1、河南科技大学本科毕业设计（论文）I自行车码表设计摘 要随着人们生活水平的不断提高，自行车已经不仅仅是运输、代步的工具，其辅助功能也变得越来越重要。因此，人们希望自行车的娱乐、休闲、锻炼的功能越来越多，能带来大家更多的健康与快乐。自行车码表作为自行车的一大辅助工具迅速发展起来。科学、美观、合理设计自行车里程表有一定的实用价值。它能合理计算出速度及公里数,使运动者运动适量,达到健康运动与代步的最佳效果。码表能尽可能真实地反映骑行状况，便于车手及时调整自己的举动。本设计以 SST89E516 单片机为主控制芯片，128*64 LCD 为显示终端显示自行车时速、里程等信息及系统设置等，统设置菜单能够人
2、工设置设备安装信息以提高测量精度，提供时速、里程、平均速度、时间等信息，时还附加一报警功能，当行驶到预设里程和速度时，系统会自动报警，提醒已经达到预设运动量。本设计主要包括自行车轮脉冲采集、键盘输入和数据显示等部分，主程序用C 语言编写，完成各项功能及数据的处理，通过 Keil C 和 SSTFlashFlex51 来完成程序的编写和仿真下载，通过单片机实验开发板具体实现自行车码表各项功能。关键词：ST1101，SST89E516，LCD，ZLG7290，报警The Design Of Bicycle Stopwatch河南科技大学本科毕业设计（论文）IIABSTRACTWith the im
3、provement of life level, bike is not only the transport tool but also its auxiliary function become more and more import. Therefore, people hope that the function of amusement, leisure and exercise of bike become more and more; and bring more health and happy. As one import auxiliary function of bik
4、e stopwatch develops quickly. The design of stopwatch is scientific, reasonable and beautiful; and it also has its practical value. Stopwatch can calculate speed and distance, reflects true exercise state; based on this exerciser can adjusts exercise strength so that it can reach the best effect of
5、healthy exercise.This project takes SST89E516 MCU as main control chip and takes 128*64 LCD as terminal display which displays speed per hour, distance and system set. In the system set menu people can set install information to improve measure precision. Besides, it appends alerting function. When
6、reach the distance and speed set in advance, the system will alert automatically to remind exerciser that he has reached exercise strength set in advance.This project mainly includes bicycle wheel pulse acquisition, keyboard input and data shows. The main program is compiled by C language which is t
