畢業(yè)設(shè)計---淺析我國中小企業(yè)市場營銷戰(zhàn)略

1、<p><b>　　數(shù)理與信息工程學(xué)院</b></p><p>　　《單片機原理及應(yīng)用》期末課程設(shè)計</p><p>　　題 目： 智能型充電器的電源和顯示的設(shè)計 </p><p>　　專 業(yè)： 計算機科學(xué)與技術(shù)（專升本） </p><p>　　班 級： 計算機

2、081班 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p>

3、　　成 績： </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 緒 論 …………………………………………………………………4</p><p>　　1.1 課題背景……………………………………………………………… 4</p><

4、;p>　　1.2畢業(yè)設(shè)計任務(wù)和要求 …………………………………………………4</p><p>　　第二章 硬件電路設(shè)計 ……………………………………………………… 5</p><p>　　2.1 硬件電路主要芯片…………………………………………………… 5</p><p>　　2.1.1 Atmega16L主要引腳說明 …………………………………… 5&

5、lt;/p><p>　　2.1.2 Atmega16L的存儲器 ………………………………………… 7</p><p>　　2.1.3 Atmega16L的時鐘電路 ……………………………………… 7</p><p>　　2.1.4 Atmega16L的系統(tǒng)復(fù)位 ……………………………………… 7</p><p>　　2.2 LCD液晶顯示 …

6、…………………………………………………… 8 </p><p>　　2.2.1 LCD的顯示原 ………………………………………………… 8</p><p>　　2.2.2 液晶顯示控制驅(qū)動器 …………………………………………8</p><p>　　2.2.3 液晶顯示模塊的特點 ………………………………………10</p><p>　　2.3

7、 硬件電路設(shè)計…………………………………………………………12</p><p>　　2.4 PROTELL99的應(yīng)用簡介……………………………………………… 13</p><p>　　第三章 軟件設(shè)計……………………………………………………………… 15</p><p>　　3.1 用C語言開發(fā)單片機的優(yōu)勢 …………………………………………15</p>

8、<p>　　3.2 液晶顯示漢字或字符的原理…………………………………………16</p><p>　　3.3 LCD模塊的指令說明 …………………………………………………16</p><p>　　3.4 液晶顯示界面 ………………………………………………………19</p><p>　　3.5 系統(tǒng)程序流程圖………………………………………………………19

9、</p><p>　　第四章 系統(tǒng)調(diào)試過程…………………………………………………………22</p><p>　　4.1 系統(tǒng)調(diào)試軟件介紹………………………………………………… 22</p><p>　　4.1.1 ICCAVR編譯器簡介 …………………………………………22</p><p>　　4.1.2 ICCAVR的設(shè)置 ……………………

10、…………………………23</p><p>　　4.2 調(diào)試過程 ……………………………………………………………23</p><p>　　第五章 課程設(shè)計總結(jié) ……………………………………………………… 25</p><p>　　參考文獻 ………………………………………………………………………26</p><p><b>　　第一章　

11、緒 論</b></p><p><b>　　1.1課題背景</b></p><p>　　如今，隨著越來越多的手持式電器的出現(xiàn)，對高性能、小尺寸、重量輕的電池充電器的需求也越來越大。電池技術(shù)的持續(xù)進步也要求更復(fù)雜的充電算法以實現(xiàn)快速、安全的充電。因此需要對充電過程進行更精確的監(jiān)控，以縮短充電時間、達到最大的電池容量，并防止電池損壞。與此同時，對充電電池的

12、性能和工作壽命的要求也不斷地提高。從20世紀60年代的商用鎳鎘和密封鉛酸電池到近幾年的鎳氫和鋰離子技術(shù)，可充電電池容量和性能得到了飛速的發(fā)展。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（Li-Ion）和密封鉛酸電池（SLA）四種類型。</p><p>　　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，電池有自己的特性。設(shè)計充電器時要仔細了

13、解這些特性以防止過度充電而損壞電。</p><p>　　目前，市場上賣得最多的是旅行充電器，但是嚴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)，對高性能、小尺寸、輕重量的電池充電器的需求也越來越大。電池技術(shù)的持續(xù)進步也要求更復(fù)雜的充電算法以實現(xiàn)快速、安全地充電，因此，需要對充電過程進行更精確地監(jiān)控(例如對充、放電電流、充電電壓、溫度等的監(jiān)控)，以縮短充電時間

14、，達到最大的電池容量，并防止電池損壞。</p><p>　　1.2 本設(shè)計任務(wù)和要求</p><p>　　智能充電器的設(shè)計包括硬件和軟件兩大部分，本人的主要任務(wù)是完成充電器設(shè)計的LCD顯示部分，其主要涉及的知識包括：</p><p>　　自學(xué)AVR單片機的相關(guān)內(nèi)容。</p><p><b>　　設(shè)計電源電路。</b>&l

