电导率仪的液晶显示软件编程毕业设计论文(编辑修改稿)

电导率仪的液晶显示软件编程毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

 端口 E(PE2..PE0)：端口 E为 3位双向 I/O口，具有可编程的内部上拉电阻。 其输出 缓冲器具有对称的驱动特性，可以输出和吸收大电流。 作为输入使用时，若内部上拉电阻使能，则端口被外部电路拉低时将输出电流。 在复位过程中，即使系统时钟还未起振 ， 端口 E处于高阻状态。  RESET：复位输入引脚。 持续时间超过最小门限时间的低电平将引起系统复位。  XTAL1：反向振荡放大器与片内时钟操作电路的输入端。  XTAL2：反向振荡放大器的输出端。 [10] Atmega8515 单片机最小系统 单片机最小系统复位电路的极性电容 C C2的大小直接影响单片机的复位时间，一般采用 22pF。 单片机最小系统晶振 X1也可以采用 8MHz，在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振， AVR单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度，频率越 快， 处理速度越快。 振荡器可以工作于三种不同的模式，每一种都有一个优化的频率范围。 工作模式通过熔丝位。 图 22 ATmega8515晶体振荡器连接图 表 21 ATmega8515晶体振荡器工作模式 天津大学仁爱学院 20xx 届本科生毕业设计（论文） 6 图 23 ATmega8515单片机 最小系统 系统接口电路 I/O 接口是电子电路，通常是 IC 芯片或接口板 ,其内有若干专用寄存器和相应的控制逻辑电路构成。 它是 CPU 和 I/O 设备之间交换信息的媒介和桥梁。 CPU与外部设备、存储器的连接和数据交换都需要通过接口设备来实现，前者被称为 I/O 接口，而后者则被称为存储器接口。 存储器通常在 CPU 的同步控制下工作，接口电路比较简单；而 I/O 设备品种繁多，其相应的接口电路也各不相同，因此，习惯上说到接口只是指 I/O 接口。 I/O 接口的硬件主要有： （ 1） I/O 接口芯片：这些芯片大都是集成电路，通过 CPU 输入不同的命令和参数，并控制相关的 I/O 电路和简单的外设作相应的操作，常见的 接口芯片如定时 /计数器、中断控制器、 DMA 控制器、并行接口等。 （ 2） I/O 接口控制卡：有若干个集成电路按一定的逻辑组成为一个部件，或者直接与 CPU 同在主板上，或是一个插件插在系统总线插槽上。 本设计是以 Atmega8515单片机为主控件，通过之间的 IIC 通信协议，控制液晶显示器显示模块 CS1621显示数据。 主控件与显示模块直接的端口连接构成的电路即为接口电路，接口电路具有 设置数据的寄存、缓冲逻辑，以适应 CPU与外设之间的速度差异，能够进行信息格式的转换。 能够协调 CPU 和外设两者在信息的类型和电平的 差异。 设置中断和 DMA控制逻辑，以保证在中断和 DMA允许的情况下产生中断和 DMA 请求信号，并在接受到中断和 DMA 应答之后天津大学仁爱学院 20xx 届本科生毕业设计（论文） 7 完成中断处理和 DMA 传输等功能。 [11] 图 24 显示接口电路  CS： 片选信号输入端（带上拉电阻）， 负责控制数据是否发送输出。 CS 为逻辑 高电平时，数据和命令不能读出和写入，并且串行接口电路复位。 但当 CS为逻辑低电平时，控制器与 CS1621之间可以传输数据和命令。  WR：写入数据端口。 WRITE 时钟输入端（带上拉电阻）。 在 WR信号的上升沿， DATA线上的数据被锁存到 CS1621。  DATA： 串行数据输出端（带上拉电阻），负责数据存储或者发送输出单元。  GND： 负电源，接地。  VDD： 正电源，接直流电源。  VLCD：背光亮度调节端，通过调节滑动变阻器的阻值大小来实现改变调节显示屏背光亮度明暗的目的。 天津大学仁爱学院 20xx 届本科生毕业设计（论文） 8 第 三章 电导率仪显示模块显示器件 CS1621LCD 显示驱动电路 CS1621是一种 128点阵式存储映射多功能 LCD驱动电路。 CS1621的 S/W结构特点使它适合点阵式 LCD显示，包括 LCD模块和显示子系统 CS1621具有节电功能。 