【正文】 直接訪問方式就是將液晶顯示模塊的接口作為存儲(chǔ)器或 I/O 設(shè)備直接掛在單片機(jī)總線上，單片機(jī)以訪問存儲(chǔ)器或 I/O 設(shè)備的方式操作液晶顯示模塊的工作。 第一節(jié) 液晶顯示模塊兩種訪問方式接口電路的 選擇 單片機(jī)與液晶顯示模塊之間的連接方式分為直接訪問方式和為間接控制方式兩種。 第二章 硬件電路設(shè)計(jì) 經(jīng)過前面對(duì)充電器原理、液晶模塊、 ATmega16L 等的總體了解和掌握以及對(duì)各種元器件和電路圖的分析和比較后，現(xiàn)在就可以開始進(jìn)入硬件電路的設(shè)計(jì)了。 最后數(shù)周 寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，完成全部畢業(yè)設(shè)計(jì)。 2. 編寫顯示程序。 2. 熟悉繪圖軟件 Protel99 的使用。 第 3~8 周 1. 自學(xué)這次課題所涉及的相關(guān)內(nèi)容，包括 C語言基礎(chǔ)知識(shí)， AVR單片機(jī)（主要是 Atmega16L 芯片）和 ICCAVR 編譯器的使用以及液晶顯示的相關(guān)內(nèi)容。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，就不得不花大量的時(shí)間在這些基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)上。在大一時(shí)就曾接觸過 C 語言，由于時(shí)間較短，重視程度 不夠，后來又一直沒用過，只能對(duì)它有一個(gè)大概的了解。 (4) 手工焊接和 ICCAVR 編譯器的應(yīng)用。 (2) 設(shè)計(jì)電源電路。 (3)體積小，重量輕 (4)功率消耗小 液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng) IC上，因此耗電量 比其它顯示器要小得多。 在單片機(jī)系統(tǒng)中使用液晶顯示模塊作為輸出器件有以下優(yōu)點(diǎn) : (1)顯示質(zhì)量高 液晶顯示器每一個(gè)點(diǎn)在收到信號(hào)后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，因此液晶顯示器畫質(zhì)高而且不會(huì)閃爍。 液晶顯示模塊和鍵盤輸入模塊作為便攜式儀表的通用器件，在單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程中也可以作為常用的程序和電路模塊進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。 8位和 16 位的計(jì)數(shù)器定時(shí)器 (C/T)，可作比較器、計(jì)數(shù)器、外部中斷和 PWM（也可作 D/A ）用于控制輸出。 ~,電源抗干擾性能強(qiáng)。具有 32 個(gè)通用作寄存器 (相當(dāng)于 8051 中的 32 個(gè)累加器 )，克服了單一累加器數(shù)據(jù)處理造成的瓶須現(xiàn)象， 128~4K 字節(jié) SRAM可靈活使用指令計(jì)算，并可用功能很強(qiáng)的 C 語言編程，易學(xué)、易寫、易移植?？啥啻尾翆懙?FLASH 具有多重密碼保護(hù)鎖死 (LOCK)功能，因此可低成本高速度地完成產(chǎn)品商品化，并且可多次更改程序 (產(chǎn)品升級(jí) )而不必浪費(fèi) 1C或電路板，大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量及競爭力。當(dāng)執(zhí)行某一指令時(shí)，下一指令被預(yù)先從程序存儲(chǔ)器中取出，這使得指令可以在每一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行。 AVR 的指令執(zhí)行速度可達(dá) 50ns (20MHz)。AVR 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器還是以 8 個(gè) Bit(位 )為一個(gè)單元，因此 AVR 還是屬于 8位單片機(jī)。 AVR 單片機(jī)的主要特點(diǎn)如下： 10000 次以上的 Flash 程序存儲(chǔ)器。 (9) 工作電 壓： － 。 (7) 片內(nèi) / 片外中斷源。 (5) 32個(gè)可編程的 I/O引線， 40引腳 PDIP封裝。 1K字節(jié)的片內(nèi) SRAM， 可以對(duì)鎖定位進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)用戶程序的加密。 具有獨(dú)立鎖定位的可選 Boot代碼區(qū)，通過片上 Boot程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng) 內(nèi)編程。其功能特性如下： (1) 8 位 CPU。本次設(shè)計(jì)所用到的 Atmega16L 芯片便是 AT mega 系列中的一種，在這里作為充電器的核心部件。