【正文】 在字模的記載方式如圖 所示： 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 28 頁 圖 “A”字模圖 而中文的 “你 ”在字模中的記載卻如圖 所 示： 圖 “你 ”字模圖 12864LCD 指令系統(tǒng) 表 2： 12864LCD 指令表 指令名稱 控制信號 控制代碼 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 顯示開關(guān) 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1/0 顯示起始行設(shè)置 。那么，得到了漢字的內(nèi)碼后，還僅是一組數(shù)字， 若要 在屏幕上顯示 ， 就涉及到文字的字模，字模雖然也是一組數(shù)字，但它的意義卻與數(shù)字的意義有了根本的變化，它是用數(shù)字的各位信息來記載英文或漢字的形狀，如英文的 39。而對于中文，常用卻有 6000 以上，于是我們的 DOS 前輩想了一個(gè)辦法，就是將 ASCII 表的高 128 個(gè)很少用到的數(shù)值以兩個(gè)為一組來表示漢字，即漢字的內(nèi)碼。 主要技術(shù)參數(shù)與顯示特性： 電源： VDD ～ +5V（內(nèi)置升壓電路，無需負(fù)壓）； 顯示內(nèi)容： 128 列 64 行 LCD 類型： STN 多種軟件功能：光標(biāo)顯示、畫面移位、自定義字符、睡眠模式等 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 27 頁 表 1： 12864LCD 的引腳說明 管腳號 管腳名稱 LEVER 管腳功能描述 1 VSS 0 電源地 2 VDD + 電源電壓 3 V0 液晶顯示器驅(qū)動(dòng)電壓 4 D/I(RS) H/L D/I=“H”，表示 DB7~DB0 為顯示數(shù)據(jù) D/I=“L”，表示 DB7~DB0 為顯示指令數(shù)據(jù) 5 R/W H/L R/W=“H”， E=“H”數(shù)據(jù)被讀到 DB7~DB0 R/W=“L”， E=“H→L” 數(shù)據(jù)被寫到 IR 或 DR 6 E H/L R/W=“L”， E 信號下降沿鎖存 DB7~DB0 R/W=“H”， E=“H”DDRAM數(shù)據(jù)讀到 DB7~DB0 7 DB0 H/L 數(shù)據(jù)線 8 DB1 H/L 數(shù)據(jù)線 9 DB2 H/L 數(shù)據(jù)線 10 DB3 H/L 數(shù)據(jù)線 11 DB4 H/L 數(shù)據(jù)線 12 DB5 H/L 數(shù)據(jù)線 13 DB6 H/L 數(shù)據(jù)線 14 DB7 H/L 數(shù)據(jù)線 15 CS1 H/L H:選擇芯片 (右半屏 )信號 16 CS2 H/L H:選擇芯片 (左半屏 )信號 17 RET H/L 復(fù)位信號 ,低電平復(fù)位 18 VOUT 10V LCD 驅(qū)動(dòng)負(fù)電壓 19 LED+ LED 背光板電源 20 LED LED 背光板電源 點(diǎn)陣 LCD 的顯示原理 在數(shù)字電路中，所有的數(shù)據(jù)都是以 0 和 1 保存的，對 LCD 控制器進(jìn)行不同的數(shù)據(jù)操作，可以得到不同的結(jié)果。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 26 頁 顯示電路與 AT89S52 單片機(jī)的接口電路 圖 單片機(jī)與 LCD 接線圖 12864 點(diǎn)陣型 LCD 簡介 12864 是一種圖形點(diǎn)陣液晶顯示器 ,它主要由行驅(qū)動(dòng)器 /列驅(qū)動(dòng)器及 12864 全點(diǎn)陣液晶顯示器組成。同時(shí)，為了使 CS、A0、 R/C 在讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時(shí)保持相應(yīng)的電平，可以將來自單片機(jī)的控制信號經(jīng) 74LS373鎖存后再接入。 圖 AD574 與 AT89S52 的接線圖 根據(jù)芯片管腳的原理，無論啟動(dòng)、轉(zhuǎn)換還是結(jié)果輸出，都要保證 CE 端為高電平，所以可以將單片機(jī)的 /RD 引腳和 /WR 端通過與非門與 AD574 的 CE 端連接起來。 由于對 AD574 的 12 引腳 的外接電路有不同連接方式，所以 AD574 與單片機(jī)的接口方案有兩種，一種是單極性接法，可實(shí)現(xiàn)輸入信號 0～ 10V 或者 0～ 20V 的轉(zhuǎn)換；另一種為雙極性接法，可實(shí)現(xiàn)輸入信號 5～ +5V 或者 10～ +10V 之間轉(zhuǎn)換。當(dāng)啟動(dòng) A/D 進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)， STS 為高電平；當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)為低電平。 當(dāng) R/C=1，數(shù)據(jù)輸出， A0=0 時(shí)，高 8 位數(shù)據(jù)有效； A0=1 時(shí)，低 4 位數(shù)據(jù)有效， 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 25 頁 中間 4 位為 0，高 4 位為三態(tài)。