基于ARM7的人机接口模块设计

基于ARM7的人机接口模块设计

0 引言

随着电力系统的发展，其系统容量越来越大，结构越来越复杂，系统中的自控及继保装置所需处理的信息不断增加，这对人机接口的功能提出了更高的要求。新型的人机接口模块要能够快速响应和处理大量数据，并具备实时信息显示和人性化界面功能。而集成电路技术和嵌入式系统技术的飞速发展及其在电力系统中的应用，为人机接口的升级提供了技术支持。本文以小电流接地系统故障选线装置的研发为背景，并利用高性能低功耗的集成电路芯片，设计了一种基于ARM7的人机接口模块，该模块比传统的人机接口具有更大的优势。

1 系统结构

本系统的人机接口模块功能框图如图1所示。

1.1 CPU系统

本模块中的CPU采用32位高性能低功耗微控制器芯片LPC2134，该芯片内置丰富的硬件资源，包括32 KB的静态RAM、128 KB的Flash、2个16C550工业标准UAR T、2个高速I2C接口和实时时钟等。该CPU使用三级流水线技术，取指、译码及执指可同时完成．其最高操作频率可达60MHz。向量中断控制器(VIC)可管理所有的32个中断输入，中断优先级可编程动态分配。这些功能的集成使得LPC2134十分适合于工业测控，并能胜任对人机接口模块的控制职能。其CPU外部复位芯片可采用CATALY

ST公司生产的CAT1025。CAT1025兼顾了非易失性存储器和复位功能。存储器则采用高速I2C总线接口(400 kb／s)，可支持手动按键复位输入和写保护输入。

1.2液晶接口

液晶模块(LCM)采用内置T6963C控制器的SMG240128A点阵图形液晶。该液晶为单屏结构，采用单电源供电，点像素为240×128点，黑色字／蓝色底，属于中规模LCM。其液晶模块和CPU的接口电路原理如图2所示。

在图2所示的液晶接口电路中，CPU的控制线先接六输入反相器74HC14作为驱动；数据线接双向八位总线收发器74LS245作为驱动，该芯片有2根控制线，可分别控制数据传输方向(DIR)和片选(G)。采用芯片驱动与电阻驱动相比，整个模块结构更加紧凑，线路清晰，可提高系统的集成度和抗干扰能力。电位器W1用于调节液晶的对比度，W 2用于调节液晶的背光强度，用户可以根据需要随时调节液晶的显示效果。

1.3 键盘及LED接口

键盘主要负责用户指令的输入，LED则负责指示系统运行状态。传统的键盘和LED往

往独占CPU引脚资源。可由I／O口电平触发来控制。矩阵式键盘虽然能够节约部分引脚，但随着按键的增加，其所占用的引脚数也会增加。

针对这一矛盾，周立功公司推出了一款按键及LED驱动芯片ZLG7290，该芯片采用I 2C串行接口，可提供键盘中断信号，以方便与CPU接口，最少时仅需占用2根I2C

口信号线，故可大大节省I／O资源；它可以直接驱动8位共阴式数码管(1英寸以下)

或64只独立的LED；同时能够管理多达64只按键，并自动消除抖动，其中有8只可以作为功能键使用。其最大的优点在于可根据系统需求选择按键及LED的数量，且按键及LED的扩展无需增加CPU的硬件开销，同时能自动完成键盘及LED的动态扫描，节省CPU的工作量，也可集中资源用于信号的检测和控制。该芯片作为工业级芯片，其抗干扰能力很强。在工业测控中应用十分广泛。本次人机接口模块设计采用了8只按键和8只LED，其连接电路原理图如图3所示。

图3中，ZLG7290只需占用3根CPU的I／O线，分别为I2C口数据传输线SDA，时钟传输线SCL及按键中断输入INT。ZLG7290的I2C口与LPC2134的I2C1口相连接，其传输速率可达32 kbit／s，由于是开漏端口，故需加1 kΩ的上拉电阻；中断信号线可与LPC2134的外部中断3 (EINT3)的输入引脚连接，当有按键按下时，会触发按键中断。当然，也可不连接该信号线，由软件查询来完成按键检测。R1～R8是键盘电阻，可防止按键按下时Dig信号线和Seg信号线形成短路而影响LED显示；R9～R16为限流电阻，阻值为220Ω，适当减小其阻值，可以增大LED的亮度。

2 软件设计

软件设计旨在充分利用系统硬件资源，实现小电流接地装置人机接口部分所需完成的功能。具体的功能包括：

(1)由串口接收并处理下位机DSP传送过来的正常信息数据及故障信息数据；

(2)实时显示变电站各条线路正常运行信息，包括母线上的三相电压Ua，Ub，Uc；三线电压Uab，Ubc，Uca；PT开口电压(即零序电压)3U0；各条出线的零序电流3I0,，

(4)接收到故障信息时，中断正常信息的显示，切换到故障画面，并启动声光报警；

(5)存储接地故障信息，作为故障记录备案；

(6)随时查询正常运行信息和接地故障信息；并根据权限设置、修改系统运行参数；

为此，可采用结构化的程序设计方法，自顶向下，逐步细化问题的求解过程，并分阶段进行，以便每个阶段处理的问题都控制在人们容易理解和处理的范围内。针对小电流接地系统的人机接口模块，其程序分层设计方案如图4所示。

3 人机交互界面

本LCD可由其内置控制器T6963C控制，T6963C内部的指令集用于设置液晶模块的显示功能，包括地址指针、显示区域、显示方式、数据读写方式的设置。可采用图形模式完成显示功能，图形模式下的显示原理是将字模数据逐个字节地写入图形显示区，每位对应液晶屏上的一个像素点。其系统主菜单及正常信息显示部分的内容如图5所示。

图5(b)中，1#PT代表1#母线，具体显示的母线条数可由现场运行条件设定，右上角为通讯正常标志，右下角为翻页标志。其故障信息及历史记录查询画面如图6所示。

接地故障信息通常包括发生故障的母线号、线路号、故障相、故障后3U0值、接地故障发生时间及消失时间。

本设计需由按键来实现系统参数的修改和存储，其按键面板如图7所示。

图7中一共设置了8个按键，包括上下左右四个方向键，回车键、退出键、累加键和递减键。其中方向键用于银的子菜单及显示画面，在设置系统参数时可选中不同的设置位，累加键和递减键用于修改参数值，通过加减一来实现；回车键用于进入下一级子菜单及保存修改数据，退出键用于返回上级菜单。按键及LED的功能由带I2C接口的ZLG72 90芯片通过读写内置寄存器来实现。