7、o do initialization and keyboard dealing; the compiler and simulation download of program are done by Keil C and SSTFlashFlex51, and the various functions of the bicycle are realized concretely by the SCM experiment development board.KEY WORDS：ST1101 ， SSTE516，LCD，ZLG7290, Alert河南科技大学本科毕业设计（论文）III目
8、录前 言 .1第 1 章 绪论 .21.1 开发背景及意义 21.1.1 开发背景以及码表 .21.1.2 开发的意义 .21.2 设计内容 3第 2 章 系统方案论证与分析 .42.1 系统方案 42.1.1 系统概述 .42.1.2 系统原理 .52.1.3 采集信息部分以及传感器的选择 .52.2 单片机系统部分 62.2.1 主控芯片选择 .62.3 数据处理并显示模块 62.3.1 多位 LED 数码管显示 .62.3.2 128*64 LCD 显示 72.4 键盘部分及所需芯片选择 82.4.1 ZLG7290 芯片特点 .9第 3 章 系统硬件设计 .103.1 系统设计图 10
9、3.2 SST89E516 主控芯片 .103.2.1 芯片一般通用暂存器 .103.3 脉冲发生源 123.3.1 显示模块 .153.4 键盘及 ZLG7290 芯片 163.4.1 芯片引脚及说明 .163.4.2 引脚功能 .17河南科技大学本科毕业设计（论文）IV第 4 章 系统软件设计 .194.1 软件系统设计 194.2 液晶显示 204.2.1 显示器具体指令介绍 .214.3 键盘输入部分 24第 5 章 系统测试结果分析 .265.1 系统各模块仿真结果及分析 265.1.1 系统运行结果分析 .27结 论 .30参考文献 .31致 谢 .33附 录 .34河南科技大学本
10、科毕业设计（论文）1前 言随着人们生活水平的逐渐提高，人们对于生活质量的要求也日益增加，尤其是对健身的要求。自行车在中国普遍作为代步工具。而在国外，自行车却是一项十分受欢迎的健身运动。因为它无污染，价位低廉，老少皆宜。而且在运动过程中可以充分享受到大自然，对于忙碌的现代人来说，无疑是一种较好的放松方法。在中国这种情况也在慢慢发生变化。因此爱好自行车运动的人十分学要一款能测速的装置，以知道自己的运动情况。并根据外界条件，如温度，风速等进行适当的调节，已达到最佳运动的效果。而对于自行车运动员来说，最为关心的莫过于一段时间内的训练效果。因为教练要根据一段时间内运动员的训练效果进行评估，从而进行适当的
11、调整已使运动员达到最佳的状态。因此需要一种装置进行对训练中各种参数的测定记录。码表主要针对那些业余爱好者，他们运动一般会选择晴朗凉爽的天气进行运动，所以温度和风速对运动员几乎没影响，只要能精确的测量速度和里程以及时间即可。并能在运动员达到预期运动量后能准确提醒运动员已达到预期要求。本设计以 SST89E516 单片机为主控芯片，把霍尔传感器传来的脉冲信号进行处理，预算，精确的计算出行驶的速度和里程，然后在传送给 LCD 显示器，从LCD 上显示出运动的一系列数据，而且还可以通过显示器进行人机对话，可以通过显示器和键盘进行一些参数的设置，比如像将要安装的自行车的轮圈的半径设置，以及预设运动量的和
12、时间的设置。这些都需要通过显示器进行设置，其中的时间是用芯片内自带的计数器进行计数的。本设计是以 SST 系列单片机为主控制芯片，采用霍尔元件检测小车行驶速度。程序用 C 语言编写，由主程序、外部中断服务程序、定时器中断服务程序、延时子程序等模块组成。主程序主要完成程序的初始化和键盘处理，外部中断服务程序由测量、计算、读数等部分组成。第 1 章 绪论河南科技大学本科毕业设计（论文）21.1 开发背景及意义 1.1.1 课题背景随着人们生活水平的不断提高，自行车已经不仅仅是运输、代步的工具，其辅助功能也变得越来越重要。因此，人们希望自行车的娱乐、休闲、锻炼的功能越来越多，能带来大家更多的健康与快
