畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于ATmega48單片機(jī)的恒速風(fēng)扇控制器的設(shè)計(jì)

1、摘要本文介紹了采用atmega48單片機(jī)實(shí)現(xiàn)恒速風(fēng)扇控制器的方法。概括地說(shuō)就是通過(guò)用atmega48單片機(jī)控制雙向可控硅的導(dǎo)通角的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制，同時(shí)要將給定轉(zhuǎn)速顯示在dg03532液晶顯示器的液晶屏上。由于單片機(jī)的工作電源為直流5v，電機(jī)為交流220v，需要從交流220v中整流出直流5v電源；雙向可控硅的導(dǎo)通角分別通過(guò)轉(zhuǎn)速上升鍵、轉(zhuǎn)速下降鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且能適應(yīng)不同工頻電壓下的工作環(huán)境。在硬件設(shè)計(jì)部分，運(yùn)用protel軟件繪制出原理圖，從原理圖中所涉及的元件的選擇開(kāi)始介紹，對(duì)原理圖進(jìn)行了各部分的功能的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行講解并詳細(xì)解釋所選元件值的計(jì)算方法。在軟件設(shè)計(jì)部分，通過(guò)前面對(duì)avr系列at

2、mega48單片機(jī)的指令系統(tǒng)、硬件結(jié)構(gòu)和管腳功能的具體介紹，用avr的匯編語(yǔ)言編程并配合程序流程圖對(duì)程序進(jìn)行解釋，使通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制和顯示、雙向可控硅觸發(fā)功能以及dg03532液晶的顯示驅(qū)動(dòng)等功能，并通過(guò)對(duì)所編寫程序在avr studio上的調(diào)試，驗(yàn)證了程序的正確性及可用性。關(guān)鍵詞：小型單相異步電機(jī) 雙向可控硅 dg03532液晶顯示器 atmega48abstractthis paper introduces the method that uses the atmega48 single-chip to realize the constant speed ventilator

3、controller. generally speaking, it uses atmega48 single-chip to control the breakover angle size of the traic to realize to control the speed of single-phase asynchronous motor, at the same time, it must make the given speed number display on the lcd, whose model is dg03532. because the work power s

4、upply of the atmega48 single-chip is 5v dc, and the work power supply of single-phase asynchronous motor is 220v ac, it must exchange the source from 220v ac to 5v dc using the rectification; it uses the up and down key of the speed to control the breakover angle size of the traic, at the same time,

5、 it must adapt to different working environment that has different frequency.to design the part of hardware, it uses protel to draw the schematic diagram. the paper also reduces the choice of components involved, the functions of the various parts involved, and the calculation methods of the value o

6、f the components. to design the part of software, with the information of the instruction system, the hardware structure and the function of the pin of the atmega48 single-chip reduced above, the paper makes the procedure with assembly language and explains them with the procedure flow chat, in orde

7、r to make the functions mentioned above achieved, it uses avr studio to test the procedure to verify the procedure, and makes the procedure accurate and available.key words: single-phase asynchronous motor traic dg03532lcd atmega48目錄第一章概述11.1小型單相異步電機(jī)11.2 avr單片機(jī)介紹11.3 atmega48單片機(jī)21.4恒速風(fēng)扇控制器的功能介紹71.5可

8、行性分析7第二章恒速風(fēng)扇控制器的硬件設(shè)計(jì)82.1硬件總體設(shè)計(jì)82.2電路保護(hù)部分82.3單片機(jī)的電源部分92.4測(cè)速部分112.5轉(zhuǎn)速控制部分132.6液晶顯示部分142.7按鍵處理部分17第三章恒速風(fēng)扇控制器的軟件設(shè)計(jì)183.1軟件總體設(shè)計(jì)183.2主程序183.3外部中斷203.4定時(shí)器t1溢出中斷213.5定時(shí)器t2溢出中斷223.6 atmega48與dg03532的驅(qū)動(dòng)253.7調(diào)試與仿真28結(jié)束語(yǔ)32謝辭33參考文獻(xiàn)34附錄35大連交通大學(xué)2009屆本科生畢業(yè)論文第一章概述1.1小型單相異步電機(jī)1.1.1單相異步電機(jī)簡(jiǎn)介單相異步電動(dòng)機(jī)(single-phase asynchrono

9、us motor)是靠220v單相交流電源供電的一類電動(dòng)機(jī)。其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、堅(jiān)固耐用、維護(hù)量少及可用于惡劣環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)并已得到了極其廣泛的應(yīng)用。它適用于只有單相電源(single-phase power)的小型工業(yè)設(shè)備和家用電器中1。單相異步電動(dòng)機(jī)有單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式、單相電容起動(dòng)式、單相雙值電容起動(dòng)式、單相罩極式等。也可以分為帶離心起動(dòng)開(kāi)關(guān)的單相電動(dòng)機(jī)和不帶離心開(kāi)關(guān)的單相電動(dòng)機(jī)。單相異步電動(dòng)機(jī)大都為1.5kw以下的小功率電動(dòng)機(jī)或者微特電動(dòng)機(jī)，功率雖然小，但在市場(chǎng)上的占有量卻很大,因此研究與發(fā)展其調(diào)速方式具有現(xiàn)實(shí)意義。1.1.2單相異步電機(jī)的常用調(diào)速方法單相異步電動(dòng)機(jī)常用的調(diào)速方法有調(diào)壓調(diào)

10、速、變極調(diào)速和變頻調(diào)速3種方式。所謂調(diào)壓調(diào)速是指改變供電電壓時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩特性曲線和機(jī)械特性曲線交點(diǎn)也隨之改變，故能用改變電壓實(shí)現(xiàn)調(diào)速。對(duì)于調(diào)壓調(diào)速來(lái)說(shuō)，單相異步電動(dòng)機(jī)通常拖動(dòng)的是通風(fēng)性負(fù)載，如風(fēng)扇等。負(fù)載轉(zhuǎn)矩不是恒定常數(shù)，而是隨轉(zhuǎn)速增加而增加的，表示為mna(a1)。目前多采用雙向晶閘管對(duì)電壓作相位控制來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)壓調(diào)速。對(duì)于變極調(diào)速來(lái)說(shuō)，可利用改變極對(duì)數(shù)p來(lái)改變轉(zhuǎn)速n的。顯然,該方法雖然簡(jiǎn)易,但不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。對(duì)于變頻調(diào)速來(lái)說(shuō)，可將單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)繞組接入單相電源輸入/單相輸出變頻器。若用一般的三相變頻器對(duì)單相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速，可將繞組接于變頻器的輸出端(u、v、w)的任意兩端進(jìn)行控制。該方

