基于SPCE061A单片机电子课程表设计.docx
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基于SPCE061A单片机电子课程表设计.docx
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基于SPCE061A单片机电子课程表设计
西藏大学
《单片机应用基础》课程设计
题目:
电子课程表的设计
学院:
工学院
专业年级:
09电子信息工程
姓名:
高云飞
学号:
31010950101
指导老师:
肖伟陈延利
基于SPCE061A的LCD电子课程表设计
摘要:
在车站、商场、证券交易所、厂矿企业等一些公共场所,经常需要由LCD(液晶显示器)电子显示屏发布实时多变的信息或进行广告宣传,要求LCD电子显示屏具有修改方便、实时图形和字符混合动态显示、亮度可调等功能应用计算机对其进行操作和键盘进行设置就显得十分重要。
对于LCD电子时钟采用直观的数字显示,可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒和毫秒等信息,还具有时间校准等功能。
该电路采用SPCE061A单片机作为核心,功耗小,能在3.5V的低压工作,电压可选用3.5~5V电压供电,既提高了扫描速度,又保证了动态屏幕字符显示、图形显示、语音播报和语音控制等功能的实现。
尤其是本系统增添了屏幕亮度可调功能后,限制了LCD中通过的平均电流;SPCE061A的供电电源为3.3~5.0V,这样既可降低功耗、保护LCD,又可延长液晶电子显示屏的使用寿命。
我们的课程设计是基于SPCE061A单片机,用LCD显示屏显示滚动的课程名称,置于教室门口,可即时显示该教室内正在上的课程名称,方便师生选择合适的教室学习。
关键字:
SPEC061A;电子显示屏;液晶;课程
1电子课表系统概述
经过一段时间的观察,我们发现,同学们上自习是经常遇到一个问题。
教室中有很多人,但不能确定里面是不是准备要上课,能不能到里面去自习。
有时候坐下没多久刚刚进入学习状态,就有人进来说此教室将被班级活动占用或临时调整为上课教室。
所以我们设想,能不能设计一个电子课表,放在每个教室的门口,显示当前在上的课程,并可以通过一定的按键来及时改变课程,以应对临时变化。
我首先想到的是设计一种有控制终端的课程显示系统。
即每个教室门口都有一个电子课表,通过终端的控制完成所有课表的显示。
但后来发现,以我们的能力做这样的工作太过复杂,所以选择了更容易的方式:
单一的放在教室门口的电子课表,只显示当前的课程。
于是现在的作品应运而生。
LCD显示屏用于显示文字、图像、行情等各种信息以及电视、录像信号,由于由LCD液晶显示屏幕成本低,安装方便灵活,正受到社会各界尤其是商业界、广告界的极大重视。
LCD显示已成为城市亮化、现代化和信息化社会的一个重要标志。
本文基于单片机SPCE061A)讲述了LCD汉字显示的基本原理、硬件组成与设计、程序编译与下载等基本环节和相关技术,根据液晶显示屏和的基本原理,做出方便实用的电子课表!