13、乐。在这个背景下，自行车里程表作为自行车的一大辅助工具迅速发展起来.科学、美观、合理设计自行车里程表有一定的实用价值.它能合理计算出速度及公里数,使运动者运动适量,达到健康运动与代步的最佳效果. 码表能尽可能真实地反映骑行状况，便于车手及时调整自己的举动，也便于收集骑行数据供自己或队友们进行参考和对比。自行车码表一般由安装于前车圈钢条上的感应磁铁、前叉上的感应器、顺着前叉蜿蜒而上的连接线、置于握把上面的码表座和座上面的码表。码表的工作原理是：车圈旋转时感应器捕捉到感应磁铁带来的信息，通过连接线传输至码表，码表对此进行处理后计算出时速、里程等信息并显示。它能够让我们比较精确的知道自己的当前速度、
14、骑行时间、单次里程、总里程、平均速度、最高速度等。1.1.2 课题的意义本设计就是针对普通运动员在运动中不能很好的把握自己达到了多大的速度，行驶了多远的距离而设计的。以往的码表只能进行测量速度，里程，时间，温度等数据，虽然能实现很多的功能，但是其中的一些功能不适合自行车业余爱好者，浪费资源，而且性价比也低，而且也不能很好的把握当前运动量，从而不能很好的实现娱乐和锻炼的效果。而本设计却能实现娱乐和锻炼的双重效果，而且相对业余爱好者性价比更高。1.2 Keil C 介绍Keil C51 Vision3 集成开发环境是 Keil Software， Inc/Keil Elektronik GmbH开
15、发的基于 80C51 内核的微处理器软件开发平台，内嵌多种符合当前工业标准的河南科技大学本科毕业设计（论文）3开发工具，可以完成从工程建立到管理、编译、链接、目标代码的生成、软件仿真、硬件仿真等完整的开发流程尤其是 C 编译工具在产生代码的准确性和效率方面达到了较高的水平，而且可以附加灵活的控制选项，在开发大型项目时非常理想。Keil C51 集成开发环境的主要功能有以下几点：(1) Vision3 是一个集成开发环境，它将项目管理、源代码编辑和程序调试等组合在一个功能强大的环境中。(2) C51 国际准化 C 交叉编译器，从 C 源代码产生可重定位的目标模块。(3) A51 宏汇编器，从 8
16、0C51 汇编源代码产生可重定位的目标模块。(4) BL51 链接器 /定位器，组合由 C51 和 A51 产生的可重定位的目标模块，生成绝对目标模块。(5) LIB51 库管理器，从目标模块生成连接器可以使用的库文件。(6) OH51 目标文件至 HEX 格式的转换，从绝对目标模块生成 Hex 文件。(7) RTX-51 实时操作系统，简化了复杂的实时应用软件项目的设计。此软件可以完成从工程建立到管理、编译、链接、目标代码的生成、软件仿真、硬件仿真等完整的开发流程尤其是 C 编译工具在产生代码的准确性和效率方面达到了较高的水平。支持在线仿真，纯软件信仿真，多种调试方式（单步、全速等） ，其应
17、用相对简单，很容易就可以掌握该软件的基本操作用法，可以用 C 语言和汇编两种语言进行编程，还可混编，支持 C 语言的编程对初学者提供了很大方便，在调试过程中，可通过相关工具，直接查看变量的即时结果，目标代码的生成也容易。1.3 设计内容1. 以 SST89E516 单片机为主控制芯片。2. 以 128*64 LCD 为显示终端显示自行车时速、里程等信息及系统设置等系统设置菜单。3. 能够人工设置设备安装信息以提高测量精度，提供时速、里程、平均速度、时间等信息。河南科技大学本科毕业设计（论文）44. 能够预设运动量（比如预设速度，里程） ，实现报警功能。河南科技大学本科毕业设计（论文）5第 2
18、章 系统方案论证与分析2.1 系统方案信号 放大器 整形变换单片机LCD 显示数字存储电路 键盘控制图 2-1 系统总体设计框图2.1.1 系统概述本系统由信号预处理电路、单片机 SST89E516、128*64LCD 显示模块、键盘控制和系统软件组成。其中信号预处理电路包含信号放大、波形变换和波形整形。对待测信号进行放大的目的是降低对待测信号的幅度要求；波形变换和波形整形电路则用来将放大的信号转换成可与单片机相连的 TTL 信号；通过单片机的设置可使内部定时器 T1 对脉冲输入引脚 T0 进行控制，这样能精确地算出加到T0 引脚的单位时间内检测到的脉冲数；设计中速度显示采用 LCD 模块，通
19、过速度换算得来的里程数采用 I2C 总线并通过 E2PROM 来存储，既节省了所需单片机的口线和外围器件，同时也简化了显示部分的软件编程。2.1.2 系统原理河南科技大学本科毕业设计（论文）6该设计能实时地将所测的速度与累计里程数显示出来，主要是将传感器输入到单片机的脉冲信号的频率（传感器将不同车速转变成不同频率的脉冲信号）实时地测量出来，考虑到信号的衰减、干扰等影响，在信号送入单片机前应对其进行放大整形，然后通过单片机计算出速度和里程，再将所得的数据存储到串口数据存储器，并由 LCD 显示模块显示所测速度与里程。本设计的里程数的算法是一种大概的算法（假设在一定时间内自行车是匀速行进，平均速度
