【正文】 ， GB（ A1A0F7FFH）。 DFF=1 為開顯示（ DISPLAY ON),DDRAM 的內(nèi)容就顯示在屏幕上， DFF=0 為關(guān)顯示（ DISPLAY OFF)。利用STATUS RD 指令 ,可以將 BF讀到 DB7 總線 ,從而檢驗?zāi)K之工作狀態(tài)。 *注釋 3：如背光和模塊共用一個電源，可以將模塊上的 JA、 JK 用焊錫短接。 : （ 1）低電源電壓（ VDD:++） （ 2）顯示分辨率 :128 64 點 （ 3）內(nèi)置漢字字庫，提供 8192 個 16 16 點陣漢字 (簡繁體可選 ) （ 4）內(nèi)置 128 個 16 8 點陣字符 第 11 頁 （ 5） 2MHZ 時鐘頻率 （ 6）顯示方式： STN、半透、正顯 （ 7）驅(qū)動方式： 1/32DUTY， 1/5BIAS （ 8）背光方式：側(cè)部高亮白色 LED，功耗僅為普通 LED 的 1/51/10 （ 9）通訊方式：串行、并口可選 （ 10）內(nèi)置 DCDC 轉(zhuǎn)換電路，無需外加負壓 （ 11）無需片選信號，簡化軟件設(shè)計 （ 12）工作溫度 : 0℃ +55℃ ,存儲溫度 : 20℃ +60℃ 第 12 頁 （如表 23所示） 表 23 并行接口引腳說明 管腳號 管腳名稱 電平 管腳功能描述 1 VSS 0V 電源地 2 VCC +5V 電源正 3 V0 對比度（亮度）調(diào)整 4 RS(CS） H/L RS=“ H” ,表示 DB7DB0 為顯示數(shù)據(jù) RS=“ L” ,表示 DB7DB0 為顯示指令數(shù)據(jù) 5 R/W(SID) H/L R/W=“ H” ,E=“ H” ,數(shù)據(jù)被讀到 DB7DB0 R/W=“ L” ,E=“ H→ L” , DB7DB0 的數(shù)據(jù)被寫到 IR或 DR 6 E(SCLK) H/L 使能信號 7 DB0 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 8 DB1 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 9 DB2 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 10 DB3 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 11 DB4 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 12 DB5 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 13 DB6 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 14 DB7 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 15 PSB H/L H： 8 位或 4位并口方式， L：串口方式（見注釋 1） 16 NC 空腳 17 /RESET H/L 復(fù)位端，低電平有效（見注釋 2） 18 VOUT LCD 驅(qū)動電壓輸出端 19 A VDD 背光源正端（ +5V）（見注釋 3） 20 K VSS 背光源負端（見注釋 3） *注釋 1：如在實際應(yīng)用中僅使用并口通訊模式，可將 PSB 接固定高電平，也可以將模塊上的 J8 和“ VCC”用焊錫短接?？梢燥@示 8 4 行 16 16 點陣的漢字 . 也可完成圖形顯示 .低電壓低功耗是其又一顯著特點。所以我們選用的是 LCD 液晶顯示器，型號： FYD128640402B。（反之則反轉(zhuǎn)）， PWM 信號端 A 控制 M1 調(diào)速， PWM 信號端 B 控制 M2 調(diào)速。（如果信號端 IN1 接低電平， IN2 接高電平，電機 M1 反轉(zhuǎn)。 引腳A， B 可用于 輸入 PWM 脈寬調(diào)制信號對電機進行調(diào)速 控制。 使 用 直流 /步進兩用驅(qū)動器可以 驅(qū)動兩臺直流電機。調(diào)整單片機發(fā)出的脈沖頻率，就可以對步進電機進行調(diào)速。 （ 4）控制步進電機的速度 如果給步進電機發(fā)一個控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個脈沖，它會再轉(zhuǎn)一步。 兩相四線 步進電機的 八 拍工作方式，其各相通電順序為 :(A－ AB－ B－ BA’－ A’ － A’ B’ B’ － B’ A)。步進電機可分為反應(yīng)式步進電機（簡稱 VR）、永磁式步進電機（簡稱 PM）和混合式步進電機（簡稱 HB） 。