4 结束语

通过调试和实验，本设计的人机接口模块能够很好地完成小电流接地装置的人机交互功能。该模块在硬件上采用了高性能集成电路驱动芯片，使得电路的结构紧凑，抗干扰性强。而在软件上的功能也比较完善，灵活性强，便于扩展和升级。基于以上的特点，该人机接口模块具备较好的实用和推广价值，可为嵌入式系统装置中人机接口模块的设计提供一定的参考。

本文来源：中电网作者：李海涛雷文东汪建敏张承学

微机原理与接口技术-键盘LED显示【课程设计报告】

微机原理与接口技术-键盘LED 显示【课程设计报告】

重庆大学 课程设计报告 课程名称：微机原理与接口技术 设计题目：键盘LED显示 院系：电气信息学院 班级：2007级 设计时间：2009年12月

第一章概述 (2) 1.1学习目的 (2) 1.2 计算机的应用 (3) 1.3学习计算机的意义 (3) 1.4课程设计目的 (4) 第二章总体方案设计 (4) 2.1 设计注意问题 (4) 2.2 总体思路 (5) 第三章硬件设计 (5) 3.1 8255工作原理 (5) 3.2 键盘工作原理 (7) 3.3 键特征值的形成 (8) 3.4段值的形成 (9) 3.5 8255接线图 (11) 第四章软件设计 (12) 4.1 8255初始化 (12) 4.2 键盘扫描的处理方法 (12) 4.2.1. 判断是否有键被按下的方法 (12) 4.2.2. 判断是否有键被按下的源程序 (13) 4.2.3 防抖动 (13) 4.2.4.防抖动的延时子程序 (14)

4.3 程序核心部分 (14) 4.3.1 逐行扫描 (14) 4.3.2逐行扫描的源程序 (15) 第五章源程序代码 (15) 5.1 根据整体思路以及软件设计得到的代码. 15 5.2 以上代码存在问题分析 (19) 第六章难点分析 (20) 第七章体会感慨建议 (25) 第八章参考文献 (26) 第一章概述 1.1学习目的 “微机原理与接口技术”是电气工程及其自动化专业的一门重要

的专业基础课程。我们通过该门课的学习，知道了微机的工作原理，微型计算机的基本结构，接口技术及汇编语言程序设计，为后续的课程的学习和今后的工作打下坚实的基础。通过实验可以培养学生利用计算机技术和编程手段分析，解决专业领域的各种问题的能力和意识，并进一步感受微机发展的微机发展的新技术和新方法。 1.2 计算机的应用 目前计算机的应用已经遍布各个行业，如科学计算、数据处理、过程控制、人工智能、网络应用等。 科学和工程计算：科学和工程计算的特点是计算量大，而逻辑关系相对简单，它是计算机重要应用领域之一。 数据和信息处理：数据处理是指对数据的收集、存储、加工、分析和传送的全过程。这些数据处理应用的特点是数据量很大，但计算相对简单。多媒体技术的发展，为数据处理增加了新鲜内容，都涉及更广泛的数据类型，这些数据处理过程不仅数据量大，而且还会带来大量的运算和复杂的运算过程。 过程控制：过程控制是生产自动化的重要技术内容和手段，它是由计算机对所采集到的数据按一定方法经过计算，然后输出到指定执行机构去控制生产的过程。 人工智能：人们把计算机模拟人脑力劳动的过程成为人工智能。人工智能是利用计算机来模拟人的思维过程，并利用计算机程序来实现这些过程。 1.3学习计算机的意义 电子计算机是一种能自动高速地进行大量运算的电子机器。电子计算机的出现和发展，是科学技术和生产力的卓越成就之一，反过来，它也极大地促进了科学技术和生产力的发展。

触摸屏是一种新型可编程控制终端解析

1、引言 触摸屏是一种新型可编程控制终端，是新一代高科技人机界面产品，适用于现场控制，可靠性高，编程简单，使用维护方便。在工艺参数较多又需要人机交互时使用触摸屏，可使整个生产的自动化控制的功能得到大大的加强。 PLC有着运算速度高、指令丰富、功能强大、可靠性高、使用方便、编程灵活、抗干扰能力强等特点。近几年，随着科学技术的不断进步，各行业对其生产设备和系统的自动化程度要求越来越高，采用现代自动化控制技术对减轻劳动强度、优化生产工艺、提高劳动生产率和降低生产成本起着很重要的作用。触摸屏结合PLC在闭环控制的变频节能系统中的应用是一种自动控制的趋势。 触摸屏和PLC在闭环控制的变频节能系统中的使用，可以让操作者在触摸屏中直接设定目标值（压力及温度等），通过PLC与实际值（传感器的测量值）进行比较运算，直接向变频节能系统发出运算指令（模拟信号），调节变频器的输出频率。并可实时监控到被控系统实际值的大小及变频器内的多个参数，实现报警、记录等功能。一般PLC结合触摸屏的闭环调节的变频节能系统如下图所示。 2、闭环控制的变频节能系统用途很广，各种场合的变频节能系统的拖动方式及控制方式各有不同，具体应用时应根据实际情况选择设计。下面列举一些： 中央空调节能：冷冻泵、冷却泵、主机、却塔风机、风机盘管等。 恒压供水：水厂一、二级泵，供水管网增压泵、大厦供水水泵等 锅炉：引风机、送风机、给水泵等，变频节能系统的控制调节预处理信号由锅炉自动控制系统、DCS或多冲量控制系统给出。 汽轮机：循环泵、凝结泵等，其控制调节预处理信号由汽轮机自动控制系统及DCS给出。 纯水处理系统：软化水泵、增压泵等。 洁净室：增压风机、FFU群控等等。 3、整个闭环控制的变频节能系统的组成设备及其作用： (1)PLC选用SIEMENS公司的S7-200系列：由CPU224XP、DI/DO模块、AI/AO模块组成。PLC作为控制单元，是整个系统的控制核心。其主要的作用要体现以下几方面： ①完成对系统各种数据的采集以及数字量与模拟量的相互转换。 ②完成对整个系统的逻辑控制及PID调节的运算。 ③向触摸屏提供所采集及处理的数据，并执行触摸屏发出的各种指令。 ④将PID运算的数据结果转换成模拟信号，作为调节变频器的输出频率的控制信号。 ⑤通过通信电缆及USS4协议完成对变频器内部参数读写及控制。 (2)触摸屏采用SIEMENS公司MP370：其主要作用如下: ①可实时显示设备和系统的运行状态。 ②通过触摸向PLC发出指令和数据,再通过PLC完成对系统或设备的控制。 ③可做成多幅多种监控画面，替代了传统的电气操作盘及显示记录仪表等，且功能更加强大。 (3)变频器：采用SIEMENS公司440系列，通过USS4协议可由触摸屏通过PLC设置其内部的部分参数，根据PLC发送过来的数据（模拟量）值调节水泵或风机的转速，并将其内部运行参数反馈到PLC。 (4)压力、温度等传感器：将被控制系统（水系统或风系统）的实际参数值转变成电信号上传至PLC。 (5)电气元件：给PLC、触摸屏、变频器及传感器等供电，完成各种操作及驱动等。 4、触摸屏画面设计 触摸屏画面由ProTool等专用软件进行设计，然后先通过编程电脑调试，合格后再下载到触摸屏。触摸屏画面总数应在其存储空间允许的范围内，各画面之间尽量做到可相互及强制切换。 （1）主画面的设计 一般的，可用欢迎画面或被控系统的主系统画面作为主画面，该画面可进入到各分画面。各分画面均能一步返回主画面。若是将被控主系统画面作为主画面，则应在画面中显示被控系统的一些住要参数，以便在此画面上对整个被控系统有大致的了结。

