畢業(yè)設(shè)計-基于單片機定時控制器的研制(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 8WR9R 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(shè)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(guān)屏幕顯示，不改變顯示 RAM 中的內(nèi)容，也不影響內(nèi) 部狀態(tài)。 D=1，開顯示； D=0，關(guān)顯示。如果在顯示關(guān)閉的狀態(tài)下，選擇靜態(tài)驅(qū)動模式，那么內(nèi)部電路將處于安全模式。 2）設(shè)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(zhí)行該命令后，所設(shè)置的行將顯示在屏幕的第一行。起始行可以是 031 范圍內(nèi)的任意一行。行地址計數(shù)器具有循環(huán)計數(shù)功能，用于顯示行掃描同步，當(dāng)掃描完一行后自動加一。 9 3）頁地址設(shè)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(shè)置頁地址。當(dāng) MPU 要對 DD RAM 進行讀寫操作時，首先要設(shè)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(shè)置 A0 RD WR D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 1 0 0 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 當(dāng) MPU 要對 DD RAM 進行讀寫操作前，首先要設(shè)置頁地址和列地址 。 執(zhí)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(tài)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(nèi)部狀態(tài) BUSY 為忙信號， BUSY=1：內(nèi)部正在執(zhí)行操作； BUSY=0：空閑狀態(tài) 。 ADC：為顯示方向， ADC=0：反向顯示； ADC=1：正向顯示 ON/OF： 顯示開關(guān)狀態(tài)， ON/OF=0：顯示打開； ON/OF=1：顯示關(guān)閉 。 10 RESET： 復(fù)位狀態(tài)， RESET=0，正常； RESET=1：內(nèi)部處于復(fù)位初始化狀態(tài) 。 6）寫顯示數(shù)據(jù) A0 RD WR D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 1 0 Write Data 將 8 位數(shù)據(jù)寫入 DD RAM ，執(zhí)行該指令后，列地址自動加 1，所以可以連續(xù)將數(shù)據(jù)寫入 DD RAM 而不用重新設(shè)置列地址。 7）讀顯示數(shù)據(jù) 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(shù)據(jù)。當(dāng) “讀 修 改 寫 ”模式關(guān)閉時，每執(zhí)行一次讀指令，列地址自動加一，所以可以連續(xù)從 DD RAM 中讀出數(shù)據(jù)而不用設(shè)置列地址。 8）設(shè)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(shè)置 DD RAM 中的列地址與段驅(qū)動輸出的對應(yīng)關(guān)系 當(dāng) D=0 時，反向； D=1 時，正向 。 9）開關(guān)靜態(tài)驅(qū)動模式設(shè)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(guān)閉靜態(tài)顯示， D=1 表示打開靜態(tài)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(shè)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(zhí)行該指令后，每執(zhí)行一次寫數(shù)據(jù)指令，列地址自動加一；但執(zhí)行讀數(shù)據(jù)指 11 令時列地址不會改變。這個狀態(tài)一直持續(xù)到執(zhí)行結(jié)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(guān)閉 “讀 修 改 寫 ”模式，并把列地址指針恢復(fù)到打開 “讀 修 改 寫 ”模式前的位置。 