當(dāng)?shù)闹匾Ｒ婚_始拿到這個課題確實(shí)也是一頭的霧水，不知道該如何的下手，也就在畢業(yè)設(shè)計(jì)的開始階段，劉老師為我們指出了此課題的大概方向和需要查閱的相關(guān)書籍以及在后面會遇到的主要問題，當(dāng)時(shí)可謂受益頗多。此次我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是“智能充電器的設(shè)計(jì)”，是由我和郭偉同學(xué)共同設(shè)計(jì)完成的?，F(xiàn)先將此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的成果簡要匯報(bào)如下：?完整的電池充電器設(shè)計(jì)方案?模塊化的 “C”源代碼?支持多數(shù)電池類型?快速充電算法?充電參數(shù)易修改?片內(nèi)EEPROM 可用于存儲電池信息?支持在線編程，低成本第二節(jié) 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和感謝當(dāng)畢業(yè)論文寫到這里的時(shí)候，為期一學(xué)期四個月的畢業(yè)設(shè)計(jì)基本要畫上句號了，四個月的時(shí)間可以說長也可以說短，但這一百多天的時(shí)間里，在劉啟新老師的耐心指導(dǎo)下，自己可謂有了一個全新的提高。為最后實(shí)現(xiàn)LCD的顯示邁出了重要的一步。經(jīng)過運(yùn)行，小燈的顯示達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。而采用中斷實(shí)現(xiàn)時(shí)，初設(shè)小燈全部發(fā)亮，當(dāng)每計(jì)數(shù)到一固定時(shí)間時(shí)，點(diǎn)亮1個燈，8個燈全亮?xí)r作為總的循環(huán)時(shí)間，用for語句實(shí)現(xiàn)，里面用switch…case語句分為8種情況。（二）燈的循環(huán)顯示這一實(shí)驗(yàn)主要實(shí)現(xiàn)在B口接8個小燈，讓小燈從B0到B7逐個發(fā)亮。看門狗可以保證程序執(zhí)行過程中不會復(fù)位，而當(dāng)程序陷入死循環(huán)后，能保證在允許的時(shí)間里復(fù)位。程序設(shè)計(jì)的思想也應(yīng)該沒有錯誤。第一次運(yùn)行時(shí)，小燈發(fā)亮，但不閃爍。程序跳到timer0中運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)中斷。主程序?qū)0口置1，使小燈發(fā)亮。將143設(shè)置為143000，將周期提高到近1s，實(shí)際運(yùn)行時(shí)，小燈的閃動明顯變慢，基本達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。選中“Flash”存儲器，選擇保存的路徑。}xtal是晶振頻率，從理論上講，應(yīng)出現(xiàn)1ms左右的延時(shí)。i(unsigned int)(xtal*1432。編寫程序，由于這里采用的是C語言編寫，程序相對來說比較簡單，延時(shí)程序如下：void delay_1ms(void){ unsigned int i。初始設(shè)B0口為0，二極管不亮，經(jīng)過一定時(shí)間的延時(shí)后，B0口變?yōu)?，二極管發(fā)光。要讓輸出口電平發(fā)生轉(zhuǎn)換，采用了兩種方法。編輯顯示程序，編輯窗口里面已經(jīng)有初始化程序、看門狗程序等基本程序。在PORTS的選項(xiàng)中，把B口設(shè)置為輸出口，值為“1”?？刂艬0口電平的高低，就可以實(shí)現(xiàn)二極管的亮滅了。且工作電流也要滿足該二極管的發(fā)光要求。在B0端接上一發(fā)光二極管。在萬用板上插上Atmega16L芯片，按上面的方法接上晶振電路和復(fù)位電路。通過上面的介紹，Atmega16L有32個I/O輸出口，作為第一功能時(shí)，它們是沒有區(qū)別的。