基于LCD1602液晶显示系统课程设计

课程设计(论文) 题目名称基于89C51的液晶显示系统设计 课程名称单片机原理及应在电气测控学科中的应用学生姓名刘晨 学号1141201014 系、专业电气工程系电气工程及其自动化专业 指导教师朱群峰 2013年6月14日

邵阳学院课程设计（论文）任务书 年级专业11级电气工程及 其自动化专业 学生姓名刘晨学号1141201014 题目名称基于89C51的液晶显示系统设计设计时间2013年6月3日—2013年6月14日 课程名称单片机原理及应 在电气测控学科 中的应用 课程编号121200105设计地点 数字控制与PLC实 验室（305） 一、课程设计（论文）目的 课程设计是在校学生素质教育的重要环节，是理论与实践相结合的桥梁和纽带。单片机课程设计，要求学生更多的完成软硬结合的动手实践方案，解决目前学生课程设计过程中普遍存在的缺乏动手能力的现象. 《单片机课程设计》是继《电子技术》、和《单片机原理与应用》课程之后开出的实践环节课程，其目的和任务是训练学生综合运用已学课程“电子技术基础”、“单片机原理及应用”的基本知识，独立进行单片机应用技术和开发工作,掌握单片机程序设计、调试和应用电路设计、分析及调试检测。 二、已知技术参数和条件 1、液晶显示功能见第三项“任务和要求”具体参数 1、89C51系列单片机； 2、KEIL 软件；Wave软件、protuse软件 3、THKSCM-1型单片机实验系统。 三、任务和要求 利用89C51驱动液晶显示器工作，液晶显示器的型号自己确定（可以用1602或者12864）要求显示出自己的基本信息（英文或者中文，内容自定）。 1、要求设计出硬件系统的电气原理图； 2、要求设计出程序流程图和程序； 3、要求设计出实物或者仿真调试。 注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效； 2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。

人机工程学设计说明书

关于公交车车站的人机分析和设计 公交车站是连接乘客和公交服务的初始点。设想，当我们刚下火车飞机的时候面对一个陌生城市时，如果不是钱包鼓得足以叫一辆出租车直接去往目的地，或是当地还没有四通八达的地铁系统，我们必然想到的是先找一个最近的公交车站，在那里也许可以找到开往目的地的公交车。如果没有，那至少也可以在车站上看到当地的公交线路图，寻找到一条合适的乘车线路。 对于城市中整个公交系统的运作，公交运输的畅通性无疑是重要的；对于公交系统的服务对象—乘客，公交的畅通和便捷则可以吸引他们更乐于乘坐公交车。从而减少了私家车的使用。更好的实现绿色环保的人性化。 设计题目：关于公交车车站的改进 公交车站站牌的作用有五个： （1）公交车站的一个重要标志。 （2）标识本地的站名。 （3）为乘客提供行车路线和方向。 （4）提供公交车运行时间 （5）提供乘客临时站点。 调研和分析： 公交车站现状： 地理位置及周边环境：图（1）车站位于兰州麦积山路蓝海商贸城地段。

图（1） 车站设施：车站是由两块候车厅一个无靠背公共座椅和一个公交站牌以及和一块曲线形的遮阳板组成的。 下面是我对公交车车站各项实物的调研结果以及人机分析 实物调研： 1.遮阳板：图（2）是遮阳棚，遮阳棚位于候车厅的顶端它的相关尺 寸是遮阳板距地面高度278cm倾斜度在15度左右以支柱向前沿伸出125cm向后伸出20cm遮阳棚的厚度是5cm材料是用铝合金和塑料做的，塑料呈现的是蓝色遮阳板的用是在太阳日晒以及下雨 天有助于乘客在候车区域不被雨水淋湿。 候车厅：候车厅是由两块组成,它的具体尺寸是1050.5×13.3×278下 图是它的相关尺寸标注。

LED16乘16电子显示器课程设计

目录 1. 前言................................................... 错误！未定义书签。 2. 方案设计............................................... 错误！未定义书签。 2.1. 系统功能要求...................................... 错误！未定义书签。 2.2. 硬件设计.......................................... 错误！未定义书签。 2.2.1. 8255A芯片................................... 错误！未定义书签。 2.3. 设计框图.......................................... 错误！未定义书签。 2.4. LED点阵介绍 ...................................... 错误！未定义书签。 2.5. LED显示方式 ...................................... 错误！未定义书签。 3. 测试与调试............................................. 错误！未定义书签。 4. 总结与体会............................................. 错误！未定义书签。 5. 程序清单............................................... 错误！未定义书签。 6. 参考文献............................................... 错误！未定义书签。