15、t;/p><p>　　設(shè)計128*64液晶顯示控制電路和用C語言編制LCD顯示程序，用圖形方式顯示充電器電壓、電流等參數(shù)。</p><p>　　手工焊接和ICCAVR編譯器的應(yīng)用。 </p><p>　　第二章 硬件電路設(shè)計</p><p>　　經(jīng)過前面對充電器原理、液晶模塊、ATmega16L等的總體了解和掌握以及對各種元器件和電

16、路圖的分析和比較后，現(xiàn)在就可以開始進入硬件電路的設(shè)計了。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，最后對PROTEL99的使用和PCB板的繪制以及焊接做一簡單介紹，然后再將自己的設(shè)計思想和同組人所設(shè)計的兩部分結(jié)合，達成統(tǒng)一。 </p><p>　　通過比較再結(jié)合本次設(shè)

17、計的實際條件，由于Atmega16L芯片沒有WR、RD管腳，而且為了使電路簡單且方便軟件實現(xiàn)，所以最終決定采用間接控制的方式來設(shè)計LCD顯示電路。</p><p>　　2.1 硬件電路主要芯片</p><p>　　2.1.1 ATmega16L主要引腳芯片</p><p>　　以下是ATmega16L的引腳配置：</p><p>　　圖2-1

18、 ATmega16L芯片引腳</p><p><b>　　引腳說明：</b></p><p>　　VCC 　　　　　　　數(shù)字電路的電源</p><p>　　GND 　　　　　　　地</p><p>　　端口A(PA7～PA0) 　端口A 作為A/D 轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端。</p><p>　　端口A

19、 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。</p><p>　　端口B(PB7～PB0) 　端口B 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。</p><p>　　端口C(PC7～PC0) 　端口C 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有

20、對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。</p><p>　　端口D((PD7～PD0) 端口D 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。</p><p>　　RESET　　　　　　 復(fù)位輸入引腳。持續(xù)時間超過最小門限時間的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。</p><p>　　XTAL1 　　　　　　反向振蕩放大

21、器與片內(nèi)時鐘操作電路的輸入端。</p><p>　　XTAL2 　　　　　　反向振蕩放大器的輸出端。</p><p>　　AVCC　　　　　　　AVCC是端口A與A/D轉(zhuǎn)換器的電源。不使用ADC時，該引腳應(yīng)直接與VCC連接。使用ADC時應(yīng)通過一個低通濾波器與VCC相連。</p><p>　　AREF　　　　　　　A/D 的模擬基準輸入引腳。</p>&

22、lt;p>　　2.1.2 Atmega16L的存儲器</p><p>　　AVR結(jié)構(gòu)有兩個主要的存儲空間：數(shù)據(jù)存儲器空間和程序存儲器空間，此外，Atmega16L還有一個EEPROM存儲器以保存數(shù)據(jù)。這三個存儲器都為線性的平面結(jié)構(gòu)。</p><p>　　(1) Atmega16L具有16K字節(jié)的在線編程Flash，用于存儲程序指令代碼。因為AVR指令為16位或32位，故Flash組織

23、成8K16的形式。用戶程序的安全性要根據(jù)Flash程序存儲器的兩個區(qū)：引導(dǎo)(Boot) 程序區(qū)和應(yīng)用程序區(qū)，分開來考慮。</p><p>　　(2) 數(shù)據(jù)存儲器的尋址方式分為5種：直接尋址、帶偏移量的間接尋址、間接尋址、帶預(yù)減量的間接尋址和帶后增量的間接尋址。</p><p>　　(3) ATmega16L 包含512 字節(jié)的EEPROM 數(shù)據(jù)存儲器。它是作為一個獨立的數(shù)據(jù)空間而存在的，可

24、以按字節(jié)讀寫。EEPROM 的壽命至少為100,000 次擦除周期。</p><p>　　2.1.3 Atmega16L的時鐘電路</p><p>　　單片機的時鐘用于產(chǎn)生工作所需要的時序，其連接電路如下圖：</p><p>　　圖2-2 晶體振蕩器連接圖</p><p>　　XTAL1 與XTAL2 分別為用作片內(nèi)振蕩器的反向放大器的輸入和

25、輸出，考慮到其最大頻率不超過8MHz，這里選用的晶振為7.3728MHz。</p><p>　　2.1.4 Atmega16L的系統(tǒng)復(fù)位</p><p>　　Atmega16L有五個復(fù)位源：</p><p>　　上電復(fù)位。電源電壓低于上電復(fù)位門限Vpot時，MCU復(fù)位。如果在單片機加Vcc電壓的同時，保持RESET引腳為低電平，則可延長復(fù)位周期。</p>

