智能型充電器的電源和顯示的設計畢業設計40論文41(完整版)

　　

【正文】 液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區域進行控制 ，有電就顯示黑色，這樣即可顯示出圖形。 。由于 AVR 采用 16 位的指令，所以一個程序存儲器的存儲單元為 16 位，即 XXXX*1116(也可理解為 8位，即 2*XXXX*8)。 (4) 可通過 JTAG接口實現對 FLASH、 EEPROM的編程。 AVR 主要有單片機有 ATtiny、 AT90 和 ATmega 三種系列，其結構和基本原理南京工程學院畢業設計說明書 (論文 ) 13 都相類似。 AVR結構單片機的開發日的就在于能夠更好地采用高級語言（例如 C語言、 BASIC 語言）來編寫嵌入式系統的系統程序，從而能高效地開發出目標代碼。過充電將造成電池損壞，甚至爆炸。這種電池的容量比 NiCd 的大。它的優點是相對便宜，易于使用；缺點是自放電率比較高。當電池充滿后，若繼續充電，則所有的電能都將轉化為電池的熱能。 最大充電電流 最大充電電流與電池容量 (C) 有關。 Flash 可以在發貨之前再進行編程，或是在 PCB貼裝之后再通過 ISP 進行編程，從而允許在最后一分鐘進行軟件更新。 電池充電是通過逆向化學反應將能量存儲到化學系統里實現的。 AVR 是目前唯一的針對 像 “ C” 這樣的高級語言而設計的 8 位微處理器。因此需要對充電過程進行更精確的監控，以縮短充電時間、達到最大的電池容量，并防止電池損壞。為了便于擴展和更改，軟件的設計采用模塊化結構，使程序設計的邏輯關系更加簡潔明了。正文中首先簡單描述系統硬件工作原理，且附以系統硬件設計框圖，并介紹了單片機微處理器的發展史，論述了本次畢業設計所應用的各硬件接口技術和各個接口模塊的功能及工作過程 , 并描述了 805 8279及 SED1520外接電路接口的軟、硬件調試。本人授權 大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或 學歷而使用過的材料。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本 系統是以單片機的基本語言匯編語言來進行軟件設計，指令的執行速度快，節省存儲空間。本文對基于單片機的 LCD液晶顯示器控制系統進行了研究。最后對我所開發的用單片機實現 LCD液晶顯示器控制原理的設計思想和軟、硬件調試作了詳細的論述。 EEPROM 可用于保存標定系數和電池特性參數，如保存充電記錄以提高實際使用的電池容量。 與此同時，對充電電池的性能和工作壽命的要求也不斷 地提高。因此，智能型充電電路通常包括了 恒流／恒壓控制環路、電池電壓監測電路、電池溫度檢測電路、外部顯示電路 (LED 或 LCD 顯示 )等基本單元。 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反應將能量存儲到化學系統里實現的，由于使用的化學物質的不同，電池的特性也不同，其充電的方式也不大一樣。能量以化學反應的方式保存了下來。 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。一旦單元電壓下降到 就 必須停機。 南京工程學院畢業設計說明書 (論文 ) 12 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。 精簡指令集 RISC 結構是 20世紀 90年代開發出來的，綜合了半導體案成技術和軟例 性能的新結構。 由于 AVR 單片機采用了 Harvard 結構，所以它的程序存儲器和數據存儲器是分開組織和尋址的。 具有獨立鎖定位的可選 Boot代碼區，通過片上 Boot程序實現系統內編程。 (9) 工作電壓： － 。當執行某一指令時，下一指令被預先從程序存儲器中取出，這使得指令可以在每一個時鐘周期內執行。 8位和 16 位的計數器定時器 (C/T)，可作比較器、計數器、外部中斷和PWM（也可作 D/A ）用于控制輸出。 (2) 設計電源電路。 第 3~8 周 1. 自學這次課題所涉及的相關內容，包括 C 語言基礎知識， AVR單片機（主要是 Atmega16L 芯片）和 ICCAVR 編譯器的使用以及液晶顯示 的相關內容。 南京工程學院畢業設計說明書 (論文 ) 17 第二章 硬件電路設計 經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路圖的分析和比較后，現在就可以開始進入硬件電路的設計了。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。其輸出緩沖器具有對稱的驅動特性，可以輸出和吸收大電流。其輸出緩沖器具有對稱的驅動特性， 可以輸出和吸收大電流。 RESET 復位輸入引腳。 Atmega16L的存儲器 AVR結構有兩個主要的存儲空間：數據存儲器 空間和程序存儲器空間，此外，Atmega16L還有一個 EEPROM存儲器以保存數據。 (2) 數據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、帶預減量的間接尋址和帶后增量的間接尋址。電源電壓低于上電復位門限 Vpot時， MCU復位。掉電檢測復位功能使能，且電源電壓低于掉電檢測復位門限Vpot時 MCU即復位。 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、寫顯示數據和讀顯示數據。假設定義從最左上第 0頁 第七頁 ? 南京工程學院畢業設計說明書 (論文 ) 24 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。因此，第二行的“電”就應該表示為 ()，其它字符依此設計即可。 