同時(shí)，由 32 個(gè)通用工作寄存器所構(gòu)成的寄存器組被雙向映射，因此，可以采用讀寫寄存器和讀寫片內(nèi)快速 SRAM 存儲(chǔ)器兩種方式來訪問 32 個(gè)通用工作寄存器。 由于 AVR 單片機(jī)采用了 Harvard 結(jié)構(gòu)，所以它的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是分開組織和尋址的。在其他的 CISC 以及類似的 RISC 結(jié)構(gòu)的單片機(jī)中，外部振蕩器的時(shí)鐘被分頻降低到傳統(tǒng)的內(nèi)部指令執(zhí)行周期，這 種分頻最大達(dá) 12倍 (8051)。為了對(duì)目標(biāo)代碼大小、性能及功耗進(jìn)行優(yōu)化， AYR 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)中采用了大型快速存取寄存器組和快速的單周期指令系統(tǒng)。為了縮短產(chǎn)品進(jìn)入市場的時(shí)間，簡化系統(tǒng)的維護(hù)和支持，對(duì)于由單片機(jī)組成的嵌入式系統(tǒng)來說，用高級(jí)語言編程已成為一種標(biāo)準(zhǔn)編程方法。 精簡指令集 RISC 結(jié)構(gòu)是 20 世紀(jì) 90年代開發(fā)出來的，綜合了半導(dǎo)體案成技術(shù)和軟例 性能的新結(jié)構(gòu)。由于 8051 本身結(jié)構(gòu)的先天性不足和近年來各種采用新型結(jié)構(gòu)和新技術(shù)的單 片機(jī)的不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)在的單片機(jī)市場是百花齊放。 主要芯片的選擇 ATMEL 公司是世界上有名的生產(chǎn)高性能、低功耗、非易失性存儲(chǔ)器和各種數(shù)字模擬IC 芯片的半導(dǎo)體制造公司。當(dāng)充電電流下降到生產(chǎn)商設(shè)定的最小電流時(shí)就要停止充電。 鋰電池 (LiIon) 和本文中所述的其他 電池相比，鋰電池具有最高的能量 / 重量比和能量 / 體積比。 NiMH 電池的自放電率大概為 20%/ 月。由于過充電會(huì)造成 NiMH 電池的失效，在充電過程中進(jìn)行精確地測(cè)量以在合適的時(shí)間停止是非常重要的。 鎳氫電池 (NiMH) 在輕重量的手持設(shè)備中如手機(jī)、手持?jǐn)z象機(jī)，等等鎳氫電池是使用最廣的。一旦單元電壓下降到 就必須停機(jī)。在電池包里第一個(gè)被完全放電的單元會(huì)發(fā)生反轉(zhuǎn)。典型的 NiCd 電池可以充電 1000 次。 鎳鎘電池 (NiCd) NiCd 電池目前使用得很普遍。 SLA 電池以恒定電壓進(jìn)行充電，輔以電流限制以避免在充電過程的初期電池過熱。 現(xiàn)代消費(fèi)類電器主要使用如下四種電池： ? 密封鉛酸電池 (SLA) ? 鎳鎘電池 (NiCd) ? 鎳氫電池 (NiMH) ? 鋰電池 (LiIon) 在正確選擇電池和充電算法時(shí)需要了解這些電池的背景知 識(shí)。在快速充電時(shí)這將使電池快速升溫，若不及時(shí)停止充電就會(huì)造成電池的損壞。一些電能轉(zhuǎn)化成了熱能，對(duì)電池起了加熱的作用。能量 以化學(xué)反應(yīng)的方式保存了下來。若涓流充電時(shí)電流為 C/40，則充電電流即為電池容量除以 40。最大充電電流往往以電池容量的數(shù)值來表示。 充電方法 SLA 電池和鋰電池的充電方法為恒定電壓法要限流； NiCd 電池和NiMH 電池的充電方法為恒定電流法，且具有幾個(gè)不同的停止充電的判斷方法。 常見充電電池特性及其充電方式 電池充電是通過逆向化學(xué)反應(yīng)將能量存儲(chǔ)到化學(xué)系統(tǒng)里實(shí)現(xiàn)的，由于使用的化學(xué)物質(zhì)的不同，電池的特性也不同，其充電的方式也不大一樣。而其他方案為了達(dá)到此目的，可能需要外部的 ADC，不但占用 PCB 空間，也提高了系統(tǒng)成本。 EEPROM 可用于保存標(biāo)定系數(shù)和電池特性參數(shù)，如保存充電記錄以提高實(shí)際使用的電池容量。由于程序存儲(chǔ)器為 Flash，因此可以不用象 MASK ROM一樣，有幾個(gè)軟件版本就庫存幾種型號(hào)。因此，智能型充電電路通常包括了 恒流／恒壓控制環(huán)路、電池電壓監(jiān)測(cè)電路、電池溫度檢測(cè)電路、外部顯示電路 (LED 或 LCD 顯示 )等基本單元。 目前，市場上賣得最多的是旅行充電器，但是嚴(yán)格從充電電路 上分析，只有很少部分充電器才能真正意義上被稱為智能充電器，隨著越來越多的手持式電器的出現(xiàn)，對(duì)高性能、小尺寸、輕重量的電池充電器的需求也越來越大。由于使用的化學(xué)物質(zhì)的不同，電池有自己的特性。 目前各種電器使用的充電電池主要有鎳鎘電池（ NiCd）、鎳氫電池（ NiMH）、鋰電池（ LiIon） 和密封鉛酸電池（ SLA）四種類型。 與此同時(shí)，對(duì)充電電池的性能和工作壽命的要求也不斷地提高。電池技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步也要求更復(fù)雜的充電算法以實(shí)現(xiàn)快速、安全的充電。 