11、法解決了高頻對(duì)電容的危害以及影響副繞組的移相角度等問(wèn)題，此方法雖調(diào)速成本雖低，但范圍較小，低速轉(zhuǎn)矩較差。也可以應(yīng)用變頻調(diào)速器將單相電動(dòng)機(jī)改為雙相電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)變極調(diào)速。但由于解決變頻器給調(diào)速帶來(lái)的難題，采用了多個(gè)功率元件，成本較高2。對(duì)于小功率系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，變頻調(diào)速成本比較高，變極調(diào)速只能調(diào)定幾個(gè)固定的速度，而調(diào)壓調(diào)速不僅成本比較低，還可以實(shí)現(xiàn)速度連續(xù)可調(diào)，所以本設(shè)計(jì)中選擇采用調(diào)壓調(diào)速，并通過(guò)采用雙向可控硅對(duì)電壓做相位控制以實(shí)現(xiàn)對(duì)單相異步電機(jī)的調(diào)速。1.2 avr單片機(jī)介紹avr單片機(jī)是atmel公司1997年推出的risc單片機(jī)。risc（精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)）是相對(duì)于cisc（復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)）

12、而言的。risc并非只是簡(jiǎn)單地去減少指令，而是通過(guò)使計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單合理而提高運(yùn)算速度的。risc優(yōu)先選取使用頻率最高的簡(jiǎn)單指令，避免復(fù)雜指令：并固定指令寬度，減少指令格式和尋址方式的種類，從而縮短指令周期，提高運(yùn)行速度。由于avr采用了resc的這種結(jié)構(gòu)，使avr系列單片機(jī)都具備了1mips/mhz（百萬(wàn)條指令每秒/兆赫茲）的高速處理能力。avr單片機(jī)吸收了dsp雙總線的特點(diǎn)，采用harvard總線結(jié)構(gòu)，因此單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是分離的，并且可對(duì)具有相同地址的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行獨(dú)立的尋址。在avr單片機(jī)中，cpu執(zhí)行當(dāng)前指令時(shí)取出將要執(zhí)行的下一條指令放入寄存器中，從而可

13、以避免傳統(tǒng)mcs51系列單片機(jī)中多指令周期的出現(xiàn)。傳統(tǒng)的mcs51系列單片機(jī)所有的數(shù)據(jù)處理都是基于一個(gè)累加器的，因此累加器與程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換就成了單片機(jī)的瓶頸；在avr單片機(jī)中，寄存器由32個(gè)通用工作寄存器組成，并且任何一個(gè)寄存器都可以充當(dāng)累加器，從而有效地避免了累加器的瓶頸效應(yīng)，提高了系統(tǒng)的性能。avr單片機(jī)具有良好的集成性能。avr系列的單片機(jī)都具備在線編程接口，其中的mega系列還具備jtag仿真和下載功能；都含有片內(nèi)看門狗電路、片內(nèi)程序flash、同步串行接口spi；多數(shù)avr單片機(jī)還內(nèi)嵌了ad轉(zhuǎn)換器、eeprom、摸擬比較器、pwm定時(shí)計(jì)數(shù)器等多種功能；avr單片

14、機(jī)的i/o接口具有很強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，灌電流可直接驅(qū)動(dòng)繼電器、led等器件，從而省去驅(qū)動(dòng)電路，節(jié)約系統(tǒng)成本。avr單片機(jī)采用低功率、非揮發(fā)的cmos工藝制造，除具有低功耗、高密度的特點(diǎn)外，還支持低電壓的聯(lián)機(jī)flash，eeprom寫入功能。avr單片機(jī)還支持basic、c等高級(jí)語(yǔ)言編程。采用高級(jí)語(yǔ)言對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)是單片機(jī)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)單片機(jī)用高級(jí)語(yǔ)言編程可很容易地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)移植，并加快軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程。avr單片機(jī)系列齊全，可適用于各種不同場(chǎng)合的要求。avr單片機(jī)共分為三個(gè)系列：低檔：attiny；中檔：at90；高檔：atmega。1.3 atmega48單片機(jī)1.3.1 atmega48

15、單片機(jī)的簡(jiǎn)介atmega48是基于avr增強(qiáng)型risc結(jié)構(gòu)的低功耗8位cmos微控制器。由于其先進(jìn)的指令集以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間，atmega48的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá)1mips/mhz，從而可以緩解系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾3。avr內(nèi)核具有豐富的指令集和32個(gè)通用工作寄存器。所有的寄存器都直接與算術(shù)邏輯單元(alu)相連接，使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問(wèn)兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的cisc微控制器最高至10倍的數(shù)據(jù)吞吐率。atmega48有如下特點(diǎn)：4k字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程flash(具有在編程過(guò)程中還可以讀的能力，即rww)，256字節(jié)eepr

16、om，512字節(jié)sram，23個(gè)通用i/o口線，32個(gè)通用工作寄存器，三個(gè)具有比較模式的靈活的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(t/c)，片內(nèi)/外中斷，可編程串行usart，面向字節(jié)的兩線串行接口，一個(gè)spi串行端口，一個(gè)6路10位adc(tqfp與mlf封裝的器件具有8路10位adc)，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器，以及五種可以通過(guò)軟件選擇的省電模式?？臻e模式時(shí)cpu停止工作，而sram、t/c、usart、兩線串行接口、spi端口以及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；掉電模式時(shí)晶體振蕩器停止振蕩，所有功能除了中斷和硬件復(fù)位之外都停止工作，寄存器的內(nèi)容則一直保持；省電模式時(shí)異步定時(shí)器繼續(xù)運(yùn)行，以允許用戶維持時(shí)間基準(zhǔn)，器