13）復(fù) 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(nèi)部初始化 LCD12232的寫規(guī)則 在液晶屏上橫向 8 個點為一個字節(jié)數(shù)據(jù)，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(yīng)的 32 個字節(jié)值；阿拉伯?dāng)?shù)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(yīng)的 16 個字節(jié)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?dāng)?shù)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(shè)定的液晶模塊顯示需要的漢字或數(shù)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(shù)據(jù)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(nèi)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(tài)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(shè)計 硬 件電路是一個單片機系統(tǒng)的軀殼，沒有了軀殼，系統(tǒng)會是一個完全癱瘓的系統(tǒng)。本章會向讀者講述整個系統(tǒng)硬件的設(shè)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(chǎn)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(shù)據(jù)傳輸，所需要的信號包括使能信號、同步時鐘、同步數(shù)據(jù)（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(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低系統(tǒng)成本，使系統(tǒng)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(shù)據(jù)傳輸速率。 ●可編程串行時鐘極性與相位。 ●發(fā)送結(jié)束中斷標志。 ●定開發(fā)沖突保護。 ●總線競爭保護。 SPI 從設(shè)備一般使用 1 根數(shù)據(jù)線（ I/O）和 2 根控制線（ RST 、 SCLK）。 其中，數(shù)據(jù)線不僅用于從設(shè)備向系統(tǒng)主機返回數(shù)據(jù)，還可以用作多個從設(shè)備之間的級聯(lián)，當(dāng)前從設(shè)備的 I/O 輸出端可以連接到下一級設(shè)備的 I/O 輸入端。 SPI 串行接口設(shè)備既可以工作在主設(shè)備模式下，也可以工作在從設(shè)備模式下。系統(tǒng)主設(shè)備為 SPI 總線通信過程提供同步時鐘信號，并決定從設(shè)備片選信號的狀態(tài)，使能將要進行通信的設(shè)備。 SPI 從器件則從系統(tǒng)主設(shè)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(tǒng)主機與 SPI從設(shè)備之間進行通信時，不論是命令還是數(shù)據(jù) 都以串行方式傳送，串行傳送的數(shù)據(jù)被泵入到一個移位寄存器，并轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)格式。須指出的是，移位寄存器的位數(shù)并不是固定的，它根據(jù)不同的設(shè)備而各不相同。大多數(shù)設(shè)備的移位寄存器是 8 位或 8 位的整數(shù)倍。 如果一個 SPI 從設(shè)備沒有被選中，它的數(shù)據(jù)輸出端將處于高阻狀態(tài)，從而與當(dāng)前處于激活狀態(tài)的器件隔離。當(dāng)多個 SPI 從設(shè)備級聯(lián)使用時，將它們的使能端連接到同一個片選信號上，當(dāng)作一個從設(shè)備來處理。級聯(lián)的 SPI 從設(shè)備被看作是一個大的設(shè)備并使用相同的片選信號，從設(shè)備的數(shù)據(jù)輸出端分別被連接到下一個從設(shè)備的數(shù)據(jù)輸入端，并將最后一個從設(shè) 備的數(shù)據(jù)輸出端連接到系統(tǒng)主機的數(shù)據(jù)輸入端。當(dāng)系統(tǒng)中所有的 SPI 從設(shè)備都需要獨立地連接到系統(tǒng)主機時，所有的從設(shè)備仍然使用相同的時鐘信號 SCLK，并將所有 SPI 從設(shè)備的數(shù)據(jù)輸入引腳連接到系統(tǒng)主機的數(shù)據(jù)輸出引腳，從設(shè)備的數(shù)據(jù)輸出引腳連接到主機的數(shù)據(jù)輸入引腳，但每個 SPI 從設(shè)備采用相互獨立的片選信號來控制芯片使能端，這樣系統(tǒng)主機可以通過片選信號來選通其中一個從設(shè)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(tài)。 在 SPI 串行總線通信過程中， RST 用來控制外圍 設(shè)備的選通（低電平有效），未選通器件的數(shù)據(jù)輸出端信號線將處于高阻狀態(tài)。 SCLK 則用來為數(shù)據(jù)通信提供同步時鐘，不論 SPI 從設(shè)備是否處于選通狀態(tài)，系統(tǒng)主設(shè)備都會為所有 SPI 從設(shè)備提供 SCLK 信號。SPI 串行數(shù)據(jù)通信接口可以配置為 4 種不同的工作模式，它們?nèi)绫?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(dāng)同步時鐘信號的相位為 0、極性也為 0 時，通信過程 中的數(shù)據(jù)位在同步信號的上升沿鎖存；當(dāng)相位為 0，極性為 1 時，