26、<p>　　Vcc Vpot Vpot</p><p>　　RESET Vrst Vrst</p><p><b>　　TIME-OUT&l

27、t;/b></p><p>　　INTERINAL tTOUT tTOUT</p><p><b>　　RESET</b></p><p>　　圖2-3 RESET引腳與VCC相連時， 圖2-4 RESE

28、T引腳由外部控制時,</p><p>　　單片機的復(fù)位電平 單片機的復(fù)位電平</p><p>　　外電復(fù)位。引腳RESET上的低電平持續(xù)時間大于最小脈沖寬度時MCU復(fù)位。</p><p><b>　　Vcc</b></p><p>　　RESET

29、 Vrst</p><p>　　TIME-OUT tTOUT</p><p><b>　　INTERNAL</b></p><p><b>　　RESET </b></p><p>　　圖2-5 外部復(fù)位時序圖</p&

30、gt;<p>　　看門狗復(fù)位。看門狗使能并且看門狗定時器溢出時復(fù)位發(fā)生。看門狗計數(shù)器溢出時，將產(chǎn)生一個晶振的復(fù)位脈沖。</p><p><b>　　Vcc </b></p><p><b>　　RESET </b></p><p>　　WDT 1 XTAL Cycle

31、</p><p><b>　　TIME-OUT </b></p><p>　　RESET tTOUT </p><p><b>　　TIME-OUT</b></p><p><b>　　INTERNAL</b></p>&

32、lt;p><b>　　RESET</b></p><p>　　圖2-6看門狗復(fù)位時序圖</p><p>　　掉電檢測復(fù)位。掉電檢測復(fù)位功能使能，且電源電壓低于掉電檢測復(fù)位門限Vpot時MCU即復(fù)位。</p><p>　　JTAG AVR復(fù)位。復(fù)位寄存器為1時MCU復(fù)位。</p><p>　　2.2 LCD液晶顯示

33、 </p><p>　　2.2.1 LCD的顯示原理</p><p>　　液晶顯示器是一種功耗極低的顯示器。隨著液晶顯示技術(shù)的發(fā)展，LCD顯示器的規(guī)格眾多，其專用驅(qū)動芯片也相互配套，使LCD在控制和儀表系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用提供了極大的方便。</p><p>　　要想在液晶模塊上顯示一個漢字或字符，需要3個最基本的控制操作：分別向3個控制器寫指令代碼、寫顯示數(shù)據(jù)和讀顯示

34、數(shù)據(jù)。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控制器處于準備好的狀態(tài)，即BUSY=0，由模塊的軟件特性知道，當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。</p><p>　　上面已經(jīng)介紹到，MGLS-19264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

35、、中、右3個區(qū)，它的顯示區(qū)示意圖如下：</p><p>　　左區(qū) 中區(qū) 右區(qū)</p><p>　　圖2-7 液晶屏顯示區(qū)示意圖</p><p>　　液晶模塊顯示字符是從上到下，從左到右進行顯示的。假設(shè)定義從最左上角開始顯示，則先從上到下顯示第0頁的第一列，依次從左向右開始顯示。</p>&l

36、t;p>　　MGLS-19264LCM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：</p><p>　　表2-1 MGLS的片選定義表</p><p>　　有了上面的知識，就可以編寫顯示界面這一塊程序。由于每個漢字或字符在圖中位置是固定的，只要定義了相應(yīng)的選區(qū)及X、Y地址，就可以顯示出具體的位置。用lr來表示漢字的區(qū)域，當lr=0，表示左區(qū)；

37、lr=1，表示中區(qū)；lr=2，表示右區(qū)。X表示頁面，Y表示列地址。則(lr.X.Y)就可以定義出這個字在屏上的實際位置。以第一行的“智”字為例，這個字位于模塊的左區(qū)，則lr=0；它位于第一頁和第二頁，則X=0；它位于列地址的48-63字節(jié)，Y=48，那么“智”就可以通過(0.0.48)精確地表示出它的位置。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。因此，第二行的“電”就應(yīng)該表

38、示為(0.2.0)，其它字符依此設(shè)計即可。</p><p>　　2.2.2 液晶顯示控制驅(qū)動器</p><p>　　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。許多顯示功能如光標、字符庫、閃

39、爍都需要由軟件編制而成。HD61203和HD61202就是這類液晶顯示驅(qū)動控制器套件。之所以稱它們?yōu)樘准且驗镠D61203和HD61202必須配套使用，通常有12864和19264兩種規(guī)格。其特點如下：</p><p>　　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)。</p><p>　　2．HD61202及其兼容控制器是列驅(qū)動器，具有6

40、4路列驅(qū)動輸出。</p><p>　　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)。</p><p>　　4．HD61202及其兼容控制器的占空比為1/32~1/64。</p><p>　　2.2.3 液晶顯示模塊的特點</p><p>　　MGLS-12864圖形液晶顯示模塊的