基于Proteus的虚拟液晶触摸屏设计与应用

第24卷　第4期 2009年8月 液　晶　与　显　示 Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays Vol 124,No 14Aug.,2009 文章编号:100722780(2009)0420562205 基于Proteus 的虚拟液晶触摸屏设计与应用 朱清慧,张凤蕊 (南阳理工学院电子系,河南南阳　473004,E 2mail :ozhu @https://www.wendangku.net/doc/1417842205.html, ) 摘　要:利用Proteus ISIS 中的元件制作功能,结合256×256的图形液晶显示器,设计了一款虚拟液晶触摸屏,并将其应用到简易国际象棋对弈控制系统中,通过此嵌入式系统的设计和仿真,对虚拟液晶触摸屏的制作、合成及软件设计做了详细介绍,填补了目前Proteus 软件中液晶触摸屏应用设计的空白,对基于Proteus 的各种液晶触摸屏的设计和应用具有一定的指导意义。 关　键　词:虚拟液晶触摸屏;简易国际象棋;键盘制作;虚拟终端中图分类号:TN141.9;TM743 文献标识码:A 收稿日期:2009204207;修订日期:2009205207 1　引 言 在嵌入式系统设计中,触摸屏作为输入、输出终端具有非常重要的作用。近年来,液晶触摸屏的应用越来越广泛。Proteus 软件是目前世界上最先进、最完整的嵌入式系统仿真与开发平台,它与其它电子设计与仿真软件的区别就在于它能对嵌入式系统进行仿真,是一种可视化的支持多种型号单片机(如51、PIC 、AVR 、Motorola hcll 等)并且支持与当前流行的单片机开发环境(Keil 、M PL AB 、IAR )连接调试的软、硬件仿真系统[1]。Proteus 软件包含两个界面,Proteus ISIS 是原理 图设计与仿真界面;Proteus A RES 是印刷电路版设计与仿真界面。 Proteus ISIS 具有丰富的元件库,为广大电 子设计爱好者提供了方便。但是目前版本中没有触摸屏元件,而触摸屏在许多电子设计系统尤其是游戏设计中是不可取代的,这就使原本强大的Proteus 软件因此而显得美中不足,也制约了它 的应用和发展。目前很少有文献报道基于Pro 2teus 液晶触摸屏的嵌入式系统设计和应用。 本文在Proteus ISIS 中利用键盘制作功能,结合液晶显示屏设计了一个虚拟液晶触模屏,并构建一个基于PIC18F452单片机的简易国际象棋对弈控制系统,通过鼠标操作液晶触摸屏,实现了人与单片机之间的象棋对弈[2];系统地阐述了 虚拟液晶触摸屏元件的建立及与单片机之间的数据通信方式和软件实现,为基于Proteus 的液晶触摸屏的控制系统设计提供了参考方案,开辟了Proteus 软件设计应用中的新领域。 2　系统电路设计 在Proteus ISIS 中选取256×256的图形液晶显示器作为简易国际象棋的棋盘,虚拟终端作为人机信息交流的界面,显示双方棋子的走子路线和机器走棋的思考过程,通过串行通信与单片机进行数据交换[3]。数字扬声器提示走棋,按钮用来复位棋盘到初始状态。控制系统的初始电路图如图1所示。 3　虚拟液晶触摸屏设计 图1中,作为棋盘的液晶显示屏对单片机来说,应该既是一个输出终端,同时又是一个输入终端。而液晶显示屏仅是一个输出部件,鼠标无法对其进行操作。要实现人机对弈,必须对液晶显示屏进行重新设计,使其具有键盘输入的功能。利用Proteus ISIS 的元件制作功能制作一个和图1中的液晶显示大小一致的特殊键盘,内含64个 按键(隐形,通过坐标来指定按键操作区域),然后重叠放置在显示屏上,让两者合二为一,成为液晶触摸屏。表面看来只是一个多了几个引脚的液晶显示屏,但同时又是一个可操作的键盘。

汇编语言程序设计教学大纲

《汇编语言程序设计》课程教学大纲 二、课程简介 汇编语言是计算机能够提供给用户使用的最快最有效的语言，也是能够利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的唯一语言，因而，对程序的空间和时间要求很高的场合及需要直接控制硬件的应用场合，汇编语言的应用是必不可少三、课程目标 汇编语言课程是计算机专业的一门专业选修课。通过本课程的学习，应使学 生系统地了解计算机组成原理与内部的运行机理，掌握汇编语言程序设计及相关 知识，为学习本专业后继课程和进行与硬件有关的技术工作打下良好基础。通过 上机实验，使学生受到软硬件实验的初步训练，并培养学生分析问题和解决问题 的能力。 四、教学内容及要求 第一章基础知识 1.教学内容 (1) 为什么要用汇编语言编写程序 (2) 进位计数制与不同基数的数之间的转换 (3) 二进制数和十六进制数运算 (4) 计算机中数和字符的表示 (5) 几种基本的逻辑运算 2.基本要求 了解机器指令、代码指令、机器语言、汇编指令、汇编语言、汇编语言源程 序、汇编程序、汇编等概念；掌握进位计数制与不同基数的数之间的转换及