使用 L298N芯片驅(qū)動電機，該芯片可以驅(qū)動一 臺兩相步進電機或四相步進電機， 也可以 驅(qū)動兩臺直流電機。主要特點是：工作電壓高，最高工作電壓可達 46V；輸出電流大，瞬間峰值電流可達 3A，持續(xù)工作電流為 2A； 額定功率 25W。 本系統(tǒng)中我們選用的是 L298N驅(qū)動芯片， L298N是 ST公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機驅(qū)動芯片。我們選的是兩相混合式步進電機，型號是 56BYG250B0241， 步距角 ，相電流 第 9 頁 ，保持轉(zhuǎn)矩 *m，轉(zhuǎn)動慣量 180g*cm178。在等待方式下，耗電為 ， 在節(jié)電方式下，最低可達 。 由于系統(tǒng)運行時打開的功能模塊不同， 即采用不同的工作模式，芯片的功耗有著顯著的不同。由系統(tǒng)時鐘系統(tǒng)產(chǎn)生 CPU 和各功能所需的時鐘。在 MSP430 系列中有兩個不同的系統(tǒng)時鐘系統(tǒng)：基本時鐘系統(tǒng)和鎖頻環(huán)（ FLL 和 FLL+ ）時鐘系統(tǒng)或 DCO 數(shù)字振蕩器時鐘系統(tǒng)。因而可 使其在 1MHz 的時鐘條件下運行時， 芯片的電流會在 200400uA 左右，時鐘關(guān)斷模式的最低功耗只有 。 超低功耗 MSP430 單片機之所以有超低的功耗，是因為其在降低芯片的電源電壓及靈活而可控的運行時鐘方面都有其獨到之處。如果 MCLK信號來自 LFXT1或者 XT2，那么 MSP430自動把 MCLK的信號切換為 DCO，這樣可以保證程序繼續(xù)運行。 MSP430 內(nèi)部含有晶體振蕩器失效監(jiān)測電路，監(jiān) 測 LFXT1（工作在高頻模式）和 XT2 輸出的時鐘信號。 PUC 復(fù)位后， MCLK 和 SMCLK 的信號源為 DCO， DCO 的振蕩頻率為 800KHZ。并在使用前可以通過各模塊的寄存器實現(xiàn)分頻。 （ 3） ACLK 輔助時鐘。并在使用前可以通過各模塊的寄存器實現(xiàn)分頻。 （ 2） SMCLK 系統(tǒng)子時鐘。除了 CPU 運算使用此時鐘以外，外圍模塊也可以使用。 的 3種時鐘信號： MCLK 系統(tǒng)主時鐘； SMCLK 系統(tǒng)子時鐘； ACLK 輔助時鐘。此時需要接負載電容，不用時可以關(guān)閉。也可以接 450KHZ~8MHZ 的標準晶體振蕩器，此時需要接負載電容。 （ 2） LFXT1 接低頻振蕩器。 DCO 的振蕩頻率會受周圍環(huán)境溫度和 MSP430 工作電壓的影響，且同一型號的芯片所產(chǎn)生的頻率也不相同。這 3個振蕩器分別為： （ 1） DCO 數(shù)控 RC 振蕩器。 單片機的時鐘系統(tǒng) MSP430 根據(jù)型號的不同最多可以選擇使用 3個振蕩器。（ 2）在（ 1）的基礎(chǔ)上再接 的電容，電容的一端接地，可以使復(fù)位更加可靠。 系統(tǒng)復(fù)位（指 POR）后的狀態(tài)為：（ 1） RST/NMI 管腳功能被設(shè)置為復(fù)位功能；（ 2）所有 I/O 管腳被設(shè)置為輸入；（ 3）外圍模塊被初始化，其寄存器值為相關(guān)手冊上的默認值；（ 4）狀態(tài)寄存器 SR 復(fù)位；（ 5） 看門狗激活，進入工作模式；（ 6）程序計數(shù)器 PC 載入 0xFFFE 處的地址，微處理器從此地址開始執(zhí)行程序。 無論是 POR信號還是 PUC 信號觸發(fā)的復(fù)位，都會使 MSP430 從地址 0xFFFE處讀取復(fù)位中斷向量，程序從中斷向量所指的地址處開始執(zhí)行。 POR 和 PUC 兩者的關(guān)系： POR 信號的產(chǎn)生會導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)位并產(chǎn)生 PUC 信號。 POR 信號只在 2種情況下發(fā)生：（ 1）微處理上電；（ 2） RST/NMI 管腳上產(chǎn)生低電平時系統(tǒng)復(fù)位。 MSP430 的復(fù)位信號有 2種：上電復(fù)位信號（ POR）、上電清除信號（ PUC）。（ 5）豐富的功能模塊，這些功能模塊包括： A：多通道 10－ 14位 AD轉(zhuǎn)換器； B：雙路 12位 DA轉(zhuǎn)換器； C：比較器； D：液晶驅(qū)動器； E：電源電壓檢測 ； F：串行口 USART(UART/SPI）； G：硬件乘法器； H：看門狗定時器，多個 16位、 8位定時器（可進行捕獲，比較， PWM輸出）； I： DMA控制器。（ 3）靈活的時鐘使用模式。 ： （ 1）低電源電壓范圍， ～ 。