41、驅(qū)動和控制系統(tǒng)是由一片KS0107B或兼容驅(qū)動器( 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。</p><p>　　它的主要技術(shù)參數(shù)及其供電特點如下：</p><p>　　電源：DC+5V，模塊內(nèi)自帶用于LCD驅(qū)動的負壓電路。</p><p>　　顯示內(nèi)容：12864全屏幕點陣。</p>&l

42、t;p>　　指令形式：七種指令。</p><p>　　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。</p><p>　　工作環(huán)境：－10~+50℃。</p><p>　　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。</p><p>　　本次選用的模塊是雙電源供電（VDD/V0），需要提供一個液晶驅(qū)動電壓，用以調(diào)節(jié)對比度

43、，接在液晶模塊的V0引腳上，由于液晶的對比度會隨著溫度的變化而相應(yīng)變化，所以其液晶顯示驅(qū)動電壓值應(yīng)隨著溫度作相應(yīng)的調(diào)整，這里采用了一個電位器，調(diào)整電壓值。</p><p>　　背光供電為3.8-4.1V的支流電源，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。</p><p>　　MGLS-12864液晶顯示模塊一共有20個引腳，它的接口定義如下：</p>

44、<p>　　表2-2 MGLS-12864的接口電路</p><p><b>　　2.3硬件電路設(shè)計</b></p><p>　　經(jīng)過對以上對ATmega16L芯片的端口、存儲器、時鐘電路、以及復(fù)位電路和LCD液晶顯示等原理的介紹后，現(xiàn)在就可以完成對這部分硬件電路的設(shè)計了。再結(jié)合前面的分析采用間接訪問的方式實現(xiàn)單片機與液晶顯示模塊之間的連接。LCD模塊的

45、8位數(shù)據(jù)線接在了Atmega16L芯片B口的8位數(shù)據(jù)線上，這里用了一個74LS24作為鎖存器使它們間接連接在一起。LCD的EN、D/I、CS1、CS2、R/W分別連接到PA3~PA7上，其詳細的接法見下圖</p><p>　　圖2-8 硬件接線圖</p><p>　　2.4 PROTEL99的應(yīng)用簡介</p><p>　　經(jīng)過前面的努力，智能充電器硬件電路的設(shè)計在

46、本人及同組人的共同努力下已經(jīng)完成，接下來便是根據(jù)前面的設(shè)計用軟件畫出其原理圖并生成ＰＣＢ板。PROTEL99SE是一個全32位的電路板設(shè)計軟件，使用該軟件可以容易地設(shè)計電路原理圖、畫元件圖、設(shè)計電路板圖、畫元件封裝圖和電路仿真。</p><p>　　在這里主要用它來繪制電路原理圖和生成印制電路板。原理圖的設(shè)計步驟如下：</p><p>　　設(shè)置原理圖設(shè)計環(huán)境。其中，工作環(huán)境設(shè)置是使用Des

47、ign/Options和Tool和Preferences菜單進行的，畫原理圖環(huán)境的設(shè)置主要包括圖紙大小、捕捉柵格、電氣柵格、模板設(shè)置等。</p><p>　　放置元件，將電氣和電子元件放置在圖紙上。</p><p>　　原理圖布線。元件一旦放置在原理圖上，不需要用導(dǎo)線將元件連接起來，連接時一定要符合電氣規(guī)則。</p><p>　　編輯和調(diào)整。編輯元件的屬性。包括元件

48、名、參數(shù)、封裝圖等。調(diào)整元件和導(dǎo)線的位置等操作。</p><p>　　本次設(shè)計所用的主要元件屬性如下：</p><p>　　表2-3 主要元件表</p><p>　　檢查原理圖。使用電氣規(guī)則功能(ERC)檢查原理圖的連接是否合理和正確。給出檢查報告，若有錯誤則要根據(jù)錯誤進行改正。</p><p>　　生成網(wǎng)絡(luò)表。所謂網(wǎng)絡(luò)表就是元件名、封裝、參

49、數(shù)及元件之間的連接表，通過該表可以確認各個元件和它們之間的關(guān)系。</p><p><b>　　打印原理圖。</b></p><p><b>　　第三章 軟件設(shè)計</b></p><p>　　由于本人主要負責(zé)設(shè)計軟件部分，而本人之前對C語言這門課的學(xué)習(xí)不是非常的精通，因此在著手本章之前本人對C語言以及AVR單片機與C語言編程