运算；计算机中数和字符的表示；“与”、“或”、“非”、“异或”等几种基本的逻辑运算； 第二章80X86计算机组织 1.教学内容 计算机系统概述、存储器、中央处理机和外部设备。 2.基本要求 理解计算机的硬件和软件系统及其关系。掌握计算机的基本结构及总线；存储器的内容、地址及存储器的分段；中央处理机的组成、80X86系列CPU工作寄存器构成和功能，特别是段寄存器和标志寄存器；外设接口、端口和8086/8088的端口地址范围和访问方法。 第三章80X86的指令系统 1.教学内容(重点内容) IBM PC机的寻址方式、IBM PC机的指令系统。 2.基本要求 熟练掌握IBM PC机寻址方式及物理地址的计算；数据传送、算术、逻辑、串处理、控制转移和处理机控制指令六组中的所有指令的格式、操作、及影响的标志位。了解机器语言的指令组成； 第四章汇编语言程序格式 1.教学内容 汇编程序功能、伪操作、汇编语言程序格式、汇编语言程序的上机过程。 2.基本要求 掌握DEBUG程序和命令及能用DEBUG 程序调试和运行简单小程序；汇编语言上机步骤、汇编程序的功能；数据定义及存储器分配、表达式赋值“EQU”和“=”、段定义、程序开始和结束、对准、基数控制等六类伪操作；汇编语言程序格式中的名字、操作、操作数和注释等项。 第五章循环与分支程序设计 1.教学内容 程序设计的一般步骤和基本结构、循环程序设计和分支程序设计 2.基本要求 掌握汇编语言程序的编制步骤和结构化程序设计的三种基本结构；循环的设计方法和多层循环的设计；分支程序的设计方法，并能编制相应的程序。第六章子程序结构 1.教学内容 子程序的设计方法、嵌套与递归子程序、子程序举例和DOS系统功能调用

8×8LED点阵显示汉字课程设计

目录 第1章本设计的研究背景及目的要 求 0 1.1凌阳单片 机 0 1.2 LED(8×8)点阵模块简 介 (1) 第2章设计方案和基本原 理 (3) 2.1设计方 案 (3) 2.2 基本原 理 (3) 1. 8×8LED点阵的工作原 理 (3) 第3章程序设 计 (6) 3.1程序流程 图 (6) 3.2 程序代 码 (6) 第4章调试结果及分 析 (8) 4.1调试结 果 (8) 4.2结果分 析 (9) 第5章结论与体 会 (10) 参考文 献 .................................................................. 11 附 录 .................................................................. . (12) 第1章本设计的研究背景及目的要求

1.1凌阳单片机 (1)来源 随着单片机功能集成化的发展，其应用领域也逐渐地由传统的控制，扩展为控制处理数据处理以及数字信号处理，DSP（Digital Signal Processing）等领域。凌阳的16位单片机就是为适应这种发展而设计的。 (2)构造 它的CPU内核采用凌阳最新推出的Microcontroller and Signal Processor 16 位微机处理器芯片，以下简称μ'nSP?。围绕μ'nSP?所形成的16位μ'nSP?系 列单片机，以下简称μ'nSP? 家族。采用的是模块式集成结构，它以μ'nSP?内核为中心集成不同规模的ROM PAM和功能丰富的各种外设部件。μ'nSP?内核 是一个通用的和结构。除此之外的其它功能模块均为可选结构。以及这种结构可大可小可有可无，借助这种通用结构附加可选结构的积木式的构成，便可成为各种系列的派生产品，以适合不同场合，这样做无疑会使每种派生产品具有更强的功能和更低的成本。μ'nSP?家族有有以下特点：体积小，集成度高，可靠性 好易于扩展。μ'nSP? 家族把各功能把各功能部件模块化地集成在一个芯片里。内部采用总线结构，因为减少了各功能部件之间的连接，提高了其可靠性和抗干扰能力，另外，模块化的结构易于系列的扩展，以适应不同用户的需求。具有较强的中断处理能力。μ'nSP?家族的中断系统支持10个中断向量及10余个中断源，适合实时应用领域。高性能价格比：μ'nSP?家族片内带有高寻址能力的ROM，静态RAM和多功能的I/O口，另外μ'nSP?的指令系统提供出具有较高运算速度的16位，16位的乘法运算指令和内积运算指令，为其应用添加了DSP功能，使得μ'nSP?家族运用在复杂的数字信号处理方面既很便利又比专用的DSP芯片廉价。 优点： 功能强、效率高的指令系统：μ'nSP?的指令系统的指令格式紧凑，执行迅速，并且其指令结构提供了对高级语言的支持，这可以大大缩短产品的开发时间。低功耗、低电压：μ'nSP?家族采用CMOS制造工艺，同时增加了软件激发的弱振方式，空闲方式和掉电方式，极大地降低了其功耗，另外，μ'nSP?家族的工 作电压范围大，能在低电压供电时正常工作，且能用电池供电，这对于其在野外作业等领域中的应用具有特殊的意义。 (3)应用领域 凌阳单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴： 1.在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控例且功能比起采用电子或数字电路更加强大。智能化、微型化，制使得仪器仪表数字化、． 。如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）在工业控制中的应用2. 例如工厂流水线的智能化管数据采集系统。用单片机可以构成形式多样的控制系统、

触摸屏原理及应用实例

触摸屏原理及应用实例 一、触摸屏的结构及工作原理 触摸屏从工作原理上可以分为电阻式、电容式、红外线式、矢量压力传感器式等，以四线电阻式触摸屏为例。 1、触摸屏的结构 典型触摸屏的工作部分一般由三部分组成，如下图所示：两层透明的阻性导体层、两层导体之间的隔离层、电极。阻性导体层选用阻性材料，如铟锡氧化物(ITO)涂在衬底上构成，上层衬底用塑料，下层衬底用玻璃。隔离层为粘性绝缘液体材料，如聚脂薄膜。电极选用导电性能极好的材料(如银粉墨)构成，其导电性能大约为ITO（一种N型氧化物半导体氧化铟锡，ITO薄膜即铟锡氧化物半导体透明导电膜，通常有两个重要的性能指标：电阻率和光透过率）的1000倍。 触摸屏结构触摸屏工作时，上下导体层相当于电阻网络，如下图所示。 2、触摸屏的测量过程工作原理