CS1621是一种具有 微控制器接口，由 RAM映射的 324点阵式 LCD驱动器。 电路上电时清零，并可以通过命令端进行工作状态设置，然后通过片选、读、写端对 RAM数据进行读、写、修改操作， RAM内容与 LCD显示驱动的内容一一对应。 该电路为点阵式 LCD驱动显示，各 SEG端是相互独立的，并容易对 RAM数据进行修改，所以显示点阵内容灵活，可随用户任意定制。 图 31 CS1621封装形式 QFP44标准封装 天津大学仁爱学院 20xx 届本科生毕业设计（论文） 9 图 32 CS1621功能框图 CS1621管脚说明：  CS： 片选信号输入端（带上拉电阻）。 CS 为逻辑高电平时，数据 和命令不能读出和写入，并且串行接口电路复位。 但当 CS为逻辑低电平时，控制器与 CS1621之间可以传输数据和命令。  RD： READ 时钟输入端（带上拉电阻）。 RAM中的数据在 RD信号的下降沿被输出到 DATA线上 ,主控制器可以在下一个上升沿锁存这个数据。  WR： WRITE 时钟输入端（带上拉电阻）。 在 WR信号的上升沿， DATA线上的数据被锁存到 CS1621。  DATA： 串行数据输出端（带上拉电阻）。  VSS： 负电源， GND。  VLCD： LCD 电源输入。  VDD： 正电源。  IRQ： 时间基准或 WDT溢出标志， NMOS开漏输出端。  COM0~COM3： LCD COM输出端。  SEG0~SEG31： LCD SEG输出端。 天津大学仁爱学院 20xx 届本科生毕业设计（论文） 10 图 33 CS1621LCD显示界面 CS1621LCD显示界面是定制的 CS1621液晶显示器显示模块，显示界面包括符号显示器、 5个数字 数字显示器以及单位显示器构成。 本设计是模拟电导率仪实际测定显示被测液体电导率、温度、 PH值等数据的一部分。 显示部分要求及显示原理 本设计要求通过 Atmega8515 单片机，控制液晶显示器显示模块 CS1621，以程序语言控制 显示模块 CS1621 显示电导率、温度。 系统以 Atmega8515 单片机为核心，在了解掌握 Atmega8515 和定制液晶显示器显示模块 CS1621 各引脚功能以及二者之间采用的 IIC 协议进行数据的交互方式后，通过编写程序然后将要显示的数据送入定制液晶显示器显示模块 CS1621 进行数据显示，最后实现液晶显示器显示电导率、温度等数据的目的。 系统通过定制液晶显示器显示模块 CS1621 显示电导率、温度等参数。 图 34 CS1621LCD显示界面 天津大学仁爱学院 20xx 届本科生毕业设计（论文） 11 表 31 CS1621LCD显示界面显示位 由图 34 以及表 31 对应可知 CS1621LCD 显示界面的显示数据控制驱动码控制 显示界面的工作方式， CS1621LCD 显示驱动码是 0灭； 1亮。 要控制显示界面显示的内容，只要把对应位置 1，对应位亮起则可显示要求的内容。 例如显示内容为 12． 34μs/cm以及 25℃ 则： 显示第一位字符 1 时应设置 1BC 位置 1； 显示第二位字符 2 时应设置 2A、 2B、 2D、 2E、 2G 共五位置 1； 显示第三 位字符小数点时应设置 DOT 位置 1； 显示第四位字符 3 时应设置 3A、 3B、 3C、 3D、 3G 共五位置 1； 显示第五位字符 4 时应设置 4B、 4C、 4F、 4G 共四位置 1； 显示第六位字符电导率单位时应设置 T4 位置 1； 显示第七位字符 2 时应设置 5A、 5B、 5D、 5E、 5G 共五位置 1； 显示第八位字符 5 时应设置 6A、 6C、 6D、 6F、 5G 共五位置 1； 显示第九位字符温度单位时应设置 T1 位置 1。 如此设置输入的 控制驱动码则最后输出显示界面就会显示出要求显示的内容 12． 34 μs/cm以及 25℃。 最后，若要求显示的数字为负数时，则奖对应 控制驱动码 1G 置 1，就能显示出负号，接下来的数字显示如上。 IIC 总线 IIC 即 I2C，一种 总线 结构。 