17、件的其他部分則處于睡眠狀態(tài)；adc噪聲抑制模式時(shí)cpu和所有的i/o模塊停止運(yùn)行，而異步定時(shí)器和adc 繼續(xù)工作，以減少adc轉(zhuǎn)換時(shí)的開(kāi)關(guān)噪聲；standby模式時(shí)振蕩器工作而其他部分睡眠，使得器件只消耗極少的電流，同時(shí)具有快速啟動(dòng)能力4。atmega48是以atmel的高密度非易失性內(nèi)存技術(shù)生產(chǎn)的。片內(nèi)ispflash可以通過(guò)spi接口、通用編程器，或引導(dǎo)程序進(jìn)行多次編程。引導(dǎo)程序可以使用任意接口將應(yīng)用程序下載到應(yīng)用flash存儲(chǔ)區(qū)。在更新應(yīng)用flash存儲(chǔ)區(qū)時(shí)引導(dǎo)程序區(qū)的代碼繼續(xù)運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)了flash的rww操作。通過(guò)將8位risc cpu與系統(tǒng)內(nèi)可編程的flash集成在一個(gè)芯片內(nèi)，a

18、tmega48為許多嵌入式控制應(yīng)用提供了靈活而低成本的方案。atmega48avr有整套的開(kāi)發(fā)工具，包括c編譯器，宏匯編，程序調(diào)試器/仿真器和評(píng)估板。1.3.2 atmega48單片機(jī)的引腳介紹atmega48單片機(jī)的tqfp封裝引腳如圖1-1所示。圖1-1atmega48單片機(jī)tqfp封裝的引腳圖atmega48單片機(jī)的引腳介紹：vcc：數(shù)字電路的電源。gnd：地。端口b(pb7pb0)xtal1/xtal2/tosc1/tosc2：端口b為8位雙向i/o口，并具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉

19、低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口b保持為高阻態(tài)。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘選擇位的設(shè)定，pb6可作為反向振蕩放大器與內(nèi)部時(shí)鐘操作電路的輸入。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘選擇位的設(shè)定，pb7可作為反向振蕩放大器的輸出。系統(tǒng)使用內(nèi)部rc振蕩器時(shí)，通過(guò)設(shè)置assr寄存器的as2位，可以將pb7、pb6作為異步定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的輸入口tosc2、tosc1使用。端口b也可以用做其他不同的特殊功能，見(jiàn)表1-1。表1-1端口b的第二功能端口引腳第二功能pb7xtal2(芯片時(shí)鐘振蕩器引腳2)tosc2(定時(shí)器振蕩器引腳2)pcint7(引腳電平變化中斷7)pb6xtal1(芯片時(shí)鐘振蕩器引腳1或外部時(shí)鐘輸入

20、)tosc1(定時(shí)電平器振蕩器引腳1)pcint6(引腳變化中斷6)pb5sck(spi總線主時(shí)鐘輸入)pcint5(引腳變化中斷5)pb4miso(spi總線主機(jī)輸入/從機(jī)輸出)pcint4(引腳電平變化中斷4)pb3mosi(spi總線主輸/從輸入)oc2a(定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2輸出比較匹配a輸出)pcint3(引腳電平變化中斷3)pb2(spi總線主從選擇)oc1b(定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1輸出比較匹配b輸出)pcint2(引腳電平變化中斷2)pb1oc1a(定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1輸出比較匹配a輸出)pcint1(引腳電平變化中斷1)pb0icp1(定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1輸入捕捉輸入)clko(系統(tǒng)時(shí)鐘分頻輸出

21、)pcint0(引腳電平變化中斷0)端口c(pc5pc0)：端口c為7位雙向i/o口，并具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口c保持為高阻態(tài)。pc6/：rstdisbl位被編程時(shí)，可將pc6作為一個(gè)i/o口使用。因此，pc6引腳與端口c其他引腳的電特性是有區(qū)別的。rstdisbl位未編程時(shí)，pc6將作為復(fù)位輸入引腳reset。此時(shí)，即使系統(tǒng)時(shí)鐘沒(méi)有運(yùn)行，該引腳上出現(xiàn)的持續(xù)時(shí)間超過(guò)最小脈沖寬度的低電平將產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。持續(xù)時(shí)間不到最小脈沖寬度的低電平

22、不會(huì)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。端口c也可以用做其他不同的特殊功能，見(jiàn)表1-2。表1-2端口c的第二功能端口引腳第二功能pc6(復(fù)位引腳)pcint14(引腳電平變化中斷14)pc5adc5(adc輸入通道5)scl(兩線串行總線接口時(shí)鐘線)pcint13(引腳電平變化中斷13)pc4adc4(adc輸入通道4)sda(兩線串行總線接口數(shù)據(jù)輸入/輸出線)pcint12(引腳電平變化中斷12)pc3adc3(adc輸入通道3)pcint11(引腳電平變化中斷11)pc2adc2(adc輸入通道2)pcint10(引腳電平變化中斷10)pc1adc1(adc輸入通道1)pcint9(引腳電平變化中斷9)pc0a

23、dc0(adc輸入通道0)pcint8(引腳電平變化中斷8)端口d(pd7pd0)：端口d為8位雙向i/o口，并具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口d呈現(xiàn)為三態(tài)。端口d也可以用做其他不同的特殊功能，見(jiàn)表1-3。表1-3端口d的第二功能端口引腳第二功能pd7ain1(模擬比較器負(fù)輸入)pcint23(引腳電平變化中斷23)pd6ain0(模擬比較器負(fù)輸入)oc0a(定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0輸出比較匹配a輸出)pcint22 (引腳電平變化中斷22)pd5

24、t1(定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1外部計(jì)數(shù)器輸入)oc0b(定時(shí)器/計(jì)數(shù)器輸出比較輸出)pcint21(引腳電平變化中斷21)pd4xck(usart外部時(shí)鐘輸入/輸出)t0 (定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0外部計(jì)數(shù)器輸入)pcint20(引腳電平變化中斷20)pd3int1(外部中斷1輸入)oc2b(定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2輸出比較匹配b輸出 )pcint19(引腳電平變化中斷19)pd2int0(外部中斷0輸入)pcint18(引腳電平變化中斷18)pd1txd(usart輸出引腳)pcint17(引腳電平變化中斷17)pd0rxd(usart輸入引腳)pcint16(引腳電平變化中斷16)avcc：avcc為a/d轉(zhuǎn)換器