电阻式触摸屏有四线和五线两种，四线最具有代表性。 在外ITO 层的上、下两边各渡一个狭长电极，引出端为Y +、Y -，在内IT0层的左、右两边分别渡上狭长电极，引出端为X +、X -。为了获得触摸点在X 方向的位置信号，在内IT0层的两电极X +，X -上别加REF V ，0 V 电压，使内IT0层上形成了从了从0-REF V 的电压梯度，触摸点至X -端的电压为该两端电阻对REF V 的分压，分压值代表了触摸点在X 方向的位置，然后将外lT0层的一个电极(如Y -)端悬空，可从另一电极(Y +)取出这一分压，将该分压进行A/D 转换，并与REF V 进行比较，便可得到触摸点的X 坐标。 为了获得触摸点在y 方向的位置信号，需要在外ITO 层的两电极Y +，Y -上分别加REF V ,0 V 电压，将内lT0层的一个电极(X -)悬空，从另一电极上取出触摸点在y 方向的分压。 四线电阻触摸屏测量原理 测量电压与测量点关系等效电路 测量触摸点Ｐ处测量结果计算如下：212CC y V V R R R = ?+4 34 CC x V V R R R =?+

8086汇编语言程序设计

实验1 简单汇编语言程序设计 一、实验目的与要求 1．熟悉汇编语言运行、调试环境及方法。 2．掌握简单汇编语言程序的设计方法。 3．熟悉调试工具DEBUG，并运用DEBUG 工具调试程序。 二、实验内容 根据下列要求，编写汇编源程序，汇编连接汇编源程序，并利用DEBUG 工具调试程序，验证程序的正确性。 1. 若X、Y、R、W 是存放8 位带符号数字节单元的地址，Z 是16 位字单元的 地址。试编写汇编程序,完成Z←((W-X) ÷5-Y)?(R+ 2) 。 2.试编写一个程序，测试某数是否是奇数。如该数是奇数，则把DL 的第0 位置1，否则将该位置0。 三、实验报告要求 1.程序算法流程图。 2.源程序清单。 3.程序运行结果。 4.调试过程中遇到的问题和解决的方法。

实验2 分支及循环程序设计 一、实验目的与要求 1．熟悉汇编语言运行、调试环境及方法。 2．掌握分支程序和循环程序的设计方法。 3．熟悉调试工具DEBUG，并运用DEBUG工具调试程序。 二、实验内容 根据下列要求，编写汇编源程序，汇编连接汇编源程序，并利用DEBUG工具调试程序，验证程序的正确性。 1.编写汇编程序，统计某存储区若干个数据中英文字母的个数，并将结果在屏幕上显示。 2.从键盘任意输入一组字符数据，请编写汇编程序将该组数据加密后在屏幕上显示。参考加密方法是：每个数乘以2。（说明：本题的加密方法，同学们可以自己拟定） 三、实验报告要求 1.程序算法流程图。 2.源程序清单。 3.程序运行结果。 4.调试过程中遇到的问题和解决的方法。

实验3 子程序程序设计 一、实验目的与要求 1．熟悉汇编语言运行、调试环境及方法。 2．掌握子程序的设计方法。 3．熟悉调试工具DEBUG，并运用DEBUG工具调试程序。 二、实验内容 根据下列要求，编写汇编源程序，并利用DEBUG工具调试程序，验证程序的正确性。 1.编程以十进制形式和十六进制形式显示AX的内容，并把两个显示功能分别封装成子程序dispDEC和dispHEX。 2.设在以EXAMSCORE为首地址的数据缓冲区依次存放某班10名同学5门功课的成绩，现要统计各位同学的总分，并将总分放在该学生单科成绩后的单元，并调用第1个程序封装好的子程序，以十进制方式显示统计情况，显示格式自行设计。请编程完成此功能。数据缓冲区参考数据定义如下： EXAMSCORE DB 01 ;学号 DB 89,76,54,77,99 ;单科成绩 DW ? ;该学生的总分 DB 02 ;学号 DB 79,88,64,97,92 ;单科成绩 DW ? ;该学生的总分 三、实验报告要求 1.程序算法流程图。 2.源程序清单。 3.程序运行结果。 4.调试过程中遇到的问题和解决的方法。

LCD几何图形显示课程设计

目录 第1章设计的研究背景及目的要求.................... 错误!未定义书签。 研究背景 ........................................ 错误!未定义书签。 设计目的 ........................................ 错误!未定义书签。 硬件选择 ........................................ 错误!未定义书签。 设计内容 ........................................ 错误!未定义书签。第2章设计的方案及基本原理........................ 错误!未定义书签。 方案............................................ 错误!未定义书签。 ， 基本原理 (3) 第3章程序设计 (4) 主程序流程图 (4) 设计程序 (4) 第4章调试结果与分析 (5) 调试结果 (5) 结果分析 (5) 结论与体会 (6) @ 参考文献 (7) 附录 (8) ~

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第1章 LCD几何图形显示设计的研究背景及目的要求 研究背景 在程序设计方面，凌阳十六位单片机还具有易学易用的效率较高的一套指令系统和集成开发环境。在此环境中，支持标准C语言，可以实现C语言与凌阳汇编语言的互相调用。 显示器的核心液晶显示器控制器品种繁多，各种控制芯片在控制电路逻辑、控制指令、指标参数等方面各有差异。但对于已带有控制电路的平板点阵式图形液晶显示器，使用者无需关心其控制核心的集成芯片、控制电路等，就可方便地利用它进行开发。 设计目的 熟悉利用SPLC501液晶显示模组显示几何图形的API函数。 掌握利用液晶显示器显示几何图形的方法。 — 硬件选择 装有window系统和仿真环境和PC机一台，十六位单片机实验箱一个。SPCE061A 核心及周边电路模块（包含 32 个 I/O 口），LCD显示模组模块。 设计内容 LCD显示器上一个实心圆，在实心圆的横向直径画一条横线，并在实心圆上叠加显示汉字：“凌阳科技”，最后向上滚屏。在LCD显示器实现实心圆和汉字的叠加显示。 利用 SPLC501 液晶显示模组显示英文（ASCII）字符时，需要对 LCD 进行初始化操作，以初始化 LCD 内部的供电方式、驱动设置等；在凌阳大学计划提供的 SPLC501 液晶显示模组的驱动程序中，提供了对 SPLC501 液晶显示模组的初始化程序，除了完成前面所述的操作外，该函数还可以初始化液晶的显示。初始化 SPLC501 液晶显示模组后，驱动程序默认设置图形显示模式为覆盖模式，ASCII 字符的字型默认为8×16的大小，如果需要修改这些参数可以调用对应的函数进行设置。主程序利用C语言编写，调用驱动程序（调动程序已提供在IDE的安装路\SPCE061A\example\model_Exa\driver\SPLC501driver）。