C 代碼似的設(shè)計(jì)很容易進(jìn)行調(diào)整以適合當(dāng)前和未來的電池， 而 本次智能型充電器顯示程序的編寫 則 就 是用 C語言寫的。而其他方案為了達(dá)到此目的，可能需要外部的 ADC，不但占用 PCB 空間，也提高了系統(tǒng)成本。EEPROM 可用于保存標(biāo)定系數(shù)和電池特性參數(shù)，如保存充電記錄以提高實(shí)際使用的電池容量。由于程序存儲(chǔ)器為 Flash，因此可以不用象MASK ROM一樣，有幾個(gè)軟件版本就庫存幾種型號(hào)。 AVR 已經(jīng)在競爭中領(lǐng)先了一步，被證明是下一代充電器的完美控制芯片。電池技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步也要求更復(fù)雜的充電算法以實(shí)現(xiàn)快速、安全的充電。 最后對(duì)我所開發(fā)的用單片機(jī)實(shí)現(xiàn) LCD液晶顯示器控制原理的設(shè)計(jì)思想和軟、硬件調(diào)試作了詳細(xì)的 論述。其次闡述了程序的流程和實(shí)現(xiàn)過程。使硬件在軟件的控制下協(xié)調(diào)運(yùn)作。 本系統(tǒng)是以單片機(jī)的基本語言匯編語言來進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，指令的執(zhí)行速度快，節(jié)省存儲(chǔ)空間。本文對(duì)基于單片機(jī)的 LCD液晶顯示器控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。 39 附錄 2外文資料原文 40 第一節(jié) 成果 35 第五章 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) 31 ICCAVR的設(shè)置 27 第 4章 系統(tǒng)調(diào)試過程 25 液晶顯示界面 20 第五節(jié) 硬件電路設(shè)計(jì) 18 第四節(jié) 電源電路的設(shè)計(jì) 17 液晶顯示模塊的特點(diǎn) 16 LCD的顯示原理 11 Atmega16L的存儲(chǔ)器 9 第二節(jié) 硬件電路主要芯片 9 第一節(jié) 液晶顯示模塊的兩種訪問方式接口電路 7 第 2章 硬件電路設(shè)計(jì) 6 第二節(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 4 液晶顯示模塊的選擇 1 1 課題背景 1 第一節(jié) 緒論 II 第 1章 概述 62 畢 業(yè) 論 文 題 目：智能充電器的電源和顯示 設(shè)計(jì) 專 業(yè)：自動(dòng)化 班 級(jí)： 031022 學(xué) 生：李峰 指導(dǎo)教師：劉啟新 南 京 工 程 學(xué) 院 2021 年 5 月 25 日 目 錄 摘要 45 附錄 4硬件原理圖 42 附錄 3部分源代碼 41 附錄 1外文資料譯文 40 參考文獻(xiàn) 35 第五章 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) 31 ICCAVR的設(shè)置 31 第一節(jié) 系統(tǒng)調(diào)試軟件介紹 27 系統(tǒng)程序流程圖 24 LCD模塊的指令說明 23 液晶顯示漢字或字符的原理 23 用 C語言開發(fā)單片機(jī)的優(yōu)勢(shì) 22 第 3章 軟件設(shè)計(jì) 18 第四節(jié) 電源電路的設(shè)計(jì) 17 液晶顯示模塊的特點(diǎn) 15 LCD的顯示原理 14 第三節(jié) LCD液晶顯示 14 Atmega16L的系統(tǒng)復(fù)位 13 Atmega16L的時(shí)鐘電路 12 Atmega16L主要引腳說明 10 第二節(jié) 硬件電路主要芯片 7 第二節(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 3 2 常見充電電池特性及其充電方式 2 課題背景 1 第 1章 概述 II 前言 關(guān)鍵詞 單片機(jī)；微處理器； LCD； 8279 畢 業(yè) 論 文 外 文 摘 要 Title The design of a charger of intelligence Abstract The LCD manifestation has been the key technique of the manmachine interface. This text to basic proceeded the research in Micro Controller Unit liquid crystal display control the lesson a background of this lesson and study meaning and finished functions in introduction system edits collected materials the language to proceed with single the basic language of a machine the software designs, the instruc