50、方面的書籍做了認真仔細的回顧、學(xué)習(xí)和再研究，這樣才對下面設(shè)計工作的開展打下了基礎(chǔ)。在本章里，本人將先介紹C語言開發(fā)的優(yōu)勢，然后介紹LCD的顯示原理、模塊的軟件特性等,接下來便是最主要的整個程序的設(shè)計。</p><p>　　3.1.用C語言開發(fā)單片機的優(yōu)勢</p><p>　　C語言是一種編譯型的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言，具有簡單的語法結(jié)構(gòu)和強大的處理功能，具有運行速度快、編譯效率高，移植性好和可

51、讀性強等多種優(yōu)點，可以實現(xiàn)對系統(tǒng)便件的直接操作。用C語言來編寫目標系統(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，便于改進和擴充，從而開發(fā)出大規(guī)模、高性能的應(yīng)用系統(tǒng)。其優(yōu)勢如下：</p><p>　　可以大幅度加快開發(fā)進度，程序量越大，用C語言就越有優(yōu)勢。</p><p>　　無需精通單片機指令集和具體的硬件，也能夠編出符合硬件實際專業(yè)水平的程序。</p><

52、p>　　可以實現(xiàn)軟件的結(jié)構(gòu)化編程，使得軟件的邏輯結(jié)構(gòu)變得清晰、有條理、便于開發(fā)小組計劃任務(wù)、分工合作。源程序的可讀性和可維護性都很好。</p><p>　　省去了人工分配單片機資源的工作，在匯編語言中要為每一個子程序分配單片機的資源。</p><p>　　匯編語言的可移植性很差，而C語言只要將一些與硬件相關(guān)的代碼作適當?shù)男薷?，就可以方便地移植到其它種類的單片機上。</p>

53、<p>　　C語言提供auto、static、flash等存儲類型，針對單片機的程序存儲空間、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，極大地增強了程序處理能力和靈活性。</p><p>　　對于一些復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)，可以通過移植(或C編譯器提供)的實時操作系統(tǒng)來實現(xiàn)。</p><p>　　3.2 液晶顯示漢字或字符的原理</p

54、><p>　　LCD本身不發(fā)光只是調(diào)節(jié)光的亮度，目前市面上的LCD顯示器都是利用液晶的扭曲一向列效應(yīng)制成，這是一種電場效應(yīng)，夾在兩片導(dǎo)電玻璃電極間的液晶經(jīng)過一定處理，它內(nèi)部的分子呈直角扭曲，當線性偏振光透過其偏振面便會旋轉(zhuǎn)一個直角。當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。當去掉電場后液晶分子又恢復(fù)取扭曲結(jié)構(gòu)。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

55、或黑底白字的顯示形式。結(jié)合以上知識具體顯示原理如下：</p><p>　　( 1 ) 線段的顯示</p><p>　　點陣圖形式液晶由M*N個顯示單元組成，假設(shè)LCD顯示屏有64行，每行有128列，每8列對應(yīng)1字節(jié)的8位，即每行由16字節(jié)，共16*8=128個點組成，屏上64*16個顯示單元與顯示RAM區(qū)1024字節(jié)相對應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對應(yīng)。例如屏的第一行的亮暗由

56、RAM區(qū)的00H~00FH的16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(000)=FFH時，如屏的左上角顯示一條短亮線，長度為8個點；當(3FFH)=FFH時，則顯示屏的右下角顯示一條短亮線；當(000H)=FFH，(001H)=00H，(002H)=FFH，(003H)=00H，…(00EH)=FFH，(00FH)=00H時，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。這就是LCD顯示的基本原理。</p><p>　　(

57、2 ) 字符的顯示</p><p>　　用LCD顯示一個字符時比較復(fù)雜，因為一個字符由6*8或8*8點陣組成，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”的點亮，為“0”的不亮，這樣一來就組成某個字符。但對于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器 (如HD61202)來說，顯示字符就比較簡單了，可讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)

58、找出顯示RAM對應(yīng)的地址，設(shè)立光標，在此送上該字符對應(yīng)的代碼即可。</p><p>　　3.3 LCD模塊的指令說明</p><p>　　要完成顯示程序的設(shè)計，必須了解LCD液晶模塊的指令系統(tǒng)。這里采用的LCD是北京精電蓬遠顯示技術(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。</p><p>　　KS0108B及其兼容控制驅(qū)動

59、器( HD61202 )的指令系統(tǒng)比較簡單，一共只有7條指令，從作用上可分為兩類。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。下面是各個指令的功能：</p><p><b>　　讀狀態(tài)指令</b></p><p>　　狀態(tài)字是計算機了解HD61202及其兼容控制驅(qū)動器當前狀態(tài)，或是HD61202及其兼容控制驅(qū)動器向計算機提供其內(nèi)部狀態(tài)的唯一的