控制室设计中人机工程学案例分析

控制室设计中人机工程学案例分析 一、控制室设计的人机工程学要求 该控制室的形成，是将一个发电厂或变电站的全部控制、观测与操纵仪器集中于一个室内。要求把操纵台和控制室作为功能上相互有关的部件来看待，其中控制室室内结构造型为一个单元，操纵台和仪表板构成一个单元。应把两者看作技术上和工程上不可缺少的单元来设计。 控制室、仪表板和操纵台设计的优劣，首先影响的是在室内工作的人，以及控制室所具有的功能。控制室设计的人机工程学要求是，使操作者在其岗位上能较轻松地观察其视觉范围内的一切目标，并能无差错地读清一切信号。照明必须有足够的光度，尽量避免眩光，反光要以不影响读清仪器上所示符号为原则。噪声电平应处于最低点，设备应保持无尘。操作台上的各种操作装置，都设计成相协调的组合。选择操纵台形式，要保证读清仪器上所显示的读数，并保证开关具有良好的性能和便于维修，允许操作者变换作业姿势。 二、控制室影响因素综合分析 1．控制室设计要素控制室设计主要包括控制室空间、仪表板和操纵台三大部分，每一部分的主要设计内容列于表1-1。 表1-1控制室设计内容 2．影响控制室设计的因素 1）影响控制室设计的因素包括技术因素、经济因素和人机工程学因一素，这三类因素所包含的指标，分别对表1-1中的各项设计内容产生影响，有关指标对各项设计内容的综合影响关系分析如图1-1所示。 由图1-1的综合分析可知，对设计内容产生影响的三大类因素共有23项指标，其中属于技术因素为7项；属于经济因素为3项；而属于人的因素有17项。由图可见，在控制室设计中，人机工程学因素影响最大，认真分析人机工程学影响因素显得非常重要。

图1-1控制室影响因素综合分析 三、控制室组成部分设计 1．控制室空间设计要点 ①控制室的大小取决于控制装置和信息量的大小。信息是通过各种类型的信息仪器而获得，信息量则取决于信息仪器的大小。其中仪器有照明的、书写的、显示的和声学的测量仪表和信号仪器。仪器大小取决于仪表工业的科学技术水平，并且还受到显示读数的最佳识别程度的限制。 ②仪表板墙面呈半圆形，由此使控制室操作者在操作台旁的位置至全部仪表板的距离大致相等，而对仪表的能见度无视差。半圆的中点和操纵台后面的距离要求正好使操作者不受反射回声的干扰。具体布置见图1-2所示的控制室平面设计。 ③天花板高度的设计要求是，应使控制室的照明达到均匀的程度，并能避免干扰的照射和刺目的光线。 ④照明设备和强度选择原则是，使光线照在所有仪表上都无阴影。在仪表玻璃上不出现反光现象，并容易读出所示数字。同时，发光信号的能见度良好。 ⑤操纵台和仪表板的色彩在考虑到色彩心理学知识的情况下，其适应程度能使操作者在工作效率上不受妨害。此外，在色彩和材料的选择上必须符合技术和经济上的基本要求。 ⑥天花板和墙的材料选择在考虑到惯常的生产噪声以及其它人为噪声的情况下，必须符合声学要求。

触摸屏毕业设计

毕业综合实践 成果名称：散料输送系统控制系统设计 —总体控制系统设计 届别： 2013 届 二级学院（部）：物流技术学院 专业名称：港口物流设备与自动控制 班级名称： P312110 学生姓名：高燕栋 学生学号： 03 指导教师：姚文斌

目录 散料输送系统控制系统设计---触摸屏控制设计 (1) 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Keyworrd (1) 一、触摸屏 (2) （一）触摸屏技术 (2) （二）触摸屏的分类和应用 (2) 二、MT500触摸屏简介 (3) （一)MT500触摸屏的功能和特点 (3) 三、EB500 组态编程软件 (4) 四、触摸屏画面的设计 (4) （一）散料输送机触摸屏画面的设计流程 (4) （二）I/O地址分配 (4) （三）触摸屏控制皮带输送机运行的电气原理图 (5) （四）相关示例程序 (5)

结束语 (6) 参考文献 (7) 致谢 (8)

散料输送系统控制系统触摸屏控制设计 作者：高燕栋 摘要 触摸屏是现代散状物料连续运输的主要设备之一。触摸屏控制系统以触摸屏为硬件核心并通过网络与PLC进行数据通信，以组态软件为编程环境来开发相应的控制系统，实现对散料输送机及其相关辅及助设备的实时控制,是工作人员进行管理的主要人机接口。它与迅猛发展的计算机网络和多媒体技术相结合,使用者仅仅用手指触摸,就能进行信息检索、数据分析,较键盘输入简单、直观、快捷,具有丰富多采的表现能力,比以往任何传媒更具亲合力。 关键词：触摸屏散料输送机控制系统 Touching screen controller design and research Abstract The touch screen is one of the main equipment for the modern continuous bulk materials transport.Touch screen control system with touch screen hardware core and data communication through the network and the PLC configuration software programming environment to develop the corresponding control system, real-time control of the bulk material conveyor and its related accessories and associated equipment, personnel management, the main man-machine interface. Combined with the rapid development of computer network and multimedia technology, the user only with the touch of a finger, will be able to for information retrieval, data analysis, keyboard input is simple, intuitive, fast, has a rich and varied performance capabilities than ever before media more affinity. Keywords: Touchscreen bulk material conveyor control system

单片机课程设计 电子日历时钟显示器设计

目录 1.题目设计要求 (1) 2.开发平台简介 (1) 3.系统硬件设计 (2) 3.1设计原理 (2) 3.2器件的功能与作用 (2) 3.2.1 MCS51单片机AT89C51 (2) 3.2.2复位电路 (3) 3.2.3晶振电路 (4) 3.2.4 DS1302时钟模块 (4) 3.2.5 引脚功能及结构 (4) 3.2.6 DS1302的控制字节 (5) 3.2.7 数据输入输出(I/O) (5) 3.2.8 DS1302的寄存器 (6) 3.2.9 液晶显示LCD1602 (6) 3.2.10 串行时钟日历片DS1302 (8) 4.系统软件设计 (10) 4.1程序流程 (10) 4.2程序代码 (10) 5.系统仿真调试 (20) 5.1仿真原理图设计 (20) 5.2仿真运行过程 (21) 5.3仿真运行结果 (21) 6.总结 (21) 7.参考文献 (22)