25、的電源。當(dāng)引腳pc3pc4與pc7、pc6用于adc時(shí)，avcc應(yīng)通過(guò)一個(gè)低通濾波器與vcc連接。不使用adc時(shí)該引腳應(yīng)直接與vcc連接。pc6pc4的電源則是由vcc提供的。aref：aref為adc的模擬基準(zhǔn)輸入引腳。adc7、adc6(tqfp與mlf封裝)：tqfp與mlf封裝芯片的adc7、adc6引腳為兩個(gè)10位a/d轉(zhuǎn)換器的輸入口，它們的電壓由avcc提供。同時(shí)嵌入式儀器儀表的開(kāi)發(fā)和概念的探討正如火如荼的進(jìn)行，其功能的實(shí)現(xiàn)大多通過(guò)各種各樣的單片機(jī)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)而且avr系列單片機(jī)目前在國(guó)內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用，相關(guān)資料豐富，功能成熟，可見(jiàn)選用atmega48單片機(jī)為設(shè)計(jì)提供了良好的軟件條件

26、。1.4恒速風(fēng)扇控制器的功能介紹基于atmega48單片機(jī)的恒速風(fēng)扇控制器主要是針對(duì)小型單相異步電機(jī)的設(shè)計(jì)。具體的功能是通過(guò)用atmega48單片機(jī)控制雙向可控硅的導(dǎo)通角的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制，同時(shí)要將給定轉(zhuǎn)速顯示在dg03532液晶顯示器的液晶屏上。由于單片機(jī)的工作電源為直流5v，電機(jī)為交流220v，需要從交流220v中整流出直流5v電源；雙向可控硅的導(dǎo)通角分別通過(guò)轉(zhuǎn)速上升鍵、轉(zhuǎn)速下降鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且能適應(yīng)不同工頻電壓下的工作環(huán)境。1.5可行性分析一方面，通過(guò)前面對(duì)atmega48單片機(jī)的介紹可知，其功能成熟，目前正在被廣泛使用，而且學(xué)校能夠?yàn)槲覀兲峁゛vr單片機(jī)仿真器，可以對(duì)控制器的軟

27、件部分進(jìn)行仿真，同時(shí)我們的指導(dǎo)教師常年參與嵌入式儀器儀表的開(kāi)發(fā)、研究及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，在這方面有豐富的單片機(jī)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)，使我們能夠更好的掌握相關(guān)方面的知識(shí)。另一方面，atmega48單片機(jī)的價(jià)格便宜，并且設(shè)計(jì)所需雙向可控硅、電感、電容和電阻等元件都在一元錢以下，設(shè)計(jì)的成本很低，具有經(jīng)濟(jì)可行性。第二章恒速風(fēng)扇控制器的硬件設(shè)計(jì)2.1硬件總體設(shè)計(jì)在恒速風(fēng)扇控制器的硬件設(shè)計(jì)中，主要實(shí)現(xiàn)的功能是電路保護(hù)、提供單片機(jī)的工作電源、測(cè)速、轉(zhuǎn)速控制、液晶顯示和按鍵的處理等。其中主要的元件包括雙向可控硅、dg03532液晶顯示器、槽型光耦h42b6、安規(guī)電容、穩(wěn)壓管和atmega48單片機(jī)等。在設(shè)計(jì)原理圖時(shí)，根

28、據(jù)主要元件的特性，選用合適的電容和電阻將主要元件連接起來(lái)，在保護(hù)電路和元件不受損壞的前提下，使得原理圖中各部分功能得以實(shí)現(xiàn)5。2.2電路保護(hù)部分在原理圖中起電路保護(hù)作用的部分如圖2-1所示。c1=c2=0.01f，c3=0.22f。圖2-1電路保護(hù)部分電路工作時(shí)，p1和p2接220v交流電壓。電容c1和c2串聯(lián)再與安規(guī)電容c3并聯(lián)，對(duì)電網(wǎng)起保護(hù)作用，防止后面的電路的電流過(guò)大對(duì)電網(wǎng)造成沖擊。上面提到的安規(guī)電容是指用于這樣的場(chǎng)合，即電容器失效后，不會(huì)導(dǎo)致電擊，不危及人身安全。根據(jù)iec 60384-14，安規(guī)電容器分為x電容及y電容。x電容是跨接在火線和零線（l-n）之間的電容，一般選用金屬薄膜電

29、容；y電容是分別跨接在火線和地、零線和地之間（l-g，n-g）的電容，一般是成對(duì)出現(xiàn)。(l=line，n=neutral，g=ground)x電容底下又分為x1，x2，x3。主要差別在于：1、x1耐高壓大于2.5kv，小于等于4kv；2、x2耐高壓小于等于2.5kv；3、x3耐高壓小于等于1.2kv。y電容底下又分為y1，y2，y3，y4。主要差別在于：1、y1耐高壓大于8kv；2、y2耐高壓大于5kv；3、y3耐高壓n/a；4、y4耐高壓大于2.5kv?；诼╇娏鞯南拗?，y電容值不能太大，一般x電容是f級(jí)，y電容是nf級(jí)。x電容抑制差模干擾，y電容抑制共模干擾。所以，本設(shè)計(jì)中選用的是x3電容

30、，c3=0.22f。而且有了安規(guī)電容的存在，對(duì)電路起到更好的保護(hù)作用。2.3單片機(jī)的電源部分在原理圖中單片機(jī)的電源部分如圖2-2所示。c4=1f，c5=47f，c6=0.1f。圖2-2單片機(jī)的電源部分由于單片機(jī)的工作電源為直流5v，電機(jī)為交流220v，需要從交流220v中整流出直流5v電源；由于二極管d1單向?qū)ㄗ饔?，原理圖中的整流部分相當(dāng)于半波整流6。圖2-2中zw1為穩(wěn)壓管。穩(wěn)壓二極管也稱齊納二極管或反向擊穿二極管，在電路中起穩(wěn)定電壓作用。穩(wěn)壓二極管在電路中常用“zw”加數(shù)字表示。它是利用二極管被反向擊穿后，在一定反向電流范圍內(nèi)反向電壓不隨反向電流變化這一特點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)壓的。穩(wěn)壓二極管通常由硅

