控制單元和儲存單元電路論文
用PC機實現的主要功能包括微控制器顯示子系統的(選擇顯示方式選擇,包括靜態、閃動、滾動、打字等),滾動方向選擇(包括上下滾動和左右滾動),動態顯示速度調節(即文字閃動頻率、滾動速度、打字),顯示速度等。顯示採用定時器中斷方式進行行掃描,每次中斷顯示一行,定時中斷時間為1.25ms,這樣整屏的重新整理率為50Hz,因而無閃爍感。實現動態顯示速度調節的方法通常是改變定時器的中斷時間,但是當顯示速度很慢的時候,該方法容易使整屏的重新整理率降低,從而使顯示內容出現閃爍。因此,本設計採用一種“軟定時”方法,即在程式中命名一個變數作為“軟定時器”,以用來設定兩次動態顯示的時間間隔。在對定時中斷呼叫計數時,如果呼叫次數達到設定值,則改變顯示內容。為保證能夠正常顯示,“軟定時器”的設定值必須大於整屏顯示週期。由於顯示屏每行顯示1.25ms,整屏顯示週期為20ms,考慮到餘量的情況,可將軟定時器的設定值定在大於30ms。如此迴圈計數,即可實現動態顯示。“軟定時器”的設定值可以透過上位機PC機來改變,這樣既可實現LED動態顯示的速度調節,又可保持顯示內容的流暢和無閃爍感。
以上提到的靜態、閃動、滾動和打字等4種顯示方式,實際上是微控制器定時中斷程式進行行掃描處理的不同方法。下面將分別說明如何實現這4種顯示方式。靜態顯示只需在定時中斷處理程式中從顯示緩衝區調入相應的'一行顯示資料,然後選中該行即可實現該行的顯示,如此迴圈,便可顯示整個內容。
閃動顯示與此類似,不同的是要間隔一個“軟定時器”的定時時間,在行掃描時,行移位暫存器的D端打入的資料全為0,可使得整屏不顯示,以確保黑屏的時間與顯示當然時間相等,從而實現漢字或圖符的閃動顯示。
滾動顯示要求需要顯示的內容每隔一定時間向指定方向這裡以從右向左為例移動一列,這樣顯示屏可以顯示更多的內容。為此,需要在下次移動顯示之前對顯示緩衝區的內容進行更改,從而完成相應點陣資料的移位操作。具體操作方法是:設定一個顯示緩衝區,該區應包括兩部分,一部分用來儲存當前LED顯示屏上顯示的4個漢字點陣資料;另一部分為點陣資料預裝載區,用來儲存即將進入LED顯示屏的1個漢字的點陣資料。滾動指標始終指向顯示屏的最右邊原點。當滾動指標移動到需要顯示的點陣資料儲存區的第1個漢字的首地址時,內容。需要注意的是,要確保該操作能在1.25ms的中斷時間內完成(這裡STC89C516RD+採用24MHz晶振實驗證明可以實現該操作)。這樣,在一個掃描週期後,整個漢字將左移一列,而顯示緩衝區的內容也同時更改。由於預裝載區儲存了1個漢字點陣資料,即16×16點陣,所以當前顯示緩衝區的內容只能移動16列。當下一個滾動到來時,滾動指標將移動到點陣資料儲存區的下一個漢字的首地址,並在預裝載區存入該漢字的點陣資料。然後重複執行上述操作便可實現滾動顯示。特殊字元或圖形的顯示與此類似,這裡不再贅述。打字顯示要求漢字在顯示屏上按從左到右的順序一個個的出現,如同打字的效果。設計時可採用如下方法:首先將LED顯示屏對應的顯示緩衝區全部清零,即LED顯示空白,然後每間隔一個“軟定時器”設定的動態顯示時間,顯示緩衝區依次加入一個漢字點陣資料並進行掃描顯示,這樣就可達到打字顯示的效果。
DS1302慢速充電時鐘晶片包括實時時鐘/日曆和31位元組的靜態RAM。它經過一個簡單的序列介面與微處理器通訊。實時時鐘/日曆提供秒、分、時、日、周、月和年等資訊。對於小於31天的月,月末的日期自動進行調整,還包括了閏年校正的功能。時鐘的執行可以採用24小時或帶AM(上午)/PM(下午)的12小時格式。使用同步序列通訊,簡化了DS1302與微處理器的通訊。與時鐘/RAM通訊僅需三根線:(1)RST(復位)、(2)DO(資料線)和(3)SCLK(序列時鐘)。資料可以以每次一個位元組或多達31位元組的多位元組形式傳送至時鐘/RAM或從其中送出。DS 1302設計成能在非常低的功耗下工作,消耗小於1微瓦的功率便能儲存資料和時鐘資訊。
感測器部分採用美國dallas半導體公司的DS18B20.溫度測量範圍為-55℃~+125℃,DS18B20是一種繼DS1820之後新推出的一種改進型智慧溫度感測器。與傳統的熱敏電阻相比,它能夠直接讀出被測的溫度。DS18B20是支援“一線匯流排”介面的溫度感測器,對DS18B20讀出或寫入資訊僅需要一條線路,因此電路連線簡單,一條線上可同時擴充套件多個感測器,以增加測量的準確性,該感測器支援3.0V~5.5V的電壓範圍,可靠性高,體積小,更經濟,更靈活。