畢業設計-基于單片機定時控制器的研制(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 WR9R E T18V L E D +19V L E D 20D B 010D B 111D B 212D B 313D B 414D B 515D B 616D B 717A04C S 15C S 26U?12232 2 圖 23 液晶 12232 引腳圖 指令描述 1）顯示模式設置 A0 RD WR DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 D 功能：開關屏幕顯示，不改變顯示 RAM 中的內容，也不影響內部狀態。 D=1，開顯示； D=0，關顯示。如果在顯示關閉的狀態下，選擇靜態驅動模式，那么內部電路將處于安 全模式。 2）設置顯示起始行 A0 RD WR DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 1 0 1 1 0 A4 A3 A2 A1 A0 功能：執行該命令后，所設置的行將顯示在屏幕的第一行。起始行可以是 031 范圍內的任意一行。行地址計數器具有循環計數功能，用于顯示行掃描同步，當掃描完一行后自動加一。 9 3）頁地址設置 A0 RD WR D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 A1 A0 功能：設置頁地址。當 MPU 要對 DD RAM 進行讀寫操作時，首先要設置列地址和頁地址。 A1 A0 頁地址 0 0 0 0 1 1 1 0 2 1 1 3 4）列地址設置 A0 RD WR D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 1 0 0 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 當 MPU要對 DD RAM 進行讀寫操作前，首先要設置頁地址和列地址 。 執行讀寫命令后，列地址會自動加 1，直 到達到 50H 才會停止，但頁地址不變 。 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 列地址 0 0 …… 1 0 1 1 1 0 4E 1 0 1 1 1 1 4F 5） 讀狀態指令 A0 RD WR D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 1 BUSY ADC ON/OF RESET 0 0 0 0 功能：檢測內部狀態 BUSY 為忙信號， BUSY=1： 內部正在執行操作； BUSY=0：空閑狀態 。 ADC：為顯示方向， ADC=0：反向顯示； ADC=1：正向顯示 ON/OF： 顯示開關狀態， ON/OF=0：顯示打開； ON/OF=1：顯示關閉 。 10 RESET： 復位狀態， RESET=0，正常； RESET=1：內部處于復位初始化狀態 。 6）寫顯示數據 A0 RD WR D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 1 0 Write Data 將 8 位數據寫入 DD RAM ，執行該指令后，列地址自動加 1，所以可以連續將數據寫入 DD RAM 而不用重新設置列地址。 7）讀顯示數據 A0 RD WR D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 1 Read Data 功能：讀出頁地址和列地址限定的 DD RAM 中的數據。當 “讀 修 改 寫 ”模式關閉時，每執行一次讀指令，列地址自動加一，所以可以連續從 DD RAM 中讀出數據而不用設置列地址。 8）設置顯示方向 A0 RD WR D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 D 功能：該指令設置 DD RAM 中的列地址與段驅動輸出的對應關系 當 D=0 時，反向； D=1 時，正向 。 9）開關靜態驅動模式設置 A0 RD WR D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 D 功能： D=0 表示關閉靜態顯示， D=1 表示打開靜態顯示 10）占空比選擇 A0 RD WR D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 D 功能： D=0 表示 1/16DUTY,D=1 表示 1/32 DUTY 11） “讀 修 改 寫 ”模式設置 A0 RD WR D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 功能：執行該指令后，每執行一次寫數據指令，列地址自動加一；但執行讀數據指 11 令時列地址不會改變。這個狀態一直持續到執行結束 END 指令。 12） END 指令 A0 RD WR D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 功能：關閉 “讀 修 改 寫 ”模式，并把列地址指針恢復到打開 “讀 修 改 寫 ”模式前的位置。 13）復位指令 A0 RD WR D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 功能：使模塊內部初始化 LCD12232的寫規則 在液晶屏上橫向 8 個點為一個字節數據，漢字在液晶屏上的顯示為 1616（寬 高），通過字模提取軟件按照先左后右，先上后下的方式對漢字進行字模提取，可獲得該字模對應的 32 個字節值；阿拉伯數字在液晶屏上的顯示為 816（寬 高），字模提取的方式與漢字相同，可獲得該字模對應的 16 個字節值。 一個 1616 的漢 字 的存放方式如下： 0 16 1 17 … … 15 32 一個 816 的阿拉伯數字的存放方式如下 ： 0 1 … 15 通過單片機將已提取的漢字的字模輸入液晶控制器，即可按設定的液晶模塊顯示需要的漢字或數字。 