60、信息渠道。狀態(tài)字為一字節(jié)，其中僅有3位有效位，它們是：</p><p>　　BUSY表示當前HD61202接口控制電路運行狀態(tài)。BUSY=1表示HD61202正在處理計算機發(fā)來的指令或數(shù)據(jù)。此時接口電路被封鎖，不能接受除讀狀態(tài)字以外的任何操作。BUSY=0表示HD61202接口電路已處于“準備好”狀態(tài)，等待計算機的訪問。</p><p>　　ON/OFF表示當前的顯示狀態(tài)。ON/OFF=1

61、表示關(guān)顯示狀態(tài)；ON/OFF=0表示開顯示狀態(tài)。</p><p>　　RESET表示當前HD61202的工作狀態(tài)，即反映RST端的電平狀態(tài)。當RST為低電平狀態(tài)時，HD61202處于復(fù)位工作狀態(tài)，RESET=1；當RST為高電平狀態(tài)時，HD61202為正常工作狀態(tài)，RESET=0。</p><p><b>　　顯示開關(guān)指令</b></p><p&g

62、t;　　該指令設(shè)置顯示開／關(guān)觸發(fā)器的狀態(tài)，由此控制顯示數(shù)據(jù)鎖存器的工作方式，從而控制顯示屏上的顯示狀態(tài)。D位為顯示開／關(guān)控制位。當D=1為開顯示設(shè)置，顯示數(shù)據(jù)鎖存器正常工作，顯示屏上呈現(xiàn)所需的顯示效果。</p><p><b>　　顯示起始行設(shè)置指令</b></p><p>　　該指令設(shè)置了顯示起始行寄存器的內(nèi)容。HD61202有64行顯示的管理能力，該指令中L5~L

63、0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。如果定時間隔地，等間距地修改( 如加1或減1)顯示起始行寄存器的內(nèi)容，則顯示屏將呈現(xiàn)顯示內(nèi)容向上或向下平滑滾動的顯示效果。</p><p><b>　　頁面地址設(shè)置指令</b></p><p>　　該指令設(shè)置了頁面地址——X地址寄存器的內(nèi)容。HD61202

64、將顯示存儲器分成8頁，指令代碼中P2-P0就是要確定當前所要選擇的頁面地址，取值范圍為0-7H,代表第1-8頁。該指令規(guī)定了以后的讀／寫操作將在哪一個頁面上進行。</p><p><b>　　列地址設(shè)置指令</b></p><p>　　該指令設(shè)置了Y地址計數(shù)器的內(nèi)容，C5~C0=0~3FH( 1~64 )代表了某一頁面上的某一個單元地址，隨后的一次讀或?qū)憯?shù)據(jù)將在這個單

65、元上進行。Y地址計數(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)進行讀／寫數(shù)據(jù)時，Y地址計數(shù)器不必每次都設(shè)置一次。</p><p>　　頁面地址的設(shè)置和列地址的設(shè)置將顯示存儲器單元唯一的確定下來，為后來的顯示數(shù)據(jù)的讀／寫作了地址的選通。</p><p><b>　　寫數(shù)據(jù)指令</b></p><p>　　該操作將8位數(shù)據(jù)寫入

66、先前已確定的顯示存儲器的單元內(nèi)。操作完成后列地址計數(shù)器自動加1。</p><p><b>　　讀數(shù)據(jù)指令</b></p><p>　　該操作將HD61202接口部的輸出寄存器內(nèi)容讀出，然后列地址計數(shù)器自動加一。必須注意的是，進行讀操作之前，必須有一次空讀操作，緊接著再讀才會讀出所要讀的單元中的數(shù)據(jù)。</p><p>　　3.4 液晶顯示界面&

67、lt;/p><p>　　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)計出如下界面：</p><p>　　圖3-1 LCD界面顯示</p><p>　　這次設(shè)計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MGLS-12864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)

68、作為列驅(qū)動器組成的。</p><p>　　3.5 系統(tǒng)程序流程圖</p><p>　　為了方便程序的設(shè)計，使自己在設(shè)計過程中做到思路清晰，設(shè)計起來游刃有余。這里首先畫出了程序流程圖，后面根據(jù)次流程圖具體設(shè)計程序，現(xiàn)具體分析如下：</p><p><b>　　(一)主程序流程圖</b></p><p>　　這次設(shè)計課題的主

69、要內(nèi)容是在充電器的充電過程中，采集參數(shù)，進行電壓、電流、溫度的實時顯示。其主流程圖設(shè)計如下：</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　圖3-2　主程序流程圖</p><p>　　(二)控制程序流程圖</p><p>　　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行寫指令代碼、寫顯示數(shù)

70、據(jù)和讀顯示數(shù)據(jù)3項操作。完成這3項工作都必須保證控制器處于不忙的情況下，這就必須有一個判忙子程序，其流程圖如下：</p><p>　　圖3-3 判忙程序流程圖</p><p>　　(三)顯示程序流程圖</p><p>　　根據(jù)上面采用的方法設(shè)置漢字的初始值(lr、X、Y)，當顯示完第一列的8字節(jié)以后，跳到第二列又從上往下顯示。由于一個漢字每一列有16字節(jié)，則當一頁的