20、与时间的乘积即为里程数） 。设计时，应综合考虑测速精度和系统反应时间。本设计用测量脉冲频率来计算速度，因而具有较高的测速精度。在计算里程时取了自行车的理想状态。本设计的速度和里程值采用 8 位显示，并包含两个小数位。2.1.3 采集信息部分以及传感器的选择信息采集部分可以选用的传感器种类一很多，例如磁感应传感器，光电感应传感器，金属传感器等，而考虑到实际可操作性以及设计要求方面，本设计选用的传感器为光电传感器。霍尔传感器由永久磁铁和开关型霍尔集成电路组成。霍尔集成电路由霍尔元件、放大器、整形电路及集电极开路输出等部分组成，其功能是把磁信号转换成电信号，霍尔元件为磁敏元件，当垂直于霍尔元件的磁场
21、强度发生变化时，其两端的电压就会发生变化，经放大和整形即可输出脉冲电信号 2。ST1101 采用高输出的红外光电二极管与高灵敏度光敏晶体管组成，其特点是性能可靠，体积小，结构简单，广泛应用于码表。表 2-1 主要参数正向电流 IF 50 mA反向电压 Vr 6 v输入耗散功率 P 75 mW集-射电压 Vceo 25 V射-集电压 Veco 6 V输出集电极功耗 Pc 50 mW2.2 单片机系统部分河南科技大学本科毕业设计（论文）72.2.1 主控芯片选择码表主要以单片机为主控芯片，而能是想其功能的芯片却有很多，本设计选用的是 SST89E516RD。SST89E516RD 是 8 位集成存
22、储器的 51 系列兼容单片机，和 51 系列单片机软件兼容、开发工具兼容、管脚也兼容。SST89E516RD 片内有两块 SuperFlash EEPROM，分为 64K 主块(Block0)和 8K 次块(Block1)。Block0 的地址范围是0000HffffH；Block1 的地址范围是 10000h11fffh 。做仿真器时 Block1 存储区烧写 SoftICE 仿真监控程序。SST89E516RD 具有在应用可编程 (IAP)和在系统可编程 (ISP)的功能，其中IAP 是通过串口实现的。由于 SST89E516RD 具有两块独立的 SuperFlash 程序存储区，当监控程
23、序在 Block1 存储区中运行时可以改写 Block0 程序存储区中的程序，使用在线 SoftICE 模式，不需要反复的将调试程序下载到单片机中，避免了单片机的老化损坏，可方便的与 Keil C 实现 SoftICE 在线仿真调试功能 3。2.3 数据处理并显示模块2.3.1 多位 LED 数码管显示 1. 数码管动态显示有多位 LED 数码管显示时，为了简化电路，降低成本，将所有位的段选线并联在一起，由 FPGA 的一个 8 位的 I/O 口控制，而每一位 LED 数码管的公共阴极或者公共阳极分别由 FPGA 的其它的 I/O 口线控制。对于 8 位的 LED 数码管显示，可用采用程序控制
24、的方法，通过不断的移位发送选中要显示的数码管。可见在整个显示模块中至少要 9 根 I/O 口线。因为是动态显示，所以需要定时刷新LED 数码管。为了稳定的显示，在多位 LED 数码管显示时需要有很高的数据刷新频率，否则会导致显示效果有些闪烁 4。2. 数码管静态显示在多位 LED 数码管显示时，为了能够显示效果较好，简化电路，把每一位河南科技大学本科毕业设计（论文）8LED 数码管的公共阴极或公共阳极通过串行限流电阻后接地或者接+5V ，而每位LED 数码管的段选线 (a、 b、c、d、e、f、h)与一片 74LS164 的 4 位并行输出口相连接。因为 FPGA 是并行工作的，故此时 FPG
25、A 同时发送 36 个数据用于锁定 9个显示的数码管。这样不用通过不断地刷新来改变显示数据，也没有延时，数码管也不会因为频率低而闪烁，只有 FPGA 发送的数据改变时数码管才发生相应改变。2.3.2 128*64 LCD 显示1. 128*64LCD 串口方式显示当 PSB 脚接低电位时，模块将进入串行模式。从一个完整的串行传输流程来看，一开始先传输起始字节，它需先接收到五个连续的1（同步位字符串） ，在起始字节，此时传输计数将被重置并且串行传输将被同步，再跟随的两位字符串分别指定传输方向位(RW) 及寄存器选择位(RS)，最后第八位则为0。在接收到同步位及 RW 和 RS 资料的起始字节后，
