以MSP430F169作為控制的核心晶片,控制LCD160160液晶屏顯示。可以成功顯示圖片,數字、字母和漢字。
////////////////////////////程序主函數/////////////////////////////////////////
voidmain(void)
{
InitClock();
IO_Init();
LCD_Init();
LCD_Clear(0x00);
while(1)
{
//電池電量標誌顯示
dispdianchi0();
dispdianchi1();
dispdianchi2();
dispdianchi3();
//漢子顯示,數字、字符顯示
Disp_16X16_hanzi(16,104,ya,1,0);
Disp_16X16_hanzi(32,104,li,1,0);
Disp_8X16_zifu(48,104,1,0,1);
Disp_8X16_zifu(56,104,1,0,9);
Disp_16X16_hanzi(16,120,wen,1,0);
Disp_16X16_hanzi(32,120,du,1,0);
Disp_8X16_zifu(48,120,1,0,4);
Disp_8X16_zifu(57,120,1,0,6);
Disp_8X16_zifu(66,120,1,0,10);
Disp_8X16_zifu(74,120,1,0,11);
Disp_8X16_zifu(83,120,1,0,12);
Disp_8X16_zifu(92,120,1,0,13);
Disp_8X16_zifu(81,120,1,0,14);
Disp_8X16_zifu(90,120,1,0,15);
Disp_8X16_zifu(99,120,1,0,16);
Disp_8X16_zifu(108,120,1,0,3);
Disp_8X16_zifu(117,120,1,0,3);
Disp_8X16_zifu(126,120,1,0,3);
Disp_8X16_zifu(135,120,1,0,3);
//圖片
Disp_Picture(39,12,pic1,72,72,1);
//Disp_Picture(39,12,pic2,72,73,1);
}
}
本系統主要由MSP430F169單片機系統、降壓整流濾波電路、穩壓電路、開關調壓電路、RS485通信接口電路、LED行列驅動電路、環境光檢測電路、LED顯示屏、上位PC計算機等構成。
本系統的結構框圖,如圖1所示。
圖1系統結構框
本設計採用列發送數據,行掃描的方式實現LED顯示文字或圖像。本方法與硬體電路相結合,達到顯示屏整體亮度相對均勻的目的。
利用光敏電阻對環境光的敏感特性,採集環境光的變化狀況,將其轉換成電信號並送入到單片機中,由單片機進行信號處理,並按照一定的規律控制輸出PWM波的佔空比。
在單片機與LED顯示屏之間加一個開關調壓電路,實現單片機對顯示屏的亮度調整。將調整後的PWM波對開關調壓電路進行控制,從而調節顯示屏的輸入電壓的大小,最終實現顯示屏的亮度控制。
3.1MSP430F169單片機系統電路
MSP430F169單片機系統電路為主控制電路。MSP430系列單片機是美國德州儀器公司1996年開始推向市場的一種16位超低功耗的混合信號處理器(MixedSignalProcessor),該單片機具有以下幾個特點:超低功耗、強大的處理能力、豐富的片內外圍模塊、方便高效的開發環境、系統工作穩定。由於MSP430F169單片機內部集成了12位的A/D和D/A並且產生PWM波程序簡單,不再需要外加A/D電路、D/A電路和PWM波產生電路,由此簡化了外圍電路的設計,所以本設計選用MSP430F169單片機,如圖2所示。
圖2單片機系統電路
3.2降壓整流濾波電路
220V交流電經過變壓器降壓後,由整流橋整流成單向脈動電壓,經電容濾波成脈動很小的直流電壓。由於該直流電壓隨電網電壓波動,如果直接作為顯示屏電源,會造成顯示屏的閃爍,因此採用穩壓電路對其進行穩壓。7805是專用的三端穩壓器件,輸入濾波後的電壓(U≈9V),穩壓輸出的5V電壓(VCC)供IPIC68273使用。MSP430系列單片機電源電壓範圍是1.8~3.6V,因此將5V電壓經二極體降壓0.7V(VSS)後,供單片機系統使用。經長期實驗證明,單片機系統可長期安全可靠運行,其優點是與5V供電的TTL或CMOS電路接口,不必再加電平轉換電路,如圖3所示。
圖3降壓整流濾波電路
3.3開關調壓電路
利用兩個NPN型電晶體組成反相放大電路以實現PMOS開關管斬波放大,用PWM波調整PMOS開關管的導通時間來控制VDD作用於顯示屏的平均電壓的大小,進而控制LED的亮度。
為防止網絡電壓的波動對顯示屏造成影響,故用定值電阻R4與R5組成分壓測量電路,對電壓進行精確測量控制,用於實現顯示屏電壓的穩定可靠,如圖4所示。
圖4開關調壓電路
3.4行列驅動電路
LED顯示驅動採用動態掃描驅動方式,每次只能點亮一行LED(共陽形式LED顯示點陣模塊),由於TPIC6B273是以OC門方式輸出的,所以特別適宜選擇共陽形式LED顯示點陣模塊做基礎顯示單元。行掃描電路採用4/16解碼器CD4515解碼形成行掃描脈衝,放大後直接形成行掃描信號,如圖5所示。
圖5單色共陽極LED驅動電路
3.5環境光檢測電路
光敏電阻是用半導體材料製成的光電器件,它沒有極性。利用光敏電阻RG與定值電阻R1組成環境光檢測電路,通過測量R1兩端電壓的變化來檢測環境光強弱的變化,如圖6所示。
圖6環境光檢測電路
3.6RS485通信接口電路
MAX485是用於RS485通信的差分平衡收發器,由MAXIM公司生產。晶片內部包含一個驅動器和一個接收器,適用於半雙工通信。上位PC機通過通信接口電路與單片機系統進行通信,如圖7所示。
圖7RS485通信接口電路
環境光自適應LED顯示屏控制程序使用IAR軟體,利用C語言進行編寫,如圖8所示。
圖8環境自適應LED顯示屏程序框
本文所論述的環境光自適應LED顯示屏,可隨環境光的變化而改變亮度,使顯示屏不至於太過刺眼或者太暗,同時有效地控制了能耗,使電源效率達到75%以上,本系統達到了預期的實驗目的。通過改進,可應用於學校、商場、工廠、證券交易等場所的顯示,本系統的研究有著極其實用的價值和良好的發展前景。
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