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控制單元和存儲(chǔ)單元電路論文
用PC機(jī)實(shí)現(xiàn)的主要功能包括單片機(jī)顯示子系統(tǒng)的(選擇顯示方式選擇,包括靜態(tài)、閃動(dòng)、滾動(dòng)、打字等),滾動(dòng)方向選擇(包括上下滾動(dòng)和左右滾動(dòng)),動(dòng)態(tài)顯示速度調(diào)節(jié)(即文字閃動(dòng)頻率、滾動(dòng)速度、打字),顯示速度等。顯示采用定時(shí)器中斷方式進(jìn)行行掃描,每次中斷顯示一行,定時(shí)中斷時(shí)間為1.25ms,這樣整屏的刷新率為50Hz,因而無(wú)閃爍感。實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示速度調(diào)節(jié)的方法通常是改變定時(shí)器的中斷時(shí)間,但是當(dāng)顯示速度很慢的時(shí)候,該方法容易使整屏的刷新率降低,從而使顯示內(nèi)容出現(xiàn)閃爍。因此,本設(shè)計(jì)采用一種“軟定時(shí)”方法,即在程序中命名一個(gè)變量作為“軟定時(shí)器”,以用來(lái)設(shè)定兩次動(dòng)態(tài)顯示的時(shí)間間隔。在對(duì)定時(shí)中斷調(diào)用計(jì)數(shù)時(shí),如果調(diào)用次數(shù)達(dá)到設(shè)定值,則改變顯示內(nèi)容。為保證能夠正常顯示,“軟定時(shí)器”的設(shè)定值必須大于整屏顯示周期。由于顯示屏每行顯示1.25ms,整屏顯示周期為20ms,考慮到余量的情況,可將軟定時(shí)器的設(shè)定值定在大于30ms。如此循環(huán)計(jì)數(shù),即可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示�！败浂〞r(shí)器”的設(shè)定值可以通過(guò)上位機(jī)PC機(jī)來(lái)改變,這樣既可實(shí)現(xiàn)LED動(dòng)態(tài)顯示的速度調(diào)節(jié),又可保持顯示內(nèi)容的流暢和無(wú)閃爍感。
以上提到的靜態(tài)、閃動(dòng)、滾動(dòng)和打字等4種顯示方式,實(shí)際上是單片機(jī)定時(shí)中斷程序進(jìn)行行掃描處理的不同方法。下面將分別說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)這4種顯示方式。靜態(tài)顯示只需在定時(shí)中斷處理程序中從顯示緩沖區(qū)調(diào)入相應(yīng)的一行顯示數(shù)據(jù),然后選中該行即可實(shí)現(xiàn)該行的顯示,如此循環(huán),便可顯示整個(gè)內(nèi)容。
閃動(dòng)顯示與此類似,不同的是要間隔一個(gè)“軟定時(shí)器”的定時(shí)時(shí)間,在行掃描時(shí),行移位寄存器的D端打入的數(shù)據(jù)全為0,可使得整屏不顯示,以確保黑屏的時(shí)間與顯示當(dāng)然時(shí)間相等,從而實(shí)現(xiàn)漢字或圖符的閃動(dòng)顯示。
滾動(dòng)顯示要求需要顯示的內(nèi)容每隔一定時(shí)間向指定方向這里以從右向左為例移動(dòng)一列,這樣顯示屏可以顯示更多的內(nèi)容。為此,需要在下次移動(dòng)顯示之前對(duì)顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容進(jìn)行更改,從而完成相應(yīng)點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的移位操作。具體操作方法是:設(shè)置一個(gè)顯示緩沖區(qū),該區(qū)應(yīng)包括兩部分,一部分用來(lái)保存當(dāng)前LED顯示屏上顯示的4個(gè)漢字點(diǎn)陣數(shù)據(jù);另一部分為點(diǎn)陣數(shù)據(jù)預(yù)裝載區(qū),用來(lái)保存即將進(jìn)入LED顯示屏的1個(gè)漢字的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)。滾動(dòng)指針始終指向顯示屏的最右邊原點(diǎn)。當(dāng)滾動(dòng)指針移動(dòng)到需要顯示的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的第1個(gè)漢字的首地址時(shí),內(nèi)容。需要注意的是,要確保該操作能在1.25ms的中斷時(shí)間內(nèi)完成(這里STC89C516RD+采用24MHz晶振實(shí)驗(yàn)證明可以實(shí)現(xiàn)該操作)。這樣,在一個(gè)掃描周期后,整個(gè)漢字將左移一列,而顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容也同時(shí)更改。由于預(yù)裝載區(qū)保存了1個(gè)漢字點(diǎn)陣數(shù)據(jù),即16×16點(diǎn)陣,所以當(dāng)前顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容只能移動(dòng)16列。當(dāng)下一個(gè)滾動(dòng)到來(lái)時(shí),滾動(dòng)指針將移動(dòng)到點(diǎn)陣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的下一個(gè)漢字的首地址,并在預(yù)裝載區(qū)存入該漢字的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)。然后重復(fù)執(zhí)行上述操作便可實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)顯示。特殊字符或圖形的顯示與此類似,這里不再贅述。打字顯示要求漢字在顯示屏上按從左到右的順序一個(gè)個(gè)的出現(xiàn),如同打字的效果。設(shè)計(jì)時(shí)可采用如下方法:首先將LED顯示屏對(duì)應(yīng)的顯示緩沖區(qū)全部清零,即LED顯示空白,然后每間隔一個(gè)“軟定時(shí)器”設(shè)定的動(dòng)態(tài)顯示時(shí)間,顯示緩沖區(qū)依次加入一個(gè)漢字點(diǎn)陣數(shù)據(jù)并進(jìn)行掃描顯示,這樣就可達(dá)到打字顯示的效果。
DS1302慢速充電時(shí)鐘芯片包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)的靜態(tài)RAM。它經(jīng)過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的串行接口與微處理器通信。實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷提供秒、分、時(shí)、日、周、月和年等信息。對(duì)于小于31天的月,月末的日期自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整,還包括了閏年校正的功能。時(shí)鐘的運(yùn)行可以采用24小時(shí)或帶AM(上午)/PM(下午)的12小時(shí)格式。使用同步串行通信,簡(jiǎn)化了DS1302與微處理器的通信。與時(shí)鐘/RAM通信僅需三根線:(1)RST(復(fù)位)、(2)DO(數(shù)據(jù)線)和(3)SCLK(串行時(shí)鐘)。數(shù)據(jù)可以以每次一個(gè)字節(jié)或多達(dá)31字節(jié)的多字節(jié)形式傳送至?xí)r鐘/RAM或從其中送出。DS 1302設(shè)計(jì)成能在非常低的功耗下工作,消耗小于1微瓦的功率便能保存數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信息。
傳感器部分采用美國(guó)dallas半導(dǎo)體公司的DS18B20.溫度測(cè)量范圍為-55℃~+125℃,DS18B20是一種繼DS1820之后新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比,它能夠直接讀出被測(cè)的溫度。DS18B20是支持“一線總線”接口的溫度傳感器,對(duì)DS18B20讀出或?qū)懭胄畔H需要一條線路,因此電路連接簡(jiǎn)單,一條線上可同時(shí)擴(kuò)展多個(gè)傳感器,以增加測(cè)量的準(zhǔn)確性,該傳感器支持3.0V~5.5V的電壓范圍,可靠性高,體積小,更經(jīng)濟(jì),更靈活。
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