26、每一个八位的指令将被分为两个字节接收到：高 4 位(DB7DB4) 的指令资料将会被放在第一个字节的 LSB（最低有效位）部分，而低 4 位(DB3DB0)的指令资料则会被放在第二个字节的 LSB 部分，至于相关的另四位则都为0。2. 128*64LCD 并口方式显示当 PSB 脚(OCMJ4X16A/B)接高电位时，模块将进入并行模式，在并列模式下可由指令 DL FLAG 来选择 8 位或 4 位接口，主控制系统将配合(RS , RW , E , DB0 DB7)来达成传输动作。从一个完整的流程来看，当下设定地址指令后(CGRAM,DDRAM)若要读取数据时需先 DUMMY READ 一次，
27、才会读取到正确数据，第二次读取时则不需DUMMY READ ，除非再进行下设定地址指令才需再次 DUMMY READ。在 4位传输模式中，每一个八位的指令或数据都将被分为两个字节动作：较高 4 位(DB7DB4)的资料将会被放在第一个字节的(DB7DB4)部分，而较低 4 位(DB3DB0)的资料则会被放在第二个字节的(DB7DB4)部分，至于相关的另四位则在 4 位传输模式中 DB3DB0 接口未使用。鉴于并口传输方式可以大大地减少系统对时钟的考虑，并且可以提高系统的河南科技大学本科毕业设计（论文）9效率以及减少延时带来的误差，故采用并口传输方式。并口传输信号时如图 2-2 示。图 2-2
28、LCD 并口传输信号图本设计采用的是 128*64LCD 液晶显示。主要参数：（1）工作电压(VDD) ：4.5 5.5V。（2）逻辑电平：2.75.5V。（3）LCD 驱动电压(Vo) ： 07V。（4）工作温度(Ta)：0 55(常温)/-2075（宽温） 。（5）保存温度(Tstg) ：-10 65( 常温)/-3085 (宽温) 。2.4 键盘部分及所需芯片选择键盘在单片机应用系统中，实现输入数据、传送命令的功能，是人工干预的主要手段。键盘分两大类：编码键盘和非编码键盘。编码键盘：由硬件逻辑电路完成必要的键识别工作与可靠性措施。每按一次键，键盘自动提供被按键的读数，同时产生一选通脉冲通
29、知微处理器，一般还具有反弹跳和同时按键保护功能。这种键盘易于使用，但硬件比较复杂，对于主机任务繁重之情况。非编码键盘：只简单地提供键盘的行列与矩阵，其他操作如键的识别，决定按键的读数等仅靠软件完成，故硬件较为简单，但占用 CPU 较多时间。有：独立式按键结构、矩阵式按键结构 5。首先，确定键盘编码方案：采用编码键盘或非编码键盘。随后，确定键盘工作方式：采用中断或查询方式输入键操作信息。然后，设计硬件电路。非编码键河南科技大学本科毕业设计（论文）10盘系统中，键闭合和键释放的信息的获取，键抖动的消除，键值查找及一些保护措施的实施等任务，均由软件来完成。键盘是单片机系统设计中一种主要的信息输入接口
30、，合理的设计，不仅可以节省系统的设计成本，更可使仪器设备的操作变得更为简单、方便，很大程度上提高系统综合性能。本设计中，码表要设置很多参数，所以需要输入很多数据，所以本设计中的键盘部分是选用的 ZLG7290 I2 接口键盘。键盘只需要 12 个，分别为 09 十个数和小数点以及确认键 6。2.4.1 ZLG7290 芯片特点选用的 ZLG7290 具有以下特点：（1） I2C 串行接口，提供键盘中断信号，方便与处理器接口。 （2） 可驱动 8 位共阴数码管或 64 只独立 LED 和 64 个按键。（3） 可控扫描位数可控任一数码管闪烁。（4） 提供数据译码和循环，移位，段寻址等控制。（5）
31、 8 个功能键，可检测任一键的连击次数。（6） 无需外接元件即直接驱 LED，可扩展驱动电流和驱动电压。（7） 提供工业级器件，多种封装形式 PDIP24， SO24。 河南科技大学本科毕业设计（论文）11第 3 章 系统硬件设计3.1 系统设计图键盘AT24C02图 3-1 系统框图本设计采用的是 128*64 液晶显示器，以 ZLG7290 作为控制芯片的键盘，以SST89E516 作为系统的主控芯片。3.2 SST89E516 主控芯片3.2.1 芯片一般通用暂存器ACC：最重要的暂存器，运算资料转移都透过 ACC。PC：程式计数器，记载着程式下一个待执指令位址。B 暂存器：用于乘法，除
