【正文】 部分的AT89C51 進行通訊。SDA 和 SCL 是 AT89C51 的異步串行通訊總線的數(shù)據(jù)線和時鐘線，它們和顯示電路中AT89C51 的 SDA 和 SCL 相連接，以使 AT89C51 作為從機和 AT89C51 進行通訊，從而把電池的各種信息 (結(jié)構(gòu)參數(shù)和實時參數(shù) )傳輸?shù)?AT89C51 上，再由液晶顯示器進行顯示。 ECHG 是充電控制使能端口，可在滿足充電條件并設(shè)定充電方式后置其為高電平，以啟動充電電路對電池的充電，反之，當(dāng)出現(xiàn)過溫、過電流、過電壓、充電故障或充電滿狀態(tài)時，該端為低電平，以關(guān)斷充電電路。主要是通過采集充電電路中的 LED1～ LED3 等三個輸出口的電平高低，并根據(jù)它們的高低電平狀態(tài)組合控制電池的充電狀態(tài)。當(dāng)電池電壓達到設(shè)定充 電電壓后，充電電壓保持恒定不變，而充電電流逐漸減少，進入相應(yīng)的恒壓充電階段。 24 V 電源是充電電路的外部輸入電源，可用來提供充電電流。 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 17 控制電路的設(shè)計 圖 3 所示是該充電器的充放電控制電路。圖 2中的 GB+、 GB分別連接充電電池的正極和負(fù)極，以為充電電池提供充電電流的通道。而當(dāng)電池電壓小于低電壓閥值時， bq2054 將用恒流方式進行充電。這里選擇 bq2054 集成電路作為恒壓、恒流源模塊來對電池進行充電。 圖 25 智能充電器的組成原理圖 充電電路 充放電控制電路 充電電路 充放電控制電路 充放電控制電路 充放電控制電路 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 16 充電電路的設(shè)計 電池充電有恒壓、恒流兩種充電方式，事實上，恒壓、恒流源電路也是充電電路的主要組成部分。 (8) 背光供電為 流電源，選用電源太大不僅增加功耗，更有可能損壞背光燈和縮短模塊的使用壽命。 (6) 模塊應(yīng)用有三種電源： 邏輯電源、液晶驅(qū)動電壓、背光電壓。 (4) 接口形式：與控制器采用 8位數(shù)據(jù)總線和 8位控制線相連。 (2) 顯示內(nèi)容： 128?64全屏幕點陣。 液晶顯示模塊的特點 MGLS12864圖形液晶顯示模塊的驅(qū)動和控制系統(tǒng)是由一片 KS0107B或兼容驅(qū)動遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 13 器 ( HD61203 )作為行驅(qū)動器和兩片 KS0108B或兼容驅(qū)動器 (HD61203) 作為列驅(qū)動器組成的。 3． HD61202及其兼容控制驅(qū)動器讀、寫時序與 68系列微處理妻相符，因此它可直接與 68系列微處理器借口相聯(lián)。其特點如下： 1．內(nèi)藏 64*64=4096位顯示 RAM， RAM中每位數(shù)據(jù)對應(yīng) LCD屏上的一個點的亮、暗狀態(tài)。 HD61203和 HD61202就是這類液晶顯示驅(qū)動控制器套件。 液晶顯示控制驅(qū)動器 HD61202及其兼容液晶顯示控制器是一種帶有驅(qū)動輸出的圖形液晶顯示控制器，而在小規(guī)模點陣液晶顯示模塊上使用液晶顯示驅(qū)動器組成液晶顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)是非常有益的，這將使液晶顯示模塊的硬件電路簡單化，從而降低模塊的成本，同時也提高了對軟件功能的要求。這里要注意的是每個漢 字占用的行地址是兩頁，如“智”字占的就是 X0 和 X1，即第二行的漢字其 X=2 而不是 1。則 ()就可以定義出這個字在屏上的實際位置。用lr來表示漢字的區(qū)域，當(dāng) lr=0，表示左區(qū)； lr=1，表示中區(qū)； lr=2，表示右區(qū)。 MGLS19264LCM 的顯示部分為左、中、右 3 個區(qū)，可以由 CS片選的取值分別進行控制，其接口的片選定義如下： 表 21 MGLS 的片選定義表 CS1 CS2 選中區(qū)域 0 0 左區(qū) 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 12 0 1 中區(qū) 1 0 右區(qū) 1 1 未選 有了 上面的知識，就可以編寫顯示界面這一塊程序。 上面已經(jīng)介紹到， MGLS19264 液晶模塊中液晶屏顯示區(qū)為 192 64 點陣，其中，它們的每 8個像素行組成一頁，整個顯示區(qū)共分為 8頁，每 64 列為一個區(qū)，這樣，它就有左、中、右 3個區(qū)，它的顯示區(qū)示意圖如下： 左區(qū) 中區(qū) 右區(qū) 0 1 2 ? 62 63 64 65 ? 127 128 129 ? 191 DB0 ? DB7 ? DB0 ? DB7 圖 23 液晶 屏顯示區(qū)示意圖 液晶模塊顯示字符是從上到下，從左到右進行顯示的。它們都是以二維數(shù)組的格式存放在 ROM 中。具體到軟件設(shè)計時，則需設(shè)計一判忙程序，在判斷 BUSY=0 后，再往下進行操作。這里要特別引起注意的是完成這 3 項操作的前提條件是 KS0108B 控制器處于準(zhǔn)備好的狀態(tài)，即 BUSY=0，由 模塊的軟件特性知道，當(dāng) BUSY=1 時，系統(tǒng)的接口電路處于被封鎖的狀態(tài)，是不能接受除讀狀態(tài)指令外的任何操作的?，F(xiàn)就點陣型 LCD的顯示原理、模塊特點等做一簡要介紹。根據(jù) LCD顯示原理的不同，常見和常用的 LCD可以分為字符型 LCD和點陣型 LCD兩種。 LCD 液晶顯示 LCD 的顯示原理 液晶顯示器是一種功耗極低的顯示器。 （ 2） XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對外部輸 出的脈沖或用于定時目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 P3口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0 外部輸入） T1（記時器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。