2电子显示屏功能需求分析
本文设计的基于SPCE061A的液晶电子显示屏实现了汉字、字符、数字、实时时间等信息的动态显示,能够做到屏幕信息左右、上下滚屏显示,并可设置显示速度。
手动或光敏自动调节LCD显示亮度。
通过计算机人机界面和控制屏键盘可以随时设置系统的显示模式。
本系统具有掉电信息保存功能。
掉电后主控制器可将显示内容和显示模式等信息保存在Flash中,再次上电后可以继续显示。
此外系统具有语音功能,可以定时播报时间,显示即时内容;使用语音识别技术可以进行简单的语音控制。
3显示屏硬件电路设计
液晶是一种有机复合物,液晶显示器(英文全称为LiquidCrystalDisplay,简称LCD)具有低辐射、体积小、能耗低的优点。
驱动板(SPCE061A):
主要是用以接收、处理从外部送进来的模拟(VGA)或者数字(DVI)视频信号,并通过屏线送出信号去控制液晶屏(PANEL)正常工作,SPCE061A单片机它是液晶显示器的检测控制中心和大脑。
电源线路:
提供工作电压。
背光板(也叫高压板):
用于将主板或电源板输出的36V、24V、18V、12V的直流电压转变为PANEL需要的高频的1500V~1800V的高压交流电,用于点亮PANEL的背光灯。
电源板和背光板有时会做在一起也就是所谓的电源背光二合一板。
液晶屏:
液晶显示用模块,它是电子课程表显示的核心部件,其包含液晶板和驱动电路。
该液晶显示系统以凌阳16位单片机SPCE061A为控制核心,由LCD液晶电子显示器、电源、电流驱动电路、键盘、时钟模块、控制信号电路和状态指示灯组成,系统框图如图1所示。
图1LCD显示屏系统框图
3.1主控制器功能
本设计采用16位SPCE061A单片机。
该单片机主频最高可达49MHz,处理速度很快,且主频可通过软件调整,能有效解决闪屏问题。
硬件资源丰富,内部拥有32KBflash闪存和2KBRAM,在不外扩存储器的情况下就能完成较大的数据存储,大大简化了外围接口电路;32个通用I/O口,专为低功耗设计,在省电模式下,时钟停止,耗电仅为2uA/3.6V。
另外,该芯片支持在线仿真,编程接口,可方便实现在线调试。
SPCE061A有丰富的语音功能。
1个10位的DAC(数模转换器),麦克输入通道内置麦克风放大器和自动增益(AGC)功能[1];其集成开发环境还配有丰富的语音接口函数API。
为本系统扩展语音功能提供了丰富的软硬件环境。
3.2驱动电路
内置T6963C控制器的Y240128A液晶模块由双电源(VDD/V0)供电。
工作时需要提供一个负电压(即液晶驱动电压V0/VEE),用以调节对比度,接至液晶模块的V0引脚。
基于液晶材料的物理特性,液晶的对比度会随着温度的变化相应变化,因此,所提供的负电压必须随温度变化作相应的调整,大致变换关系是温度变化10℃,电压变化1V左右。
此外,液晶模块在正常工作前必须提供驱动电源。
由于选用的Y240128A液晶模块中已具备提供负电压的功能,只需接一个可调电位器(阻值20kΩ)就可方便地为液晶提供驱动电源。
具体如图1所示。
引脚1、2:
接地;引脚3:
接+5V电压为LCD逻辑电源;引脚5~8:
液晶控制信号;引脚10~17:
液晶数据信号;引脚4和引脚19:
引脚4为液晶驱动电源,并可进行对比度调节。
液晶驱动电源要求是负电压,将引脚19(VEE)提供的负电压(-23V),和引脚4连接后即可为液晶屏提供负电压。
对于在温度变化不大的使用范围内,建议用稳压模块较合适,在设计中也可用稳压芯片输出负压来稳压,同样能使液晶正常驱动。
SPCE061A单片机配置2个16位的并行I/O口:
A口和B口,提供32个I/O线。
其中,A口16个(IOA0~IOA15),B口16个(IOB0~IOB15)。
它们都是16位可编程,具有位控制结构的I/O端口,每一位都可以被单独定义用于输入或输出数据。
对某一位的设定包括以下3个基本项:
数据向量Data、属性向量Attribution和方向控制向量Direction
3.3亮度调节电路
当环境亮度明显变暗时,LX1970能自动开启LCD的背光源,使白色LED发光。
亮度自动控制电路如图所示。
利用电阻R1和R2可设定控制亮度的最小值与最大值。
改变电容器C的容量可调整响应时间并能滤除50Hz电网干扰。
LX1970采用3.3~5V电源。
仅用SRC端时,SNK端应悬空。
假定需用0.25~1.25V的输出电压来驱动白光LED,0.25V就代表LED的亮度最小值,1.25V则代表亮度最大值。
设计电路时应首先确定R1与R2的比例关系。