LCD12232與單片機接口 12 LCD12232 與單片機的接口電路如圖 24 所示。 E A / V P P31X T A L 119X T A L 218R S T9P ( R D )17P ( W R )16P ( I N T 0)12P ( I N T 1)13P ( T 0)14P ( T 1)15P ( T 2)1P ( T 2E X )2P 3P 4P 5P ( M O S I )6P ( M I S O )7P ( S C K )8( A D 0) P 39( A D 1) P 38( A D 2) P 37( A D 3) P 36( A D 4) P 35( A D 5) P 34( A D 6) P 33( A D 7) P 32( A 8) P 21( A 9) P 22( A 10 ) P 23( A 11 ) P 24( A 12 ) P 25( A 13 ) P 26( A 14 ) P 27( A 15 ) P 28P S E N29A L E / P R O G30( T X D ) P 11( R X D ) P 10GND20V C C40S T C 89 C 58 R D +V S S1VDD2V L C D3CL7RD8WR9R E T18V L E D +19V L E D 20D B 010D B 111D B 212D B 313D B 414D B 515D B 616D B 717A04C S 15C S 2612 23 2 2V C C10KR6R7P P P P P0.3R 17V C C1A11Y22A32Y43A53Y6GND74Y84A95Y105A116Y126A13V C C1474 H C 14C6R 18V C CV C CP 圖 24 液晶 12232 與單片機接口電路 在圖 24 中， DB0~DB7 作為數據口，與單片機的 P1 口相連；液晶 12232 的 RD、WR 端分別接到單片機的 、 端口上，由單片機的這兩個端口提供液晶的讀寫信號；液晶的外部晶振由 74HC14 與 R、 C 組成的振蕩電路提供，具體的內容將在下一章做介紹；液晶的兩個讀寫使能端口 CS CS2，與單片機的 、 相連，這樣可以在程序中對液晶的忙、閑狀態進行判別以及控制液晶的讀寫； RES 端接到 上，這樣在程序中可以靈活的選擇液晶的時序。 13 第 3 章 硬件設計 硬件電路是一個單片機系統的軀殼，沒有了軀殼，系統會是一個完全癱瘓的系統。本章會向讀者講述整個系統硬件的設 計思路和方法，另外還會向大家介紹時鐘模塊、液晶的外部時鐘產生電路等硬件電路。 芯片及硬件模塊 時鐘芯片模塊 DS1302 美國 DALLAS 公司的 DS1302 是一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實時時鐘芯片，它采用 SPI 串行總線接口與單片機連接 [6]。 SPI 是由 MOTOROLA 公司提出的一種同步串行外圍接口，采用 3 根或 4 根信號線進行數據傳輸，所需要的信號包括使能信號、同步時鐘、同步數據（輸入和輸出）。采用 SPI 接口可以方便地與許多廠家的各種標準外圍器件直接連接。采用 SPI 總線可以簡化系統結構，降 低系統成本，使系統具有靈活的可擴展性。 SPI 串行總線有如下一些主要特點： ●全雙工，三線同步傳輸。 ●主機或從機操作。 ●。 ●4種可編程主機數據傳輸速率。 ●可編程串行時鐘極性與相位。 ●發送結束中斷標志。 ●定開發沖突保護。 ●總線競爭保護。 SPI 從設備一般使用 1 根數據線（ I/O）和 2 根控制線（ RST 、 SCLK）。其中，數據線不僅用于從設備向系統主機返回數據，還可以用作多個從設備之間的級聯，當前從設備的 I/O 輸出 端可以連接到下一級設備的 I/O 輸入端。 SPI 串行接口設備既可以工作在主設備模式下，也可以工作在從設備模式下。系統主設備為 SPI 總線通信過程提供同步時鐘信號，并決定從設備片選信號的狀態，使能將要進行通信的設備。 SPI 從器件則從系統主設備獲取時鐘及片選信號，因此從器件的控制信號 RST 、 SCLK 都是輸入信號。 14 在系統主機與 SPI從設備之間進行通信時，不論是命令還是數據都以串行方式傳送，串行傳送的數據被泵入到一個移位寄存器，并轉換為并行數據格式。須指出的是，移位寄存 器的位數并不是固定的，它根據不同的設備而各不相同。大多數設備的移位寄存器是 8 位或 8 位的整數倍。 如果一個 SPI 從設備沒有被選中，它的數據輸出端將處于高阻狀態，從而與當前處于激活狀態的器件隔離。當多個 SPI 從設備級聯使用時，將它們的使能端連接到同一個片選信號上，當作一個從設備來處理。級聯的 SPI 從設備被看作是一個大的設備并使用相同的片選信號，從設備的數據輸出端分別被連接到下一個從設備的數據輸入端，并將最后一個從設備的數據輸出端連接到系統主機的數據輸入端。當系統中所有的 SPI 從設備都需要獨立地連接到系統主機時， 所有的從設備仍然使用相同的時鐘信號 SCLK，并將所有 SPI 從設備的數據輸入引腳連接到系統主機的數據輸出引腳，從設備的數據輸出引腳連接到主機的數據輸入引腳，但每個 SPI 從設備采用相互獨立的片選信號來控制芯片使能端，這樣系統主機可以通過片選信號來選通其中一個從設備進行讀寫操作訪問，而未被選中的其它所有器件處于高阻隔離狀態。 在 SPI 串行總線通信過程中， RST 用來控制外圍設備的選通（低電平有效），未選通器件的數據輸出端信號線將處于高阻狀態。 SCLK 則用來為數據通信提 供同步時鐘，不論 SPI從設備是否處于選通狀態，系統主設備都會為所有 SPI 從設備提供 SCLK 信號。SPI 串行數據通信接口可以配置為 4 種不同的工作模式，它們如表 31 所示 。 表 31 SPI 串行通信接口模式 SPI 模式 CPOL CPHA 0 0 0 1 1 2 1 0 3 1 1 CPHA 用來表示同步時鐘信號的相位， CPOL 用來表示同步時鐘信號的極性。當同步時鐘信號的相位為 0、極性也為 0 時，通信過程中的數據位在同步信號的上升沿鎖存；當相位為 0，極性為 1 時，數據位在同