32、法指令的辅助暂存器。PSW 程式状态字组：记录程式云作时，CPU 各种状态。128*64LCD 显示器SST89E516主控芯片ZLG7920芯片喇叭传感器河南科技大学本科毕业设计（论文）12SP 堆叠指标：重置(RESET)時，堆叠指标设为 07H。DPTR 资指标暂存器：16 位元暂存器，由 DPH、DPL 两个 8 位元暂存器阻成。工作暂存器：共有 RB0、RB1、RB2 、RB3 四组工作暂存器库。每个暂存器库有个 88 位元暂存器，分別为 R0、R1、R2、R3、R4、R5、R6 、R7 7。图 3-2 最小系统电路图数据存储结构：河南科技大学本科毕业设计（论文）13表 3-1 系统
33、结构存储结构FFH-80H 8051 特殊功能暂存器（SFR）或是 8052 的间接定址资料区7FH-30H 使用者的一般资料存放区(亦可透过 SP 设定,存放堆叠资料)20H-2FH 可位元定址区 (20.0-20.7.2F.0.-2F.7)10H-1FH 暂存器库 RB3(R0-R7)10H-17H 暂存器库 RB2(R0-R7)08H-0FH 暂存器库 RB1(R0-R7)00H-07H 暂存器库 RB0(R0-R7)3.3 轮脉冲检测1. 轮脉冲检测本设计采用了 ST1101 红外光电传感器，进行非接触式检测。当有物体挡在红外光电发光二极管和高灵敏度的光电晶体管之间时，传感器将会输出一
34、个低电平，而当没有物体挡在中间时则输出为高电平，从而形成一个脉冲。该系统在自行车后轮的轴处保持着与轮子旋转切面平行的方向延伸附加一个铝盘，在这个铝盘的边沿处挖出若干个圆形过孔，把传感器的检测部分放在圆孔的圆心位置。每当铝盘随着后轮旋转的时候，传感器将向外输出若干个脉冲。把这些脉冲通过一系列的波形整形成单片机可以识别的 TTL 电平，即可算出轮子即时的转速。铝盘的圆孔的个数决定了测量的精度，个数越多，精度越高。这样就可以在单位时间内尽可能多地得到脉冲数从而避免了因为两个过孔之间的距离过大，而车子正好在过孔之间或者是在下个过孔之前停止了，造成较大的误差。本设计在铝盘过孔的设计上采用 11 个过孔，
35、从而留下了 10 个同等的间距这样在以后的软件设计中能够较为方便的计算出速度里程。脉冲发生源的硬件结构图如图 3-3 所示。河南科技大学本科毕业设计（论文）14图 3-3 脉冲发生源硬件结构图（左为正视图，右为侧视图）2. 信号预处理电路如图 3-4 所示，系统的信号预处理电路由二级电路构成，第一级是由开关三极管组成的零偏置放大器，采用开关三极管可以保证放大器具有良好的高频响应。当输入信号为零或负电压时，三极管截止，电路输出高电平；而当输入信号为正电压时，三极管导通，此时输出电压随着输入电压的上升而下降，这使得速度里程表既可以测量任意方波信号的频率，也可以测量正弦波信号的频率。由于放大器的放大
36、功能降低了对待测信号的幅度要求，因此，系统能对任意大于 0.5V 的正弦波和脉冲信号进行测量。预处理电路的第二级采用带施密特触发器的反相器DM74LS14 来把放大器生成的单相脉冲转换成与 COMS 电平相兼容的方波信号（如图 3-5 所示） ，同时将输出信号加到单片机的 P3.4 口上 8。利用施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。输入的信号只要幅度大于 VT+，即可在施密特触发器的输出端得到同等频率的矩形脉冲信号。从传感器得到的矩形脉冲经传输后往往发生波形畸变。当传输线上的电容较大时，波形的上升沿将明显变坏；当传输线较长，而且接
37、受端的阻抗与传输线的阻抗不匹配时，在波形的上升沿和下降沿将产生振荡现象；当其他脉冲信号通过导线间的分布电容或公共电源线叠加到矩形脉冲信号时，信号上将出现附加的噪声。无论出现上述的那一种情况，都可以通过用施密特反相触发器整形而得到比较理想的矩形脉冲波形。只要施密特触发器的 VT+ 和 VT- 设置得合适，均能受到满意的整形效果。河南科技大学本科毕业设计（论文）15图 3-4 信号预处理电路图图 3-5 信号处 理波形图3 .E2PROM AT24C02 的应用AT24C02 是 CMOS 2048 位串行 2E PROM，在内部组织成 256 8 位。AT24C02 的特点是具有允许在简单的二线