31、半導(dǎo)體材料采用合金法或擴(kuò)散法制成，是一個(gè)特殊的面接觸型的半導(dǎo)體硅二極管。它既具有普通二極管的單向?qū)щ娞匦裕挚晒ぷ饔诜聪驌舸顟B(tài)。其伏安特性曲線與普通二極管相似，但反向擊穿曲線比較陡，如圖2-3所示。穩(wěn)壓管在反向電壓較低時(shí)，反向電流很小，穩(wěn)壓二極管截止；當(dāng)反向電壓增高到擊穿電壓時(shí)，反向電流突然猛增，穩(wěn)壓管從而反向擊穿，穩(wěn)壓二極管進(jìn)入擊穿區(qū)，此后，電流雖然在很大范圍內(nèi)變化，穩(wěn)壓二極管兩端的反向電壓也能保持基本不變。利用這一特性，穩(wěn)壓管就在電路到起到穩(wěn)壓的作用了。但若反向電流增大到一定數(shù)值后，穩(wěn)壓二極管則會(huì)被徹底擊穿而損壞。穩(wěn)壓管與其它普通二極管不同之處在于反向擊穿是可逆的，當(dāng)去掉反向電壓穩(wěn)壓管又

32、恢復(fù)正常，但如果反向電流超過(guò)允許范圍，二極管將會(huì)發(fā)熱擊穿，所以，與其配合的電阻往往起到限流的作用。圖2-3穩(wěn)壓管伏安特性曲線從上面對(duì)穩(wěn)壓管的介紹可知，當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動(dòng)，或其它原因造成電路中各點(diǎn)電壓變動(dòng)時(shí)，負(fù)載兩端的電壓將基本保持不變，即保證整流輸出的電壓穩(wěn)定在5v。同時(shí)電容c5的低頻濾波作用和電容c6的高頻濾波作用，再次確保整流輸出的電壓穩(wěn)定在5v。電容c4在此處起到電容降壓的作用，電容降壓實(shí)際上是利用容抗限流，即利用電容在一定的交流信號(hào)頻率下產(chǎn)生的容抗來(lái)限制最大工作電流。例如,在50hz的工頻條件下,一個(gè)1uf的電容所產(chǎn)生的容抗（1/2fc）約為3180歐姆。當(dāng)

33、220v的交流電壓加在電容器的兩端,則流過(guò)電容的最大電流約為70ma，半波整流時(shí)則為35ma。而后面電路中所需電流之和小于35ma，所以此處電容值選為c4=1f。2.4測(cè)速部分在原理圖中測(cè)速部分如圖2-4所示。r5=330。圖2-4測(cè)速部分圖2-4中ic3為槽型光耦h42b6。h42b6是由原裝進(jìn)口高發(fā)射功率的砷化鎵（砷鋁鎵）紅外發(fā)射管和高靈敏度的光敏晶體管組成。它是利用被檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋，由同步選通電路，從而檢測(cè)物體的有無(wú)。在恒速風(fēng)扇控制器中主要是用來(lái)時(shí)刻檢測(cè)單相異步電機(jī)的速度。內(nèi)部電路示意圖如圖2-5所示。圖2-5內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖h42b6具有以下特點(diǎn)：1、 易安裝、高可靠性；2、 響應(yīng)速

34、度快，光縫0.8mm；3、 槽寬6mm，腳距14.4mm；h42b6的極限參數(shù)和光電特性如表2-1和表2-2所示。表2-1h42b6的極限參數(shù) （ta=25）項(xiàng)目符號(hào)數(shù)值單位輸入耗散功率p80mw反向電壓vr5v正向電流if50ma輸出集電極功耗pc50mw集電極電流ic20ma集-射電壓vceo30v射-集電壓veco5v工作溫度topr-20+65儲(chǔ)存溫度tstg-20+75焊接溫度tsol240表2-2h42b6的光電特性 （ta=25）項(xiàng)目符號(hào)測(cè)試條件最小典型最大單位輸入正向壓降vfif=10ma-1.31.6v反向電流irvr=5v-10a波長(zhǎng)pi=10ma-940-rm輸出集電極暗

35、電流iceoe=0mw/cm2vce=20v-1a集電極光電流ilvce=5vif=10ma0.5-ma飽和壓降vce（sat）if=10ma ic=ma-0.4v傳輸特性上升時(shí)間trvce=5v ic=2marl=100-5-s下降時(shí)間tf-5-s圖2-6h42b6的正向電流與正向電壓的曲線圖h42b6的正向電流與正向電壓的曲線圖如圖2-6所示。從上面對(duì)槽型光耦的介紹可知，輸入端在if=10ma的測(cè)試條件下，典型的正向壓降vf=1.3v，最大的正向電壓vf=1.6v（見(jiàn)表2-2）。r5處在正向輸入端，當(dāng)vf=1.3v時(shí)，r5=（5-1.3）/0.01=370；當(dāng)vf=1.6v時(shí)，r5=（5-

36、1.6）/0.01=340，r5在340和370之間，但考慮到實(shí)際電阻標(biāo)稱值的大小，這里選取r5=330。2.5轉(zhuǎn)速控制部分在原理圖中轉(zhuǎn)速控制部分如圖2-7所示。r6=250。圖2-7轉(zhuǎn)速控制部分圖2-7中t3為雙向可控硅。普通可控硅（vs）實(shí)質(zhì)上屬于直流控制器件。要控制交流負(fù)載，必須將兩只可控硅反極性并聯(lián)，讓每只scr控制一個(gè)半波，為此需兩套獨(dú)立的觸發(fā)電路，使用不夠方便。雙向可控硅亦稱為雙向晶閘管，其英文名稱是triac即三端雙向交流開(kāi)關(guān)。雙向可控硅是在普通可控硅（scr）的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，它不僅能代替兩只反極性并聯(lián)的可控硅，而且僅需一個(gè)觸發(fā)電路，是目前比較理想的交流開(kāi)關(guān)器件。雙向可控硅可