71、16列顯示完，只相當于顯示的漢字的上半部分，則再次跳到下一頁的初始位，進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。</p><p><b>　　第四章 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　4.1 系統(tǒng)調(diào)試軟件介紹</p><p>　　完成對系統(tǒng)的硬、軟件設(shè)計后，就可以對系統(tǒng)進行調(diào)試了。本次設(shè)計本人采用了ICCAVR

72、編譯器作為系統(tǒng)的開發(fā)工具，進行程序的燒錄和仿真。</p><p>　　4.1.1 ICCAVR編譯器簡介</p><p>　　(一) ICC AVR是ImageCraft公司針對AVR單片機而開發(fā)的一個C語言編譯,它具有以下幾個特點:</p><p>　　1.支持不帶SRAM的單片機器件。</p><p>　　2.帶嵌入式的應(yīng)用程序編譯器。&

73、lt;/p><p><b>　　3.帶全局優(yōu)化器。</b></p><p>　　4.支持在線編程(STK200/300)。</p><p>　　5.ICC AVR是一個運行于Windows 9X/NT的集成開發(fā)環(huán)境(ODE)，它包括單片機軟件開發(fā)所需要的編輯器、工程管理器和C編譯器。</p><p>　　6.ICC AVR采

74、用了工程的組織形式。程序的所有源文件全部以工程的一個要素保存在工程中，并且程序的編輯和編譯也都在這個環(huán)境中進行。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。</p><p>　　(二)ICC AVR支持的數(shù)據(jù)類型</p><p>　　數(shù)據(jù)類型就是數(shù)據(jù)的不同表示形式，它們按照被描敘數(shù)據(jù)的性質(zhì)及其所占存儲空間的大小來劃分。ICC AVR的C編譯器可以支持4種數(shù)據(jù)類型，它

75、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。</p><p><b>　　1.基本數(shù)據(jù)類型</b></p><p>　　基本數(shù)據(jù)類型包括字符型(Unsign Char和Signed Char)、整型(Unsigned Int和SignedInt)、長整型(Unsigned Long和Signed long)、浮點型(Float)和雙精度型(Double〕。基本

76、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。</p><p><b>　　2.構(gòu)造數(shù)據(jù)類型</b></p><p>　　構(gòu)造數(shù)據(jù)類塑包括數(shù)組型(Array)、結(jié)構(gòu)體類型(Smuct)、公用體類型(Union)和枚舉類刑(Enum)。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。</p>

77、<p><b>　　3.指針類型</b></p><p>　　指針是一種用來專門存放所指對象地址的變量，它指向計算機內(nèi)的一個內(nèi)存單元。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。 </p><p><b>　　4.空類型</b><

78、;/p><p>　　空類型也就是Void類型。在調(diào)用函數(shù)時，函數(shù)通常都會返同一個函數(shù)值。這個返回的函數(shù)值的數(shù)據(jù)類型可以在函數(shù)定義和函數(shù)說明中由用戶指定。但有一些函數(shù)，它只進行一定的處理，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”。</p><p>　　當一個計算的幾個運算分量的數(shù)據(jù)類型不相同時.要根據(jù)一些規(guī)則把它們轉(zhuǎn)換成某個共同的數(shù)據(jù)類型。這種轉(zhuǎn)換可自動進行，也可以人工強

79、制轉(zhuǎn)換。通常來說，編譯器會把“窄”的數(shù)據(jù)類型自動轉(zhuǎn)換成“寬”數(shù)據(jù)類型，以保證計算信息不被丟失。</p><p>　　4.1.2 ICC AVR的主要設(shè)置</p><p>　　點擊菜單中“Tools”欄中的“Application Builder”命令，打開應(yīng)用構(gòu)筑向?qū)υ捒颍淇驁D如4-1所示。框圖主要有以下頁面：</p><p>　?、臗PU選項：可對芯片的種類、

80、頻率、是否使用看門狗以及是否使用INT0和INT1等進行選擇。在這里選擇M16芯片，7.3728頻率，使用看門狗。</p><p>　　⑵PORTS選項：可以設(shè)計I/O的屬性，其關(guān)系如下：</p><p>　　表4-1 Ports選項中符號與端口實際設(shè)定</p><p><b>　　4.2 調(diào)試過程</b></p><p&g

81、t;　　為了鞏固前面所學(xué)的知識，培養(yǎng)對AVR單片機學(xué)習(xí)的興趣，同時也為了學(xué)會并熟練掌握ICCAVR編譯器的應(yīng)用，為最后的聯(lián)機調(diào)試打下基礎(chǔ)。在這里設(shè)計了一些最簡單的單片機系統(tǒng)實例進行調(diào)試，其核心部件采用Atmega16L芯片。</p><p>　　本來這次是準備在面包板上完成實驗的，但后來覺得引腳插在面包板里面，松緊不一，且面包板是一個長條形，如果做到后面的實現(xiàn)隨著線的增多，空間跨度太大，影響視覺，某根線一旦出了問