38、总线上工作的串行接口和软件协议。如图 3-6 所示，在本设计中用芯片 AT24C02 的 SDA 端与单片机的 P3.7 口相连，SCL 端与单片机的 P3.5 口相连。因为在这个 I2C 总线上只有一个器件，所以把AT24C02 的地址设为 000，即把 A0、A1、A2 都接地。单片机计算出来的里程数据通过 SDA、 SCL 向 AT24C02 资料传输与接口时序。输送数据。单片机首先向 AT24C02 发送写信号，当确认后从单片机内部的数据储存单元提取数据然后向 AT24C02 的内部地址传送数据。当显示里程时，单片机首先向 AT24C02 发送读信号，然后确认后，单片机从 AT24C0
39、2 内部的地址向单片机的读出单元字节读出数据，供显示所用 9。1 2 3 4 5 6 7 8ABCD87654321DCBATitleNumber RevisionSizeA2Date: 13-Jun-2010 Sheet of File: D:yumingprotol习习ZZ-PCBMyDesign.ddbDrawn By:K1SW-PBK2SW-PBK3SW-PBK4SW-PBK5SW-PBK6SW-PBK9SW-PBK8SW-PBK7SW-PBK0SW-PBK15SW-PBK16SW-PBD2DIODED3DIODED4DIODER33.3KR43.3KR53.3KR63.3KKR0/S
40、A23 DIG0/KC0 6DIG1/KC1 5DIG2/KC2 4DIG3/KC3 3DIG4/KC4 22DIG5/KC5 21DIG6/KC6 12DIG7/KC7 13SCL 19SDA 20INT 14OSC1 17OSC2 18RST15KR1/SB24KR2/SC1KR3/SD2KR4/SE7KR5/SF8KR6/SG9KR7/DP10VCC16GND11U5ZLG7290B+ C13100uF C14100nFR747KC7100nFVCCSCLSDACS_KEYY24MC1812pFC1712pFK17SW-PBVCCR22KR1200+C210uFEA/VPP31XTAL1
41、19XTAL218RESET9P3.7(RD)17P3.6(WR)16(P3.2)INT012(P3.3)INT113P3.4(T0)14P3.5(T1)15P1.0(T2)1P1.1(T2 EX)2P1.2(ECI)3P1.3(CEX0)4P1.4(SS/CEX1)5P1.5(MOSI/CEX2)6P1.6(MISO/CEX3)7P1.7(SCK/CEX4)8(AD0)P0.0 39(AD1)P0.1 38(AD2)P0.2 37(AD3)P0.3 36(AD4)P0.4 35(AD5)P0.5 34(AD6)P0.6 33(AD7)P0.7 32(A8)P2.0 21(A9)P2.1 22
42、(A10)P2.2 23(A11)P2.3 24(A12)P2.4 25(A13)P2.5 26(A140P2.6 27(A15)P2.7 28PSEN 29ALE/P 30TXD 11RXD 10VCC 40GND 20U1AT89C51Y111.0592MC630pFC530pFVCCSCLSDACS_LCDINT1CS_KEYXTAL1XTAL2+C23220uFVCCGND1234567891011121314151617181920P2LCD+ C11100uFC10100nFVCCCS_LCDSDASCLGNDVCCVCCGNDVCC 8/WC 7SCL 6SDL 5A01A22A
43、33A44AT24C02R?5.1KR?5.1KVCC图 3-6 AT24C02 与单片机的接口电路图河南科技大学本科毕业设计（论文）163.3.1 显示模块 显示器电路原理图12345678ABCD87654321D C B ATitleNumberRevisionSize A2Date:13-Jun-2010Sheet ofFile:D:yumingprotol习习ZZ-PCBMyDesign.ddbDrawnBy:K1 SW-PBK2 SW-PBK3 SW-PBK4 SW-PBK5 SW-PBK6 SW-PBK9 SW-PBK8 SW-PBK7 SW-PBK0 SW-PBK15SW-PB