IIC 即 InterIntegrated Circuit(集成电路总线），这种 总线 类型是由 菲利浦 半导体公司在八十年代初设计出来的，主要是用来连接整体电路 (ICS)， IIC 是一种多向 控制总线 ，也就是说多个芯片可以连接到同一 总线结构 下，同时每个芯片都可以作为实施数据传输的控制源。 这种方式简化了信号传输 总线。 随着 大规模集成电路 技术的发展，把 CPU 和一个单独工作PIN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 COM1 COM2 COM3 COM4 SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 SEG6 SEG7 SEG8 SEG9 SEG10 SEG11 SEG12 COM1 COM1 2A 2B 3A 3B 4A 4B T2 5A 5B 6A 6B COM2 COM2 2F 2G 3F 3G 4F 4G T3 5F 5G 6F 6G COM3 COM3 2E 2C 3E 3C 4E 4C T4 5E 5C 6E 6C COM4 COM4 2D DOT 3D 1BC 4D 1G 5D 6D T1 天津大学仁爱学院 20xx 届本科生毕业设计（论文） 12 系统所必需的 ROM、 RAM、 I/O 端口 、 A/D、 D/A 等外围电路集成在一个单片内而制成的 单片机 或微控制器愈来愈方便。 目前，世界上许多公司生产 单片机 ，品种很多。 其中包括各种 字长 的 CPU，各种容量的 ROM、 RAM 以及功能各异的 I/O 接口电路等等，但是， 单片机 的品种规格仍然有限，所以只能选用某种单片机来进行扩展。 扩展的方法有两种：一种是 并行总线 ，另一种是串行总线。 由于串行 总线 的连线少，结构简单，往往不用专门的母板和插座而直接用导线连接各个设备。 因此，采用串行线 可大大简化系统的硬件设计。 PHILIPS 公司早在十几年前就推出了 I2C 串行 总线 ，利用该总线可实现多 主机系统 所需的裁决和高低速设备同步等功能。 因此，这是一种高性能的串行 总线。 IIC 总线的硬 件结构 I2C 串行 总线 一般有两根信号线，一根是双向的数据线 SDA，另一根是时钟线 SCL。 所有接到 I2C 总线 设备上的串行数据 SDA 都接到总线的 SDA 上，各设备的时钟线 SCL 接到总线的 SCL 上。 为了避免 总线 信号的混乱，要求各设备连接到总线的输出端时必须是 漏极开路 （ OD）输出或集电极开路（ OC）输出。 设备上的串行数据线 SDA 接口电路应该是双向的，输出电路用于向 总线上发送数据，输入电路用于接收总线上的数据。 而串行时钟线也应是双向的，作为 控制总线 数据传送 的主机，一方面要通过 SCL 输出电路发送 时钟信号 ，另一方面还要检测总线上的 SCL电平，以决定什么时候发送下一个 时钟脉冲 电平；作为接受主机命令的 从机，要按总线上的 SCL 信号发出或接收 SDA 上的信号，也可以向 SCL 线发出低 电平信号 以延长总线时钟信号周期。 总线 空闲时，因各设备都是开漏输出，上拉电阻 R 使 SDA 和 SCL 线都保持高电平。 任一设备输出的低电平都将使相应的 总线 信号线变低，也就是说：各设备的 SDA 是“与”关系， SCL 也是“与”关系。 I2C 总线 的运行（数据传输）由 主机 控制。 所谓主机是指启动数据的传送（发出启动信号）、发出 时钟信号 以及传 送结束时发出停止信号的设备，通常主机都是 微处理器。 被 主机 寻访的设备称为从机。 为了进行通讯，每个接到 I2C总线 的设备都有一个唯一的地址，以便于主机寻访。 主机 和从机的 数据传送 ，可以由主机发送数据到从机，也可以由从机发到主机。 凡是发送数据到 总线 的设备称为发送器，从总线上接收数据的设备被称为接受器。 I2C 总 线 上允许连接多个 微处理器 以及各种外围设备，如 存储器 、 LED 及LCD 驱动器 、 A/D 及 D/A 转换器 等。 为了保证数据可靠地传送，任一时刻 总线只能由某一台主机控制，各 微处理器 应该在总线空闲时发送启动数据，为了妥善解决多台微处理器同时发送启动数据的传送（总线控制权）冲突，以及决定由哪一台微处理器 控制总线 的问题， I2C 总线允许连接不同传送速率的设备。 多台设备之间 时钟信号 的同步过程称为同步化。 天津大学仁爱学院 20xx 届本科。