稱之為混合信號處理器，主要是由于其針對實際應(yīng)用需求，把許多模擬電路、數(shù)字電路和微處理器集成在一個芯片上，從而使得用一片 MSP430 芯片可以完成 多片芯片才能完成的功能，大大縮小了產(chǎn)品的體積與成本。 系統(tǒng)硬件設(shè)計 硬件方 框圖 本系統(tǒng)最終以 MSP430F149作為控制器，用光敏三極管做檢 測元件，通過控制步進電動機來使激光筆指向點光源。可以顯示 8 4行 16 16點陣的漢字 . 也可完成圖形顯示 .低電壓低功耗是其又一顯著特點。經(jīng)實踐測定，光敏二級管與光敏三極管滿足要求，但在反映速度，及變化的靈敏、快速性方面，光敏三極管更勝一籌，因此傳感器選擇方案四。 在測試光敏電阻與硅光電池時，發(fā)現(xiàn)光源的距離限制了兩者的應(yīng)用范圍。光敏三極管靈敏度遠高于光電池 ,但受外界環(huán)境影響飄動比較嚴重 ,用兩個光敏三極管采集點光源兩側(cè)的光強差 ,可以有效消除外界 第 5 頁 環(huán)境光的干擾 .光敏三極管接收面不僅小而且是一個有聚光功能的透鏡 ,更容易確定點光源的位置。光敏二極管具有單向?qū)щ娦?，無光照時，有很小的暗電流，當受到光照時，光電流隨射光強度的變化而變化。硅光 電池是一種直接把光能轉(zhuǎn)換為電能的半導(dǎo)體器件，根據(jù)硅光電池光照強度曲線特性可知：硅光電池的開路電壓或短路電流與光強呈很好的線性關(guān)系。從光照特性來看，隨著光照強度的增加，光敏電阻的阻值開始迅速下降，可以反映光照的變化，但該特性大多數(shù)情況為非線性，部分光照區(qū)間內(nèi)，特性變化不靈敏。故選擇此方案。 方案三：采用恒壓橋式驅(qū)動芯片 L298N。用單片機控制達林頓管使之工作在占空比可調(diào)的開關(guān)狀態(tài)下，精確調(diào)整電動機轉(zhuǎn)速。線性型驅(qū)動的電路結(jié)構(gòu)和原理簡單，加速能力強，但是電 路比較復(fù)雜。因而選用方案一。此電機在正常通電狀態(tài)下，轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，角度的變化也近乎連續(xù)，控制簡單方便。每給一次脈沖信號，電機能夠轉(zhuǎn)過一個步距角。 電機的選擇 本系統(tǒng)電機的主要作用是調(diào)整激光筆的位置，指向點光源，可選取的類型如下方案： 方案一：步進電機。 方案二： AT89C51系列作為光源跟蹤系統(tǒng)的主控芯片。（ 5）豐富的功能模塊：這些功能模塊包括 A 多通道 10－ 14位AD轉(zhuǎn)換器； B 雙路 12位 DA轉(zhuǎn)換器； C 比較器； D 液晶驅(qū)動器； E 電源電壓檢測；F 串行口 USART(UART/SPI）； G 硬件乘法器； H 看門狗定時器，多個 16位、 8位定時器（可進行捕獲，比較， PWM輸出）； I DMA控制器。（ 3）靈活的時鐘使用 模式。 MSP430有以下優(yōu)點： （ 1）低電源電壓范圍： 。 第 3 頁 圖 21 系統(tǒng)方框圖 方案論證與比較 主控芯片的選擇 根據(jù)本題的要求，整個系統(tǒng)中必須要有一個主控芯片來處理數(shù)據(jù)和控制操作，主要考慮以下兩種方案： 方案一： MSP430F149系列單片機。系 統(tǒng)的硬件主要有控制器單片機，電機驅(qū)動模塊，點光源檢測模塊，顯示模塊，鍵盤，電源轉(zhuǎn)換模塊等模塊組成的。 本系統(tǒng)是有控制核心的單片機對傳感器檢測的光源的信號進行分析和處理然后控制電機，使其跟隨點光源移動。整個系統(tǒng)是以單片機為控制核心，通過四個光敏傳感器來檢測光照，依據(jù)光照度的變化、大小來判斷出點光源的位置與運動趨勢，并將點光源運動分解為水平和豎直方向的二維運動，借以來控制水平電機與豎直電機的旋轉(zhuǎn)角度。本文 給出 一種基于單片機的太陽光自動跟蹤系統(tǒng)設(shè)計方案，該系統(tǒng)不僅能自動根據(jù)太陽光方向來調(diào)整太陽能電池板朝向，結(jié)構(gòu)簡單、成本低，而且在跟蹤過程中能自動記憶和更正不同時間的坐標位置，不必人工干預(yù)，特別適合天氣變化比較復(fù)雜和無人值守的情況，有效地提高了太陽能的利用率，有較好的推廣應(yīng)用價值。目前很多太陽能電池板陣列基本上都是固定的，沒有充分利用太陽能資源，發(fā)電效率低下。太陽能作為一種清潔無污染的能源，發(fā)展前景非常廣闊。同時將光敏三極管檢測的信號顯示在 LCD 液晶屏幕上。利用 4路光敏三極管 (3DU33)來檢測點光源的位置并將檢測到的信號經(jīng)過放大傳給控制器 MSP430F149 單片機，經(jīng)過單片機的運算和處理來確定點光源的運動趨勢，并將運算的控制信號傳給 兩臺步進電機，使其跟隨點光源運動。 sensor 第 III 頁 目錄 1緒論 .................