智能型充电器的设计

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位置是固定的,只要定义了相应的选区及X、Y地址,就可以显示出具体的位置。用lr来表示汉字的区域,当lr=0,表示左区;lr=1,表示中区;lr=2,表示右区。X表示页面,Y表示列地址。则(lr.X.Y)就可以定义出这个字在屏上的实际位置。以第一行的“智”字为例,这个字位于模块的左区,则lr=0;它位于第一页和第二页,则X=0;它位于列地址的48-63字节,Y=48,那么“智”就可以通过(0.0.48)精确地表示出它的位置。这里要注意的是每个汉字占用的行地址是两页,如“智”字占的就是X0和X1,即第二行的汉字其X=2而不是1。因此,第二行的“电”就应该表示为(0.2.0),其它字符依此设计即可。

2.3.2 液晶显示控制驱动器

HD61202及其兼容液晶显示控制器是一种带有驱动输出的图形液晶显示控制器,而在小规模点阵液晶显示模块上使用液晶显示驱动器组成液晶显示驱动控制系统是非常有益的,这将使液晶显示模块的硬件电路简单化,从而降低模块的成本,同时也提高了对软件功能的要求。许多显示功能如光标、字符库、闪烁都需要由软件编制而成。HD61203和HD61202就是这类液晶显示驱动控制器套件。之所以称它们为套件是因为HD61203和HD61202必须配套使用,通常有12864和19264两种规格。其特点如下: 1.内藏64*64=4096位显示RAM,RAM中每位数据对应LCD屏上的一个点的亮、暗状态。 2.HD61202及其兼容控制器是列驱动器,具有64路列驱动输出。

3.HD61202及其兼容控制驱动器读、写时序与68系列微处理妻相符,因此它可直接与68系列微处理器借口相联。

4.HD61202及其兼容控制器的占空比为1/32~1/64。

2.3.3 液晶显示模块的特点

MGLS-12864图形液晶显示模块的驱动和控制系统是由一片KS0107B或兼容驱动器( HD61203 )作为行驱动器和两片KS0108B或兼容驱动器(HD61203) 作为列驱动器组成的。

它的主要技术参数及其供电特点如下:

(1) 电源:DC+5V,模块内自带用于LCD驱动的负压电路。 (2) 显示内容:128?64全屏幕点阵。 (3) 指令形式:七种指令。

(4) 接口形式:与控制器采用8位数据总线和8位控制线相连。

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(5) 工作环境:-10~+50℃。

(6) 模块应用有三种电源:逻辑电源、液晶驱动电压、背光电压。

(7) 本次选用的模块是双电源供电(VDD/V0),需要提供一个液晶驱动电压,用以调节

对比度,接在液晶模块的V0引脚上,由于液晶的对比度会随着温度的变化而相应变化,所以其液晶显示驱动电压值应随着温度作相应的调整,这里采用了一个电位器,调整电压值。

(8) 背光供电为3.8-4.1V的支流电源,选用电源太大不仅增加功耗,更有可能损坏背光灯

和缩短模块的使用寿命。

MGLS-12864液晶显示模块一共有20个引脚,它的接口定义如表2-2:

表2-2 MGLS-12864的接口电路

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 符号 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 E 状态 三态 三态 三态 三态 三态 三态 三态 三态 输入 功 能 数据总线 数据总线 数据总线 数据总线 数据总线 数据总线 数据总线 数据总线 R/W=“L”,E的下降沿锁存数据线 R/W=“H”,E为“H”时,数据由控制器输出至数据线 R/W=“L”,E=“H”数据由控制器输出数据线 R/W=“H”,E的下降沿,数据由数据线输入到控制器 D/I=“L”,表示DB7~DB0为显示数据 D/I=“H”,表示DB7~DB0为显示指令 液晶显示器驱动电压 电源正 电源地 片选信号 片选信号 LCD负压驱动电压 复位信号 显示模块背光电源 显示模块背光电源 10 R/W 输入 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 D/I V0 VCC GND CS1 CS2 VOUT RET LED+ LED- 输入 — — — 输入 输入 — 输入 — —

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2.4 电源电路的设计

在本次的设计中,要供电给mega16和LCD显示模块两部分,而一个LM7805的输出电流不足,所以本人打算将mega16和显示模块分别供电,所以实际电路中用到了两片7805。下面就一个电源电路给出设计方案,另一个同样原理。

5V电源电路的设计

图2.10 5V的电源电路设计原理图

图2.10是LM78××作为输出电压固定的典型电路图,正常工作时,输入、输出电压差为3-8V。输入电压PS为9V。电路中接入电容C5用来实现频率补偿,防止稳压器产生高频自激振荡和抑止电路引入的干扰,C11是有极性的电解电容,以减小稳压电压输出端由输入电源引入的电平干扰。D1是保护二极管,当输入端短路时,给输出电容器C11一个放电电路,防止C11两端电压作用于调压管的be结,造成调压管be结击穿而损坏。其中C5、C11两个电容只是起滤波作用选用的大小没有特别的要求。

2.5 硬件电路设计

经过对以上对ATmega16L芯片的端口、存储器、时钟电路、以及复位电路和LCD液晶显示等原理的介绍后,现在就可以完成对这部分硬件电路的设计了。再结合前面的分析采用间接访问的方式实现单片机与液晶显示模块之间的连接。LCD模块的8位数据线接在了Atmega16L芯片B口的8位数据线上,这里用了一个74LS24作为锁存器使它们间接连接在一起。LCD的EN、D/I、CS1、CS2、R/W分别连接到PA3~PA7上,其详细的接法如图2.11:

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图2.11 硬件接线图

2.6 PROTEL99的应用简介

经过前面的努力,智能充电器硬件电路的设计在本人的努力下已经完成,接下来便是根据前面的设计用软件画出其原理图并生成PCB板。PROTEL99SE是一个全32位的电路板设计软件,使用该软件可以容易地设计电路原理图、画元件图、设计电路板图、画元件封装图和电路仿真。

在这里主要用它来绘制电路原理图和生成印制电路板。原理图的设计步骤如下: (1)

设置原理图设计环境。其中,工作环境设置是使用Design/Options和Tool和Preferences菜单进行的,画原理图环境的设置主要包括图纸大小、捕捉栅格、电气栅格、模板设置等。

(2) (3)

放置元件,将电气和电子元件放置在图纸上。

原理图布线。元件一旦放置在原理图上,不需要用导线将元件连接起来,连接时一定要符合电气规则。

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