37、廣泛用于工業(yè)、交通、家用電器等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)交流調(diào)壓、電機(jī)調(diào)速、交流開(kāi)關(guān)、路燈自動(dòng)開(kāi)啟與關(guān)閉、溫度控制、臺(tái)燈調(diào)光、舞臺(tái)調(diào)光等多種功能，它還被用于固態(tài)繼電器（ssr）和固態(tài)接觸器電路中。雙向可控硅中型號(hào)為bta16和bta20是高性能玻璃鈍化pnpn零件。這些零件適用于需要高沖擊電流能力的一般應(yīng)用上。例如，應(yīng)用于相位控制和在電感或電阻負(fù)荷的靜態(tài)開(kāi)關(guān)7。盡管從形式上可將雙向可控硅看成兩只普通可控硅的組合，但實(shí)際上它是由7只晶體管和多只電阻構(gòu)成的功率集成器件。小功率雙向可控硅一般采用塑料封裝，有的還帶散熱板。雙向可控硅屬于npnpn五層器件，它是三端元件，其三端分別為t1（第二端子），t2（第一端子）和

38、g（控制極）亦為一閘極控制開(kāi)關(guān)，與scr最大的不同點(diǎn)在于triac無(wú)論處于正向或反向電壓時(shí)皆可導(dǎo)通，因此除控制極g以外的兩個(gè)電極（t1、t2）統(tǒng)稱為主端子外，不再劃分成陽(yáng)極或陰極。其符號(hào)和構(gòu)造如圖2-8所示。(a)符號(hào) (b)構(gòu)造圖2-8triac的符號(hào)和構(gòu)造雙向可控硅可用直流信號(hào)、交流相位信號(hào)及脈沖信號(hào)觸發(fā)。由于雙向可控硅是能雙向?qū)ǖ?，它的正?fù)半周均能觸發(fā)，控制極電壓vg極性與主端子間電壓vt1t2四種組合分別如下：1. vt1t2為正，vg為正。2. vt1t2為正，vg為負(fù)。3. vt1t2為負(fù)，vg為正。4. vt1t2為負(fù)，vg為負(fù)。一般最好使用在對(duì)稱情況下（1與4或2與3），以使

39、正負(fù)半周能得到對(duì)稱的結(jié)果。最方便的控制方法則為1與4的控制狀態(tài)，因?yàn)榭刂茦O信號(hào)與vt1t2同極性。在恒速風(fēng)扇控制器的設(shè)計(jì)中，選用的就是型號(hào)為bta16或bta20的雙向可控硅，通過(guò)atmega48單片機(jī)控制它的導(dǎo)通角的大小實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制。由于雙向可控硅的控制級(jí)的導(dǎo)通電流為220ma，r6=5/0.02=250，r6=5/0. 2=2.5k，r6值在250和2.5k之間，最后選取r6=250。2.6液晶顯示部分在原理圖中液晶顯示部分如圖2-9所示。圖2-9液晶顯示部分圖2-9中y1是dg03532液晶顯示器。液晶顯示器大致可以分為兩種：字段式和點(diǎn)陣式。前者所顯示的圖形是可以向廠家定制的，同

40、樣可以顯示各種固定的圖像，多用于圖形界面比較固定的場(chǎng)合。后者可以組成任意圖形，顯示功能強(qiáng)大，但是需要專門的驅(qū)動(dòng)電路8。設(shè)計(jì)中所用的液晶顯示器是dg03532字段式液晶顯示器，它是一種tn型液晶顯示器，顯示界面和引腳排列見(jiàn)圖2-10。圖2-10dg03532液晶顯示器界面當(dāng)dg03532與atmega48連接時(shí)，只需與atmega48芯片上普通i/o口相連接。由第一章對(duì)atmega48單片機(jī)的引腳介紹中得知，圖2-9中atmega48與dg03532所連接的引腳都符合要求。對(duì)于dg03532型號(hào)的液晶顯示器來(lái)說(shuō)，只有兩個(gè)底電極com1和com2，只需要兩個(gè)引腳實(shí)現(xiàn)高阻態(tài)并且電壓能夠穩(wěn)定地處于2.

41、5v，且不消耗電流，由于此處電壓為5v，只需要求電阻值相等，可選任何阻值，可保證電阻2.5v的穩(wěn)定電壓，所以選取r1=r2=r3=r4=200k。如圖2-11所示。圖2-111com和2com的連接2.7按鍵處理部分在原理圖中按鍵處理部分如圖2-12所示。圖2-12按鍵處理部分按鍵只需與atmega48芯片中帶有上拉電阻的引腳相連接。從關(guān)于第一章對(duì)atmega48單片機(jī)的引腳介紹中得知，引腳pd0、pd1和pd3均帶有上拉電阻。第三章恒速風(fēng)扇控制器的軟件設(shè)計(jì)3.1軟件總體設(shè)計(jì)在恒速風(fēng)扇控制器的軟件設(shè)計(jì)中，用avr匯編語(yǔ)言進(jìn)行編寫程序。程序的功能是通過(guò)用atmega48單片機(jī)的轉(zhuǎn)速上升鍵和下降鍵

42、控制雙向可控硅的導(dǎo)通角的大小并且而且能適應(yīng)不同工頻電壓下的工作環(huán)境，同時(shí)，要將單相異步電機(jī)的給定轉(zhuǎn)速顯示在dg03532液晶顯示器的液晶屏上。將編寫好的程序在avr studio上進(jìn)行反復(fù)的調(diào)試與仿真，使得所編寫的程序正確和可靠。3.2主程序主程序主要的作用是單片機(jī)上電后，進(jìn)行初始化堆棧、初始化引腳、初始化內(nèi)存、初始化定時(shí)器和中斷設(shè)置，并開(kāi)中斷，等待中斷的到來(lái)去執(zhí)行相應(yīng)的子程序。主程序的流程圖如圖3-1所示。初始化引腳開(kāi)總中斷等待中斷發(fā)生初始化堆棧上電初始化內(nèi)存初始化定時(shí)器及中斷設(shè)置圖3-1主程序流程圖具體程序如下：reset:nop ;初始化堆棧ldi r16,high(ramend)out