1.题目设计要求 通过串行日历时钟芯片DS1302生成当前日期和是时间，通过IO口传输到AT89c52芯片中，然后再将AT89c52接收到的数据输出到LCD上。要求LCD上显示的日期和时间与当前系统时间保持一致。 2.开发平台简介 2.1系统仿真平台Proteus Proteus软件是由英国Labcenter Electronics公司开发的EDA工具软件，已有近20年的历史，在全球得到了广泛应用。Proteus软件的功能强大，它集电路设计、制版及仿真等多种功能于一身，不仅能够对电工、电子技术学科涉及的电路进行设计，还能够对微处理器进行设计和仿真，并且功能齐全，界面多彩。和我们手头其他的电路设计仿真软件，他最大的不同即它的功能不是单一的。另外，它独特的单片机仿真功能是任何其他仿真软件都不具备的。 2.2软件开发平台Keil C Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。Keil C51生成的目标代码效率之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。

人机工程学在设计里的应用

人机工程学在设计里的应用 班级：工业设计姓名：陈晓清学号：090602015 、椅子 我们根据古籍资料开发了多款第一把交椅”，选用优质的鸡翅木做原料，充分体现了其木质肌理细密，紫褐色深浅相间成文，予人以羽毛璀璨闪耀之感的特点。还原了这款历史上最有名的椅子！这种椅子的特点是木头的双脚交叉，张开以后才能平稳，所以又称“交床”。大约在唐以后，人们才把带后背与 扶手的坐具称为椅子。在宋元时已出现了带靠背的交椅，分为直背与圈背两大类。明代的交椅就是圈背交椅的延续与发展，而前者直后背交椅，《三才图会》名之曰“折叠椅”。 明代交椅以造型优美流畅而著称，它的椅圈曲线弧度柔和自如，制作工艺考究，通常由三至五节榫接而成，后背椅板上方施以浮雕开光，座面多以麻索或皮革所制，前足底部安置脚踏板，装饰实用两相宜。扶手、靠背、腿足间，一般都配制雕刻牙子，另在交接之处也多用铜装饰件包裹镶嵌，不仅起到坚固作用，更具有点缀美化功能。交椅可折叠，搬运方便。 在交椅进入厅堂时，它的交叉折叠的椅足已失去了原来野外使用的功能，于是有人将它改成常规椅子的四条直足，这便成了“圈椅”。现传世 的明式交椅，以黄花梨最珍稀，而杂木交椅的存世量不少 二、自行车 1886年，英国的约翰.k.斯塔利，是一位机械工程师，从机械学，运动学的角度设计出了新的自行车样式，为自行车装上了前叉和车闸，前后轮的大小相同，以保持平衡，并用钢管制成了菱形车架，还首次使用了橡胶的车轮。斯塔利不仅改进了自行车的结构，还改制了许多生产自行车部件用的机床，为自行车的大量生产利推广应用开辟了宽阔的前景，因此他被后人称为“自行车之父”。斯塔利所设计的自行车车型与今天自行车的样 1888年，爱尔兰的兽医邓洛普，从医治牛胃气膨胀中得到启示，他把家中花园里用来浇水的橡胶管粘成圆形，打足了气，装在自行车轮子上，前往参加骑自行车比赛，居然名列前茅，引起了人们极大的兴趣。充气轮胎是自行车发展史上一个划时代的创举，它增加了自行车的弹性，不会因

单片机课程设计报告—LED显示电子钟

《单片机原理及其接口技术》 课程设计报告 课题LEＤ显示的电子钟 姓名 学号 院系自动控制与机械工程学院 班级 指导教师

２０12 年６月 目录 一、课程设计目的 (3) 二、课程设计要求 (3) 三、设计内容 (4) 四、硬件设计需求 (5) １、硬件系统各模块功能 (5) （1)、单片机最小系统——AT8９C51 …………………………………５(2）、LED数码管显示模块……………………………………………８ (3）、晶振模块 (9) (4）、按键模块 (10) 五、电路软件系统设计 (10) 1、pｒotｕes软件简介…………………………………………………１0 2、仿真结果 (11) 3、流程图……………………………………………………… 13 六、误差分析………………………………………………………１５ 七、总结与心得体会………………………………………………………1５ 八、参考文献……………………………………………………… 16 九、附录(程序）………………………………………………………１6

一、课程设计目的 单片机课程设计作为独立的教学环节，是自动化及相关专业集中实践性环节系列之一，是学习完《单片机原理及应用》课程后,并在进行相关课程设计基础上进行的一次综合练习。 单片机课程设计过程中，学生通过查阅资料,接口设计，程序设计,安装调试等环节，完成一个基于MCＳ-51系列单片机,涉及多种资源应用，并且有综合功能的小应用系统设计。使学生不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来,而且能够对电子电路,电子元器件等方面的知识进一步加深认识,同时在软件编程，调试，相关仪器设备和相关软件的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解,加深单片机的内部功能模块的应用,如定时器/计数器,中断,片内外存储器,I／O接口,串行口等。使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程,方法及实现,强化单片机应用电路的设计与分析能力。提高学生在单片机应用方面的实践技能和科学作风，培育学生综合运用理论知识解决问题的能力。 二、课程设计要求 课程设计应以学生认知为主体，充分调动学生的积极性和能动性,重视学生自学能力培养。根据课程设计具体课题安排时间,确定课题的涉及，变成和调试内容,分团队开展课程设计活动，安排完成每部分工作。课程设计集中在实验室进行。在课程设计过程中，坚持独立完成，实现课题规定的各项指标，并写出设计报告。 要求学生自己调研，设计系统功能，划分软硬件功能,选择器件,用Ｐｒoteuｓ软件在PC机上完成硬件原理图设计。然后使用使用Proｔｅus软件在ＰC机运行系统仿真,调试电路和修改调试程序。对整个系统做试运行，有问