82、題也不易檢查，綜合各方面考慮，最后選用了一次性萬用板來進行，這和印制電路板差不多，是通過焊接焊上去的，這既美觀，出了問題也方便查找并解決。 </p><p>　?。ㄒ唬┮粋€燈的閃爍。</p><p>　　通過上面的介紹，Atmega16L有32個I/O輸出口，作為第一功能時，它們是沒有區(qū)別的。要讓輸出口電平發(fā)生轉(zhuǎn)換，采用了兩種方法。一種是用延時的辦法。初始設(shè)B0口為0，二極管不亮，經(jīng)過一定

83、時間的延時后，B0口變?yōu)?，二極管發(fā)光。再過相同時間，B0口再為0…按上述步驟循環(huán)，就可以實現(xiàn)二極管的亮滅了。</p><p>　　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，延時程序如下：</p><p>　　void delay_1ms(void)</p><p>　　{ unsigned int i;</p><p>　

84、　for(i=1;i<(unsigned int)(xtal*143-2;i++)</p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　xtal是晶振頻率，這里采用的是7.3728MHz，從理論上講，應(yīng)出現(xiàn)1ms左右的延時。編譯器上通過以后，可以進行程序的下載。選中“F

85、lash”存儲器，選擇保存的路徑。二極管出現(xiàn)了快速的亮滅交替顯示。</p><p>　　第二種利用中斷。主程序?qū)0口置1，使小燈發(fā)亮。在timer0中設(shè)置計數(shù)操作，當?shù)竭_一定的數(shù)值時，B0口跳為0。程序跳到timer0中運行，實現(xiàn)中斷。然后跳出中斷，每計數(shù)到一固定的數(shù)值時，程序就執(zhí)行中斷操作。</p><p>　　第一次運行時，小燈發(fā)亮，但不閃爍。檢查電路，接線完好，程序是編譯通過的，語

86、法上不可能有毛病。</p><p><b>　　課程設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　在此次課程設(shè)計中讓我懂得了上課時不但要認真聽講還要積極動腦，單片機是一門很活的課程，你單單跟著老師的思路去上課我感覺這遠遠都不夠，有時候你雖然很認真的聽著但是你不用腦只用筆記的話，那你就學(xué)不到知識，只是在應(yīng)付考試而已。我上課時也很認真的聽講跟著老師的思路走但是開始做課程設(shè)計的時候

87、，我都不知道從那里著手去做，主要是沒有思路。后來我從閱覽室借書，從網(wǎng)上資料來看，慢慢的才慢慢的完成了這個課程設(shè)計?，F(xiàn)在寫報告感覺自己感觸很深：我感覺好難，主要是一些程序看不懂，硬件設(shè)計也看的不是很明白。感觸最深的還是這片文章的正文格式，以前寫作文寫慣根本就不去理會這些格式，最多是一些最基礎(chǔ)的格式。原來寫論文還有這么大的“文章”在里面。呵呵。。。。。受益很大！</p><p><b>　　參考文</

88、b></p><p>　　譚浩強著 C程序設(shè)計(第二版) 清華大學(xué)出版社 1999</p><p>　　沈文、Eagle、詹衛(wèi)前編著 AVR單片機C語言開發(fā)入門指導(dǎo) 清華大學(xué)出版社 2003</p><p>　　金春林、邱慧芳、張皆喜編著 AVR系列單片機C語言編程與應(yīng)用實例 清華大學(xué)出版社 2003</p><p>

89、　　武鋒、陳新建編著 PIC單片機C語言開發(fā)入門 北京航空航天大學(xué)出版社 2005</p><p>　　夏路易、石宗義編著 電路原理圖與電路板設(shè)計教程 北京希望電子出版社 2002</p><p>　　圖形液晶顯示模塊使用手冊(第二版) 北京精電蓬遠顯示技術(shù)有限公司</p><p>　　郭永貞主編 數(shù)字電子技術(shù) 西安電子科技大學(xué)出版社 2000&

90、lt;/p><p>　　吳國經(jīng)主編 單片機應(yīng)用技術(shù) 中國電力出版社 2004</p><p>　　徐泳龍主編 單片機原理及應(yīng)用 機械工業(yè)出版社 2004</p><p>　　10．陸坤、奚大順等編著 電子設(shè)計技術(shù) 1997</p><p>　　11．盧勝利主編 智能儀器設(shè)計與實現(xiàn) 重慶大學(xué)出版社 2003</p>