44、K16SW-PBD2 DIODED3 DIODED4 DIODER3 3.3K R4 3.3K R5 3.3K R6 3.3KKR0/SA23DIG0/KC06DIG1/KC15DIG2/KC24DIG3/KC33DIG4/KC422DIG5/KC521DIG6/KC612DIG7/KC713SCL19SDA20INT14OSC117OSC218RST15KR1/SB24KR2/SC1KR3/SD2KR4/SE7KR5/SF8KR6/SG9KR7/DP10VCC16GND11U5 ZLG7290B+C13100uFC14100nFR7 47KC7 100nFVCCSCLSDACS_KEYY2
45、4MC1812pFC1712pFK17 SW-PBVCC R2 2KR1 200+C210uFEA/VPP31XTAL119XTAL218RESET9P3.7(RD)17P3.6(WR)16(P3.2)INT012(P3.3)INT113P3.4(T0)14P3.5(T1)15P1.0(T2)1P1.1(T2 EX)2P1.2(ECI)3P1.3(CEX0)4P1.4(SS/CEX1)5P1.5(MOSI/CEX2)6P1.6(MISO/CEX3)7P1.7(SCK/CEX4)8(AD0)P0.039(AD1)P0.138(AD2)P0.237(AD3)P0.336(AD4)P0.435(AD
46、5)P0.534(AD6)P0.633(AD7)P0.732(A8)P2.021(A9)P2.122(A10)P2.223(A11)P2.324(A12)P2.425(A13)P2.526(A140P2.627(A15)P2.728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10VCC40GND20U1 AT89C51Y1 11.0592MC6 30pFC5 30pFVCCSCLSDACS_LCDINT1CS_KEYT1 T0 XTAL1XTAL2+C23220uFVCCGND1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20P2LCD+C111
47、00uFC10100nFVCCCS_LCDSDASCLGNDVCCVCCGND图 3-7 液晶原理图1. 显示资料 RAM（DDRAM） 显示数据 RAM 提供 64x2 个字节的空间，最多可以控制 4 行 16 字（64 个字）的中文字型显示，当写入显示资料 RAM 时，可以分别显示CGROM，HCGROM 与 CGRAM 的字型；本系列模块可以显示三种字型， 分别是半宽的 HCGROM 字型、 CGRAM 字型及中文 CGROM 字型， 三种字型的选择， 由在 DDRAM 中写入的编码选择，在 0000H0006H 的编码中将选择CGRAM 的自定字型，02H7FH 的编码中将选择半宽英数
48、字的字型，至于 A1 以上的编码将自动的结合下一个字节，组成两个字节的编码达成中文字型的编码BIG5（A140D75F） GB(A1A0F7FF) 10。详细各种字型编码如下：（1） 显示半宽字型：将 8 位资料写入 DDRAM 中，范围为 02H7FH 的编码。（2） 显示 CGRAM 字型：将 16 位资料写入 DDRAM 中，总共有0000H，0002H，0004H，0006H 四种编码。 （3） 显示中文字形：将 16 位资料写入 DDRAM 中，范围为河南科技大学本科毕业设计（论文）17A140HD75FH 的编码(BIG5)，A1A0HF7FFH 的编码(GB)。将 16 位资料写
49、入DDRAM 方式为透过连续写入两个字节的资料来完成，先写入高字节（D15D8）再写入低字节（D7D0） 。2. 绘图 RAM（GDRAM ）绘图显示 RAM 提供 64x32 个字节的记忆空间(由扩充指令设定绘图 RAM 地址)，最多可以控制 256x64 点的二维绘图缓冲空间， 在更改绘图 RAM 时，由扩充指令设定 GDRAM 地址先设垂直地址再设水平地址(连续写入两个字节的数据来完成垂直与水平的坐标地址)，再写入两个 8 位的资料到绘图 RAM，而地址计数器（AC ）会自动加一。整个写入绘图 RAM 的步骤如下：（1） 先将垂直的字节坐标（Y）写入绘图 RAM 地址。（2） 再将水平的字节坐标（X）写入绘图 RAM 地址。 （3） 将 D15D8 写入到 RAM 中(写入第一个 Bytes)。 （4） 将 D7D0 写入到 RAM 中(写入第。3.4 键盘及 ZLG7290 芯片3.4.1 芯片引脚及说明 采用 24 引脚封装引脚图 3-8 所示。引脚说明如表 3-2