具體進(jìn)行了以下實(shí)際電路的設(shè)計(jì)。雖然這一過程花了不少時(shí)間，吃一塹，長一智，從這也看出了進(jìn)行電子創(chuàng)作的嚴(yán)謹(jǐn)性，不通過細(xì)心的觀察，冷靜的分析，是不可能完成的。再經(jīng)仔細(xì)檢查，原來是Atmega16L的芯片的5V電源掉線了。在第一次進(jìn)行操作時(shí)，也出現(xiàn)了連接失敗的信號。1圖 47 MCU下載程序軟件界面圖當(dāng)下載軟件的(1)區(qū)域出現(xiàn)“擦除完成，編程開始”字樣時(shí)，表示它已和AVR的ISP插座連接好，可以進(jìn)行程序下載的操作了。其中下載軟件界面如圖54所示。 編寫好的程序通過并行通信下裁AVRISP燒到板子里面，其下裁電纜的電源由目標(biāo)板提供，其管腳如下： 圖46 目標(biāo)板管腳圖使用廣東雙龍電子提供的MCU下載程序軟件，用數(shù)據(jù)線將ISP下載插座同電腦相連。了解了以上兩部分電路，再配合I/O接口中，就可以進(jìn)行電路的設(shè)計(jì)了。同傳統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)一樣，Atmega16L的晶振電路也分為外部時(shí)鐘模式和內(nèi)部時(shí)鐘模式兩種，其內(nèi)部時(shí)鐘電路如下圖：XTAL2XTAL1MPUGNDC1 C2 圖44 晶振電路 鑒于Atmega16L的主頻范圍為08MHz。對于單片機(jī)系統(tǒng)，最簡單的功能無非是控制輸出電平的高低。在這里設(shè)計(jì)了一些最簡單的單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)例進(jìn)行調(diào)試，其核心部件采用Atmega16L芯片。在這里暫不作任何設(shè)定。在“Desired Units”中設(shè)定100ms，“Rescale select”為1024。 圖42 應(yīng)用構(gòu)筑向?qū)Э騎imer0選項(xiàng)：可以設(shè)定是否使用Timer0，是否打開Timer0溢出中斷以及設(shè)定Timer0的周期。Memory選項(xiàng)：可以設(shè)定是否擴(kuò)展SRAM，是否插入等待周期等內(nèi)存信息。在這里選擇M16芯片，使用看門狗。 ICC AVR的主要設(shè)置點(diǎn)擊菜單中“Tools”欄中的“Application Builder”命令，打開應(yīng)用構(gòu)筑向?qū)υ捒?，其框圖如41所示。這種轉(zhuǎn)換可自動進(jìn)行，也可以人工強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。但有一些函數(shù)，它只進(jìn)行一定的處理，在調(diào)用后并不需要返回某個函數(shù)值，那么這種函數(shù)可以定義為“空類型”。在調(diào)用函數(shù)時(shí)，函數(shù)通常都會返同一個函數(shù)值。指針的處理具有較高的靈活性，使用它可以有效地表示復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，有效地使用內(nèi)存空間，方便地處理數(shù)組，因此，它是C語言中一種非常重要的數(shù)據(jù)類型。構(gòu)造數(shù)據(jù)類型由若干個基本數(shù)據(jù)類型采用構(gòu)造的方法成，因此，每個構(gòu)造數(shù)據(jù)類烈都可以分解成若干個基本數(shù)招類型。基本數(shù)據(jù)類型不只有再分性，它不可以再分解為其他的數(shù)據(jù)類型。ICC AVR的C編譯器可以支持4種數(shù)據(jù)類型，它們分別是:基本數(shù)據(jù)類型、構(gòu)造類型、指針類型和空類型。工程管理器最后還能生成HEX格式的燒錄文件和COFF格式的仿真文件。 AVR采用了工程的組織形式。(STK200/300)。