亮度可调电路如图3所示:
当环境亮度明显变暗时,LX1970能自动开启LCD的背光源,使白色LED发光。
亮度自动控制电路如图所示。
利用电阻R1和R2可设定控制亮度的最小值与最大值。
3.4时钟模块
时钟模块采用DS1302。
这是一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片,它提供秒、分、小时、日、星期、月、年(带闰年)等信息。
能够以24小时或12小时模式工作,并且提供AM/PM指示。
与单片机间通过简单串行接口通信,只需3根线便可以和单片机以同步串行方式通信。
该芯片同时提供了对后备电源进行涓流充电的能力[3],可以掉电保存时间。
4系统的软件设计
软件程序主要由开始、初始化、主程序、字库组成。
其中主程序的流程图如图所示:
图7程序流程框图
5程序设计
整个软件分为三部分,即显示部分、控制部分和通信部分。
通信部分采用VisualC++编程语言。
VC在标准串口通信方面提供功能强大的通信控件MSCOMM,该控件可设置串行通信的数据发送和接收,对串口状态及串口通信的信息格式和协议进行设置,直接利用PC机的RS-232串口发送数据。
为实现单片机与PC机的可靠通信,须保证双方具有相同的数据格式和波特率,这里波特率设为115200bps。
主程序
#include"SPCE061A.h"
#include"SPLC501User.h"
#include"clock.h"
#include"key.h"
#include"a.h"
//=============================================================
//语法格式:
intmain()
//实现功能:
完成课程表的初始化及调整时间与模式
//参数:
无
//返回值:
无
//=============================================================
intmain()
{
voidkey_Init();
intKey_scan();
LCD501_Init(0);//初始化LCD端口以及LCD初始化所需要的设置LCD501_ClrScreen(0);
key_Init();//键盘初始化
showkecheng1();//显示课程表信息
showriqishijian();//日期界面显示
Clock_Start();//计时开始
while
(1)
{
AdjustLCD();//键盘扫描,调整日期与模式
*P_Watchdog_Clear=1;
}
6结论
首先,通过这次应用系统设计,在很大程度上提高了自己的独立思考能力和单片机的专业知识,也深刻了解写一篇应用系统的步骤和格式,有过这样的一次训练,相信在接下来的日子我们都会了,而且会做得更好。
因为对期末将近自习教室管理混乱的状况有所感触,所以选择了书写这个系统,如果设计一个电子课表,放在每个教室的门口,显示当前在上或者将要上的课程,并可以通过一定的按键来及时改变课程,以应对临时变化,一定可以给广大复习学习的同学带来便利,于是现在的作品应运而生。
此电子课程表的设计采用性能优越的SPCE061A单片机为控制核心,实现汉字、字符及数字的预存显示,同时完成按键多功能切换,实现左右滚动控制,预存数据显示。
具有亮度连续可调、亮度感光可调、计算机控制、掉电保护和语音识别等功能。
LCD在系统设计中还加强了驱动的可靠性,稳定性,能够有效地保护系统运行。
以单片机SPCE061A为控制核心以及廉价可靠的驱动电路实现了能图形和字符混合动态显示等多种功能的显示系统,可语音控制,并设计实现了屏幕亮度可调电路。
7结束语
在此特别感谢老师在教学中传授我的专业知识及做人的道理,同时感谢各位同学在学习与生活中给予我的帮助与关心,谢谢大家!
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参考文献:
[1]黄涛,胡宾.基于SPCE061A单片机的非特定人语音识别设计[J],微计算机信息,2005,8:
19-21.
[2]金正刚.单片机开发与设计工程师考试文档[J],LCD1602液晶时钟,2010.
[3]朱路,朱清慧.连续补充充电实时时钟芯片DS1302及其应用[J],现代电子技术,2006,234(19):
116-118.
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- 基于 SPCE061A 单片机 电子 课程表 设计