43、 sph,r16ldi r16,low(ramend)out spl,r16nop;初始化引腳;配置引腳;pb口、pd口、pc口;pd0，pd1，pd2，pd3，pd4，pd5輸入，pd6為輸出ldi r16,(0ddd0)|(0ddd1)|(0ddd2)|(0ddd3)|(0ddd4)|(0ddd5)|(1ddd6)out ddrd,r16sbi pind,ctrl;測(cè)試，pd0 pd1為高sbi pind，keyupsbi pind，keydowncbi pind，keywrk;初始化內(nèi)存ldi r16,0ldi r17,50ldi r29,high(sram_start)ldi r28,

44、ow(sram_start)clear:st y+,r16 dec r17 brne clear;pb05為輸出ldi r16,(1ddb0)|(1ddb1)|(1ddb2)|(1ddb3)|(1ddb4)|(1ddb5)out ddrb,r16;pc0為輸出，pc1、2為輸出，pc6暫為輸入（reset輸入端）ldi r16,(1ddc0)|(1ddc1)|(1ddc2)|(0ddc6)out ddrc,r16 nop clr r16 sts u_k_r,r16 sts d_k_r,r16 out tcnt0,r16 sts tcnt1h,r16 sts tcnt1l,r16 ser r16

45、 sts stop，r16;int0配置為下降沿觸發(fā)ldi r16,(1isc01)|(0isc00)sts eicra,r16;int0中斷使能ldi r16；(1int0)out eimsk,r16;t2ldi r16,ht2tsts tcnt2,r16sts tccr2b,r16;開(kāi)定時(shí)器t1和t2中斷l(xiāng)di r16,1toie1sts timsk1,r16ldi r16,1toie2sts timsk2,r16rcall inictrldi r16,zearosts degree,r16rcall getledrcall getangrcall getoutseiloop: nop n

46、op nop nop nop nop nop rjmp loop.exit3.3外部中斷外部中斷通過(guò)引腳int0與int1或pcint23pcint0觸發(fā)。也就是說(shuō)外部中斷可以是電平引發(fā)中斷，也可以時(shí)下降沿引發(fā)中斷。所謂電平中斷，只要使能了中斷，即使引腳int0與int1或pcint23pcint0配置為輸出，只要電平發(fā)生了合適的變化，中斷也會(huì)觸發(fā)。這個(gè)特點(diǎn)可以用來(lái)產(chǎn)生軟件中斷。只要使能，pcint23pcint0引腳上的電平變化將觸發(fā)外部中斷pci2，pcint14pcint8引腳上的電平變化將觸發(fā)外部中斷pci1，pcint7pcint0將觸發(fā)外部中斷pci0。pcmsk2、pcmsk1與

47、pcmsk0寄存器則用來(lái)檢測(cè)是哪個(gè)引腳上的電平發(fā)生了變化。pcint23pcint0外部中斷的檢測(cè)是異步的。也就是說(shuō)，和其他中斷方式一樣，這些中斷也可以用來(lái)將器件從休眠模式喚醒。通過(guò)電平中斷將mcu從掉電模式喚醒時(shí)，要保證低電平保持一定的時(shí)間以使mcu完成喚醒過(guò)程并觸發(fā)中斷。如果觸發(fā)電平在啟動(dòng)時(shí)間結(jié)束前就消失，mc將被喚醒，但中斷不會(huì)被觸發(fā)。啟動(dòng)時(shí)間由熔絲位sut與cksel決定。int0與int1中斷可以由下降沿、上升沿，或者是低電平觸發(fā)。具體由外部中斷控制寄存器a-eicra的設(shè)置來(lái)確定。當(dāng)int0或int1中斷使能且設(shè)定為電平觸發(fā)時(shí)，只要引腳電平被拉低，中斷就會(huì)產(chǎn)生。若要求int0或in

48、t1在信號(hào)下降沿或上升沿觸發(fā)中斷，則i/o時(shí)鐘必須工作。int0與int1的低電平中斷檢測(cè)是異步的。也就是說(shuō)它可以用來(lái)將器件從休眠模式喚醒。在休眠過(guò)程（除了空閑模式中i/o時(shí)鐘）是停止的。設(shè)計(jì)中選用的是外部中斷0的下降沿中斷。當(dāng)處于上電工作狀態(tài)時(shí)，外部中斷0用作參數(shù)計(jì)算，主要用于計(jì)算電源電壓的頻率。當(dāng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，外部中斷0用作同步信號(hào)，計(jì)算脈沖相隔的時(shí)間。外部中斷0的程序流程圖如圖3-2所示。引腳電平產(chǎn)生下降沿，進(jìn)入中斷處理程序計(jì)算相關(guān)參數(shù)給t1付初值并啟動(dòng)返回前兩次進(jìn)入中斷yn圖3-2外部中斷0的程序流程圖3.4定時(shí)器t1溢出中斷定時(shí)器t1溢出中斷用作雙向可控硅的移相觸發(fā)脈沖，與觸發(fā)

49、脈沖程序一起完成對(duì)雙向可控硅觸發(fā)角的控制，進(jìn)而控制實(shí)現(xiàn)對(duì)單相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制。定時(shí)器t1溢出中斷控制雙向可控硅的程序流程圖如圖3-3所示。t1溢出中斷產(chǎn)生狀態(tài)是0還是1？ctrl引腳置低電平脈沖寬度計(jì)數(shù)初值送t1寄存器ctrl引腳置高電平返回狀態(tài)轉(zhuǎn)為1狀態(tài)轉(zhuǎn)為0下次觸發(fā)的計(jì)數(shù)初值送t1寄存器01圖3-3定時(shí)器t1溢出中斷控制雙向可控硅的程序流程圖3.5定時(shí)器t2溢出中斷定時(shí)器t2溢出中斷的作用是顯示dg03532的驅(qū)動(dòng)、對(duì)按鍵進(jìn)行處理、檢測(cè)單相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整等。定時(shí)器t2溢出中斷的程序流程圖如圖3-4所示，按鍵處理及讀鍵子程序流程圖如圖3-5所示，檢測(cè)轉(zhuǎn)速及調(diào)整轉(zhuǎn)速子程序流