本次設(shè)計(jì)本人采用了ICCAVR編譯器作為系統(tǒng)的開發(fā)工具，進(jìn)行程序的燒錄和仿真。具體程序詳見附錄的程序清單。由于一個漢字每一列有16字節(jié)，則當(dāng)一頁的16列顯示完，只相當(dāng)于顯示的漢字的上半部分，則再次跳到下一頁的初始位，進(jìn)行漢字下半部分的顯示，值到16列顯示完成，才表示一個漢字全部顯示結(jié)束。其主流程圖設(shè)計(jì)如下：按 鍵 調(diào) 節(jié)采樣V、A、T顯示V、A、T 充滿？結(jié) 束YN 初 始 化采 集 電 池 電 壓＞0開 始Y有 電 池?zé)o 電 池等 待掃 描 按 鍵有鍵按下？YNN （1） 圖32　主程序流程圖(二)控制程序流程圖要想在液晶模塊上顯示一個字符或漢字，首先必須得對控制字進(jìn)行寫指令代碼、寫顯示數(shù)據(jù)和讀顯示數(shù)據(jù)3項(xiàng)操作。 系統(tǒng)程序流程圖為了方便程序的設(shè)計(jì)，使自己在設(shè)計(jì)過程中做到思路清晰，設(shè)計(jì)起來游刃有余。第二行左起頂格顯示“電池”，表示對充電電池的選擇，可進(jìn)行“鋰電、鎳鎘、鎳氫、鉛酸”四種電池的選取，第三行顯示電池的節(jié)數(shù)，第四行顯示狀態(tài)，可以在“快充、涓充、充滿、放電”四個選項(xiàng)間進(jìn)行選取，第二行到第四行左起分別顯示電壓、電流和溫度數(shù)值。 液晶顯示界面本著簡單明了的基本思想前面提到，結(jié)合液晶顯示模塊的相關(guān)知識，設(shè)計(jì)出如下界面：智能型充電器　　　電池：　　　電壓： V節(jié)數(shù)；　　　電流： A狀態(tài)：　　　溫度： ℃圖31 LCD界面顯示這次設(shè)計(jì)采用的液晶顯示模塊本是由北京精電公司所造的圖形式的MGLS12864芯片，其用一片KS0107B或兼容驅(qū)動器( HD61203 )作為行驅(qū)動器和三片KS0108B或兼容驅(qū)動器(HD61203) 作為列驅(qū)動器組成的。7. 讀數(shù)據(jù)指令R/W RSDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB01 1　　　讀　　顯　　示　　數(shù)　　據(jù)該操作將HD61202接口部的輸出寄存器內(nèi)容讀出，然后列地址計(jì)數(shù)器自動加一。6. 寫數(shù)據(jù)指令R/W RSDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 1寫　　數(shù)　　　據(jù)該操作將8位數(shù)據(jù)寫入先前已確定的顯示存儲器的單元內(nèi)。Y地址計(jì)數(shù)器具有自動加1功能，在每上次讀／寫數(shù)據(jù)后它將自動加1，所以在連續(xù)進(jìn)行讀／寫數(shù)據(jù)時(shí)，Y地址計(jì)數(shù)器不必每次都設(shè)置一次。該指令規(guī)定了以后的讀／寫操作將在哪一個頁面上進(jìn)行。4. 頁面地址設(shè)置指令R/W RSDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 01 0 1 1 1 頁號( 0~7 ) 該指令設(shè)置了頁面地址——X地址寄存器的內(nèi)容。HD61202有64行顯示的管理能力，該指令中L5~L0為顯示起始行的地址，取值在0~3FH( 1~64行)范圍內(nèi)，它規(guī)定了顯示屏上最頂一行所對應(yīng)的顯示存儲器的行地址。此時(shí)在狀態(tài)字中ON/OFF=0；當(dāng)D=0為關(guān)顯示設(shè)置，顯示數(shù)據(jù)鎖存器被置零，顯示屏呈不顯示狀態(tài)，但顯示存儲器并沒有被破壞，在狀態(tài)字中ON/OFF=1。D位為顯示開／關(guān)控制位。若不為“0”，則計(jì)算機(jī)需要等待，直至BUSY=0為止。在指令設(shè)置和數(shù)據(jù)讀寫時(shí)要注意狀態(tài)字中的BUSY標(biāo)志。