當(dāng)其為高電平時(shí)，對應(yīng) 12 位并行輸出；為低電平時(shí)，對應(yīng) 8 位輸出。 R/C：讀數(shù)據(jù) /轉(zhuǎn)換控制信號。 /CS：片選信號。 圖 AD574 芯片引腳圖 A/D574 有 5 根控制線，邏輯控制輸入信號有： A0：字節(jié)選擇控制信號。芯片內(nèi)部包 含微處理器借口邏輯（有三態(tài)輸出緩沖器），故可直接與各種類型的 8 位或者 16 位的微處理器連接，而無需附加邏輯接口電路，切能與 CMOS 及TTL 電路兼容。 圖 AT89S52 最小系統(tǒng)電路 A/D 轉(zhuǎn)換器與 AT89S52 單片機(jī)接口電路 AD574 是美國 Analog Device 公司生產(chǎn)的 12 位單片 A/D 轉(zhuǎn)換器。 系統(tǒng)復(fù)位是任何微機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的第一步，使整個(gè)控制芯片回到默認(rèn)的硬件狀態(tài)下。 上電或開關(guān)復(fù)位要求電源接通后，單片機(jī)自動(dòng)復(fù)位，并且在單片機(jī)運(yùn)行期間，用開關(guān)操作也能使單片機(jī)復(fù)位。根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開關(guān)復(fù)位。 當(dāng)單片機(jī)的復(fù)位引腳 RST 出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位復(fù)位電路 時(shí)鐘電路 按鍵接口電路 A/D 轉(zhuǎn)換接口電路 LCD 顯示電路 報(bào)警電路 單 片 機(jī) 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 23 頁 操作。在引腳 XTAL1 和 XTAL2 外接晶體振蕩器 (簡稱晶振 )或陶瓷諧振器，就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩方式。 單片機(jī)的時(shí)鐘信號用來提供單片機(jī)片內(nèi)各種操作的時(shí)間基準(zhǔn)，復(fù)位操作則使單片機(jī)的片內(nèi)電路初始化，使單片機(jī)從一種確定的初態(tài)開始運(yùn)行。在本系統(tǒng)中，硬件電路的構(gòu)成主要有以下幾部分： AT89S52 的最小系統(tǒng)構(gòu)成、電源電路、數(shù)據(jù)采集、人 機(jī)交換電路等。由于傳感器輸出的為模擬信號，所以需要對其進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以便單片機(jī)接收。 在本系統(tǒng)中用于稱量的主要器件是稱重傳感器，稱重傳感器在受到壓力或拉力時(shí)會(huì)產(chǎn)生電信號，受到不同壓力或拉力是產(chǎn)生的電信號也隨著變化，而且力與電信號的關(guān)系一般為線性關(guān)系。空閑模式下， CPU 停止工作 ， 允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口 、 中斷繼續(xù)工作。 AT89S5 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié)Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及 時(shí)鐘電路 。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。 單片機(jī)的典型代表是 Intel 公司在 20 世紀(jì) 80 年代初設(shè)計(jì)生產(chǎn)的 MCS51 單片機(jī)。以突出其高速海量數(shù)值運(yùn)算能力，在數(shù)據(jù)處理、模擬仿真、人工智能、圖象處理、多媒體、網(wǎng)絡(luò)通信中得到了廣泛的應(yīng)用；單片機(jī)作為最典型的嵌入式系統(tǒng)，由于其微小的體積和低廉的成本，廣泛應(yīng)用于家用電 器、機(jī)器人、儀器儀表、工業(yè)控制單元、辦公自動(dòng)化設(shè)備以及通信產(chǎn)品中，成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)中最重要的智能化工具。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 21 頁 3 硬件電路設(shè)計(jì) AT89S52 單片機(jī) 介紹 AT89S52 單片機(jī)綜述 單片機(jī)的誕生標(biāo)志著計(jì)算機(jī)正式形成了通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)兩個(gè)分支。在本系統(tǒng)中，設(shè)置報(bào)警的目的就是在超出電子秤測量范圍時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號，提示用戶，防止損壞儀器。 這里我們采用 AMPIRE 128 64 LCD 液晶顯示器 ，主要用于顯示 數(shù)字、專用符號和圖形 。 