當(dāng) P3 口寫入 “1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P2 口在 FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2 口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 P1口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器 能接收輸出 4TTL 門電流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P0口： P0 口為一個 8位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 1 AT89C51 主要引 腳功能： （ 1） .管腳說明 ： VCC：供電電壓。電位器用于顯示對比度的調(diào)節(jié)。電路圖如圖 22所示。單片機通過對這些接口的操作，以達到對液晶顯示模塊的控制。電位器用于顯示對比度的調(diào)節(jié)。 (一 ) 直接訪問方式 數(shù)據(jù)總線 GND +5V 電位器 負(fù)電源 1 3 2 74LS00 A11 A10 A9 A8 MPU 圖 21 直接訪問方式電路圖 LCM 接口 PD0 PD1 PD2 PD3 PD4 PD5 PD6 PD7 RD WE DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 GND VCC V0 E /CSA /CSB R/W D/I 10K 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 7 直接訪問方式就是將液晶顯示模塊的接口作為存儲器或 I/O設(shè)備直接掛在單片機總線上，單片機以訪問存儲器或 I/O 設(shè)備的方式操作液晶顯示模塊的工作。在本章里，首先將介紹一下液晶模塊訪問方式的兩種接口電路，然后對 LCD 顯示電路原理圖作一個詳細(xì)的介 紹，接著介紹充電電路中所用到的各種芯片和元器件的原理和一些功能 . 選擇 單片機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。 (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 IC 上，因此耗電量比其它顯示器要小得多。 在單片機系統(tǒng)中使用液晶顯示模塊作為輸出器件有以下優(yōu)點 : (1) 顯示質(zhì)量高 液晶顯示器每一個點在收到信號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行整體設(shè)計。在掉電模式下，保存 RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 5 用其他芯片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止。在閑置模式下， CPU 停止工作。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫 “1” 且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 (2) 振蕩器特性： XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。 可編程串行通道 兩個 16 位定時器 /計數(shù)器 128*8 位內(nèi)部 RAM 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) 與 MCS51 兼容 由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器 。 單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除 100次。 主要芯片的選擇 硬件電路的核心器件選用 ATMEL 公司的 AT89C51 芯片， AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機。當(dāng)充電電流下降到 生產(chǎn)商設(shè)定的最小電流時就要停止充電。 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。由于過充電會造成 NiMH 電池的失效，在充電過程中進行精確地測量以在合適的時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、手持?jǐn)z象機，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。在電池包里第一個被完全放電的單元會發(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需要了解這些電池的背景知識。在快速充電時這將使電池快速升溫，若不及時停止充電就會造成電池的損壞。一些電能轉(zhuǎn)化成了熱能，對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。 (2)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，且具有幾個不同的停止充電的判斷方法。其框圖如下： 遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院論文 2 圖 11 智能充電器基本框圖 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)將能量存儲到化學(xué)系統(tǒng)里實現(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。電池技術(shù)的持續(xù)進步也要求更復(fù)雜的充電算