50、程圖如圖3-6所示。進(jìn)入t2中斷處理程序判斷是否有按鍵？改變轉(zhuǎn)速給定值顯示給定轉(zhuǎn)速中斷返回與給定轉(zhuǎn)速不同？t1計(jì)數(shù)并計(jì)算實(shí)際轉(zhuǎn)速調(diào)整觸發(fā)角yynn圖3-4定時(shí)器2溢出中斷的程序流程圖進(jìn)入10ms定時(shí)中斷處理程序有按鍵？狀態(tài)加1狀態(tài)為4？調(diào)用鍵處理程序狀態(tài)清零返回nnyy圖3-5按鍵處理及讀鍵子程序流程圖進(jìn)入10ms定時(shí)中斷計(jì)數(shù)脈沖已持續(xù)100ms計(jì)算出實(shí)際轉(zhuǎn)速重新開(kāi)始脈沖計(jì)數(shù)調(diào)整觸發(fā)角返回5？yynn圖3-6檢測(cè)轉(zhuǎn)速及調(diào)整轉(zhuǎn)速子程序流程圖3.6 atmega48與dg03532的驅(qū)動(dòng)3.6.1 atmega48單片機(jī)的i/o引腳特性atmega48是atmel公司生產(chǎn)的一種高性能、低功耗的8位

51、avr微處理器，也是一種性價(jià)比很高的單片機(jī)。我們這里需要注意的是它的i/o端口特性。當(dāng)作為通用數(shù)字i/o使用時(shí)，avr所有的i/o端口或者引腳都可以通過(guò)指令來(lái)改變引腳的狀態(tài)。它的每個(gè)端口有3個(gè)寄存器，分別為數(shù)據(jù)寄存器portx、數(shù)據(jù)方向寄存器ddrx和端口輸入引腳pinx。通過(guò)配置，可以使某個(gè)引腳處于高電平、低電平或者高阻態(tài)。3.6.2 dg03532的驅(qū)動(dòng)方法液晶顯示器有很多參數(shù)，但是與驅(qū)動(dòng)方式有關(guān)的參數(shù)只有兩個(gè)9：一個(gè)是“偏置”，指熄滅時(shí)的信號(hào)幅度與顯示時(shí)的信號(hào)幅度之比；另一個(gè)是“占空比”，一般情況下，為了減少引腳數(shù)目，通常幾個(gè)“段”的電極會(huì)連在一起由一個(gè)引腳引出，在一個(gè)顯示周期內(nèi)各段輪流

52、顯示，每個(gè)段的顯示時(shí)間與顯示周期之比稱為顯示占空比。設(shè)計(jì)中所用dg03532液晶顯示器其驅(qū)動(dòng)方式為1/2d，1/2b，各個(gè)引腳對(duì)應(yīng)的電極見(jiàn)表3-1。dg03532字段式液晶顯示器的內(nèi)部構(gòu)造見(jiàn)圖3-7。從圖3-7中可以看出，面電極是成對(duì)相連的，而底電極則只引出兩個(gè)引腳。因?yàn)檫@種型號(hào)的lcd是1/2d的液晶顯示器，如果com1引腳所加電平為0v，則面電極引腳所加信號(hào)為5v時(shí)，對(duì)應(yīng)的段就顯示；反之，com1為5v，面電極信號(hào)為0v時(shí)，同樣顯示。只有在com1為2.5v時(shí)，無(wú)論面電極加5v還是0v電平，對(duì)應(yīng)的段都不顯示。圖3-7dg03532液晶顯示器的內(nèi)部構(gòu)造表3-1dg03532液晶顯示器各個(gè)引腳

53、信息驅(qū)動(dòng)程序主要包括底電極固定波形的產(chǎn)生以及面電極的顯示信號(hào)。按照以下驅(qū)動(dòng)思路：底電極上的波形固定，用來(lái)在特定的時(shí)間上與其相對(duì)應(yīng)的面電極能夠顯示或者禁止顯示。對(duì)于dg03532來(lái)說(shuō)，加在兩個(gè)com端的波形見(jiàn)圖3-8?？梢?jiàn)，如果有兩個(gè)com端的話，加在底電極上的波形就可以分為4個(gè)狀態(tài)：s0，s1，s2和s3。如果有3個(gè)com端的話，就可以有6個(gè)狀態(tài)。如果想讓對(duì)應(yīng)的字段能夠顯示，就給相應(yīng)引腳加上高電平或者低電平，否則給相應(yīng)引腳上加上熄滅時(shí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)幅值（這里為2.5v）即可。在底電極有效的時(shí)候，給對(duì)應(yīng)的面電極加上與底電極相反的信號(hào)即可顯示出字段來(lái)10。圖3-8com1和com2引腳的波形3.6.3

54、液晶顯示程序跟大多數(shù)程序一樣，我們這里把顯示的段碼存放在一個(gè)表中，通過(guò)查表來(lái)得到需要送出的段碼。數(shù)字09對(duì)應(yīng)的段碼為：;segdef 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (按共陰方式定義);高位到低位：分別對(duì)應(yīng)gfedcbasegd1:.db $00，$06，$5b，$4f，$66，$6d，$7d，$07，$7f，$6fsegd2:.db $3，$06，$5b，$4f，$66，$6d，$7d，$07，$7f，$6f其中，segd1部分對(duì)應(yīng)高位(com1)段碼(為0時(shí)全滅)，segd2部分對(duì)應(yīng)低位(com2)段碼。面電極的信號(hào)(暫存在寄存器r16中，通過(guò)查表得到)可以由子程序outdis送出。具體如下：;這里我們假定pb，pc的其他引腳懸空，對(duì)顯示無(wú)影響outdis:noppush r16lsl r16;將查表得到的值左移兩位，使