RESET表示當(dāng)前HD61202的工作狀態(tài)，即反映RST端的電平狀態(tài)。ON/OFF表示當(dāng)前的顯示狀態(tài)。此時(shí)接口電路被封鎖，不能接受除讀狀態(tài)字以外的任何操作。狀態(tài)字為一字節(jié)，其中僅有3位有效位，它們是：BUSY表示當(dāng)前HD61202接口控制電路運(yùn)行狀態(tài)。第一條指令和第二條指令為顯示狀態(tài)設(shè)置類；其余指令為數(shù)據(jù)讀/寫操作指令。這里采用的LCD是北京精電蓬遠(yuǎn)顯示技術(shù)公司生產(chǎn)的MGLS系列圖形液晶顯示模塊，其內(nèi)藏KS0108B/HD61202控制器。( 3 ) 漢字的顯示漢字的顯示一般采用圖形方式，事先從微機(jī)中提取要顯示的漢字的點(diǎn)陣碼，每個漢字占32B，分左右兩半部，各占16B，左邊為5…右邊為6…根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)可找到顯示RAM對應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，送上要顯示的漢字的一字節(jié)，光標(biāo)位置加1，送第二字節(jié)，按行按列對齊，送第三字節(jié)……直到32B顯示完就可在LCD上得到一個完整的漢字。( 2 ) 字符的顯示用LCD顯示一個字符時(shí)比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€字符由6*8或8*8點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏上某幾個位置對應(yīng)的顯示RAM區(qū)的8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同的位為“1”，其它的為“0”，為“1”的點(diǎn)亮，為“0”的不亮，這樣一來就組成某個字符。例如屏的第一行的亮暗由RAM區(qū)的00H~00FH的16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)(000)=FFH時(shí)，如屏的左上角顯示一條短亮線，長度為8個點(diǎn)；當(dāng)(3FFH)=FFH時(shí)，則顯示屏的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)(000H)=FFH，(001H)=00H，(002H)=FFH，(003H)=00H，…(00EH)=FFH，(00FH)=00H時(shí)，則在屏的頂部顯示一條由8段亮線和8段暗線組成的虛線。把這樣的液晶置于兩個偏振片之間，改變偏振片相對位置就可以得到白底黑子或黑底白字的顯示形式。當(dāng)在玻璃電極上加上電壓后，在電場作用下，液晶的扭曲結(jié)構(gòu)消失，偏振光便可以直接通過。正由于C語言在系統(tǒng)開發(fā)中的優(yōu)勢，這次設(shè)計(jì)的所有程序設(shè)計(jì)都將采用C語言編寫，且通過ICCAVR編譯器操作AVR的硬件資源。并且C編譯器能自動生成一些硬件的初始化代碼。(6) C語言提供auto、static、flash等存儲類型，針對單片機(jī)的程序存儲空間、數(shù)據(jù)存儲空間及EEPROM空間自動為變量合理地分配空間，而且C語言提供復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型，極大地增強(qiáng)了程序處理能力和靈活性。在使用C語言后，只要在代碼中申明一下變量的類型，編譯器就會自動分配相關(guān)資源，根本不需要人工干預(yù)，從而有效地避免了人工分配單片機(jī)資源的差錯。源程序的可讀性和可維護(hù)性都很好。(2) 無需精通單片機(jī)指令集和具體的硬件，也能夠編出符合硬件實(shí)際專業(yè)水平的程序。用C語言來編寫目標(biāo)系統(tǒng)軟件，可以大大縮短開發(fā)周期，且明顯地增加軟件的可讀性，便于改進(jìn)和擴(kuò)充，從而開發(fā)