LCD 液晶顯示具有顯示 質(zhì)量高 ， 數(shù)字式接口 ， 體積小 ， 重量輕 ， 功耗低 等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)據(jù)顯示有兩種方案： LED（全稱： Light Emitting Diode） 數(shù)碼顯示和LCD（全稱： Liquid Crystal Display） 液晶顯示。結(jié)合本設(shè)計(jì)的實(shí)際要求， 16 個(gè)按鍵使用 4 4 矩陣式鍵盤 。 4 4 矩陣式鍵盤共可以安裝 16 個(gè)鍵，但只需要 8 條測試線。矩陣式鍵盤的特點(diǎn)是把檢測線分成兩組，一組為行線，一組列線，按鍵放在行線和列線的交叉點(diǎn)上。 由于 本設(shè)計(jì)的 電子 秤需要設(shè)置單價(jià)（十個(gè)數(shù)字鍵），還具有確認(rèn)、刪除等功能，總共需設(shè)置 16 個(gè)鍵（包括一個(gè)復(fù)位鍵）。 鑒于上述兩種方法的缺點(diǎn)，我們可以采用掃描式的方法來判斷按鍵事件。第二種方法同樣不容易檢測按鍵的按下、釋放及長按鍵等事件。在中斷處理程序中，往往需要執(zhí)行這樣一個(gè)操作序列：延時(shí)一定的時(shí)間去抖，如果按鍵有效，那么等待按鍵釋放。 ② 如果按鍵數(shù)較少，那么可以直接將按鍵接到單片機(jī)的 I/O 口，然后各按鍵取邏輯或送到單片機(jī)的中斷管腳（對于 51 體系），單片機(jī)響應(yīng)中斷后再去讀取 I/O 口的數(shù)據(jù)。而一般的實(shí)現(xiàn)方法包括： ① 外接鍵盤掃描芯片（列如 8279,7279 等），然后由該芯片來完成去抖、鍵值讀取、中斷請求等功能。 鍵盤處理部分方案的論證 目前，微機(jī)系統(tǒng)中最常用的是觸電式開關(guān)按鍵。通過設(shè)計(jì)低通濾波電路對差分信號進(jìn)行濾波。C；電源抑制比 150dB；緩沖差動(dòng)輸入：工作基準(zhǔn)電壓為 1～ 5V；兩通道可編程增益前端； AC 或 DC 激勵(lì)；單電源工作。 AD7730 主要特點(diǎn)：分辨率 50000；失調(diào)溫漂≤ 1ppm/186。30mV、 0mV～ 177。 10mV、 0mV～ 177。輸入信號分別為有極性與無極性兩種選擇。 %線 性誤差等特點(diǎn)。 通過查閱資料， 還 發(fā)現(xiàn)了 ADI 公司推出的一款高分變率的 A/D 轉(zhuǎn)換器 AD7730。且其價(jià)格明顯低于其他同類產(chǎn)品（如MAX197），因此，我們選用了此芯片，作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁 圖 傳感器與 ADC0832 連接圖 圖 A/D574 電路設(shè)計(jì) AD574 是單片高速 12 位逐次比較型 A/D 轉(zhuǎn)換器，內(nèi)置雙極性電路構(gòu)成的混合集成轉(zhuǎn)換顯片，具有外接元件少，功耗低，精度高等特點(diǎn)，并且具有自動(dòng)校零和自動(dòng)極性轉(zhuǎn) 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁 換功能，只需外接少量的阻容件即可構(gòu)成一個(gè)完整的 A/D 轉(zhuǎn)換器。 選擇 A/D 轉(zhuǎn)換器除考慮上述要點(diǎn)外，為防止對 A/D 轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)的影響，還要注意幾個(gè)問題：工作電源電壓是否穩(wěn)定；外接時(shí)鐘信號的頻率是否合適；工作環(huán)境溫度是否符合器件要求；與其它器件是否匹配；外接是否有強(qiáng)的電磁干擾；印刷線路板布線是否合理。其現(xiàn)象是在正常使用時(shí)， A/D 轉(zhuǎn)換器芯片電流驟增，時(shí)間一長就會(huì)燒壞芯片。通知微處理器讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。一般 A/D 轉(zhuǎn)換器可由外部控制信號啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，這一啟動(dòng)信號可由 CPU提供。有的 A/D 轉(zhuǎn)換器提供兩個(gè)輸入引腳，不同量程范圍內(nèi)的模擬量可從不同引腳輸入。 ③ 是否加采樣 /保持器。積分型的轉(zhuǎn)換速率低，轉(zhuǎn)換時(shí)間從幾豪秒到幾十毫秒，只能構(gòu)成低速 A/D 轉(zhuǎn)換器，一般用于壓力、溫度及流量等緩慢變化的參數(shù)測試。 ② A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率。 A/D 轉(zhuǎn)換器決定分辨率的高低。缺點(diǎn)是：類似于積分型 ADC，其轉(zhuǎn)換速率受到限制， 12 位時(shí)為 100～ 300SPS。缺點(diǎn)是：轉(zhuǎn)換速率低，轉(zhuǎn)換速率在 12 位時(shí)為 100～ 300SPS。這類 ADC 主要應(yīng)用于低速、精密測量等領(lǐng)域，如數(shù)字電壓表。此外，由于輸入端采用了積分器，所以對交流噪聲的干擾有很強(qiáng)的抑制能力。與此同時(shí)，在此時(shí)間間隔內(nèi)利用計(jì)數(shù)器對時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn) A/D 轉(zhuǎn)換。積分型 ADC又稱為雙斜率或多斜率 ADC，是應(yīng)用比較廣泛的一類轉(zhuǎn)換