4． HD61202及其兼容控制器的占空比 為 1/32~1/64。 (7) 本次選用的模塊是雙電源供電（ VDD/V0），需要提供一個液晶驅動電壓，用以調節對比度，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變化，所以其液晶顯示驅動電壓值應隨著溫度作相應的調整，這里采用了一 個 電位器，調整電壓值。其中 C C11 兩個電容只是起濾波作用選用的大小沒有特別的要求。其中，工作環境設置是使用 Design/Options和 Tool 和 Preferences 菜單進行的，畫原理圖環境的設置主要包括南京工程學院畢業設計說明書 (論文 ) 29 圖紙大小、捕捉柵格、電氣柵格、模板設置等。 本次設計所用的主要元件屬性如下： 表 23 主要元件表 說明 編號 封裝 元件名稱 單片機 U1 DIP40 Atmega16 LCD J2 DIP20 LCD模塊 電阻 R RES2 電容 C CAP 鎖存器 U5 DIP20 74LS245 NPN三極管 Q TO46 2N2222A 晶體 X XTAL1 XTAL 通用運放 U2A， U2B DIP8 LM358 (5) 檢查原理圖。 (3)使用 Design/Netlist 菜單，調入網絡表。焊接通常要求：①焊點接觸良好，尤其避免虛焊的產生；②焊點要有足夠的機械強度以保證被焊點不致滑落；③焊點表面應美觀，有光澤。其優勢如下： (1) 可以大幅度加快開發進度，程序量越大，用 C語言就越有優勢。 C編譯器能夠自動實現中斷服務程序的現場保 護和恢復，并且提供常用的標準函數庫，供用戶使用。結合以上知識具體顯示原理如下： ( 1 ) 線段的顯示 點陣圖形式液晶由 M*N個顯示單元組成，假設 LCD顯示屏有 64行，每行有128列，每 8列對應 1字節的 8位，即每行由 16字節，共 16*8=128個點組成，屏上 64*16個顯示單元與顯示 RAM區 1024字節相 對應，每一字節的內容和顯示屏上相應位置的亮暗對應。
。這就是 LCD顯示的基本原理。 (7) 對于一些復雜系統的開發，可以通過移植 (或 C編譯器提供 )的實時操作系統來實現。 (3) 可以實現軟件的結構化編程，使得軟件的邏輯結構變得清晰、有條理、便于開發小組計劃任務、分工合作。從焊下來的結果來看，焊點還可以，也算比較美觀，最關鍵的是沒有短路的情況發生。 (4)布置元件，就是將元件合理地分布在電路板上。給出檢查報告，若有錯誤則要根據錯誤進行改正。 (3) 原理圖布線。再結合前面的分析采用間接訪問的方式實現單片機與液晶顯示模塊之間的連接。 南京工程學院畢業設計說明書 (論文 ) 26 MGLS12864 的邏輯電路圖如下： 圖 28 MGLS12864的邏輯電路圖 MGLS12864 液晶顯示模塊一共有 20個引腳，它的接口定義如下： 表 22 MGLS12864的接口電路 序號 符號 狀態 功 能 １ D7 三態 數據總線 ２ D6 三態 數據總線 ３ D5 三態 數據總線 4 D4 三態 數據總線 5 D3 三態 數據總線 6 D2 三態 數據總線 7 D1 三態 數據總線 8 D0 三態 數據總線 9 E 輸入 R/W=“ L”， E 的下降沿鎖存數據線 R/W=“ H”， E 為“ H”時，數據由控制器輸出至數據線 10 R/W 輸入 R/W=“ L”， E=“ H”數據由控制器輸出數據線 R/W=“ H” ， E 的下降沿，數據由數據線輸入到控制器 11 D/I 輸入 D/I=“ L”，表示 DB7~DB0 為顯示數據 D/I=“ H”，表示 DB7~DB0 為顯示指令 12 V0 — 液晶顯示器驅動電壓 HD61202 * LCD: VGLS12864 128? 64 DOTS 64 HD61202 (1) HD61202 (2) 64 64 VDD VSS V0 /CSA /CSB DB0 DB7 D/I R/W E 南京工程學院畢業設計說明書 (論文 ) 27 13 VCC — 電源正 14 GND — 電源地 15 CS1 輸入 片選信號 16 CS2 輸入 片選信號 17 VOUT — LCD 負壓驅動電壓 18 RET 輸入 復位信號 19 LED+ — 顯示模塊背光電源 20 LED — 顯示模塊背光電源 第四節 電源電路的設計 在本次的設計中，要供電給 mega16 和 LCD顯示模塊 兩部分 ，而一個 LM7805的輸出電流不足，所以本人打算將 mega16 和顯示模塊分別供電，所以實際電路中用到了兩片 7805。 它的主要技術參數及其供電特點如下： (1) 電源： DC+5V，模塊內自帶用于 LCD驅動的負壓電路。許多顯示功能如光標、字符庫、閃爍都需要由 軟件編制而成。由于每個漢字或字符在圖中位置是固定的，只要定義了相應的選區及 X、 Y 地址，就可以顯示出具體的位置。因此在訪問控制器之前，一定要判斷控制器的當前狀態。復位寄存器為 1時 MCU復位。 Vcc Vpot Vpot RESET Vrst Vrst TIMEOUT INTERINAL tTOUT tTOUT RESET 南京工程學院畢業設計說明書 (論文 ) 22 圖 25 RESET引腳與 VCC相連時， 圖 26 RESET引腳由外部控制時 , 單片機的復位電平 單片機的復位電平 (2) 外電復位。 (3) ATmega16L 包含 512 字節的 EEPROM 數據存儲器。 (1) Atmega16L具有 16K字節的在線編程 Flash， 用于存儲程序指令代碼。 XTAL1 反向振蕩放大器與片內時鐘操作電路的輸入端。在復位過程中，即使系統時鐘還未起振，端口 C 處于高阻狀態。在復位過程中，即使系統時鐘還未起振，端口 A 處于高阻狀態。電路圖如圖 22所示。 第一節 液晶顯示模塊兩種訪問方式接口電路的 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。 2.