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1、高 职 部毕业设计(论文)作 者： 学 号： 30U 专 业： 应用电子技术 班 级： 应电 0991 题 目： 基于单片机的彩屏控制 指导者： 助理实验师 2012 年 05 月 15 日I摘 要本文提出的彩屏控制系统以单片机（A Tmega128L）为核心，由控制部分、显示部分(320*240TFT)组成。该系统大部分功能通过硬件来实现，电路简单明了，系统稳定性很高。这套彩屏控制系统可以方便地实现图片显示，动画等功能，并通过与单片机连接的键盘可以实现对屏幕的清屏等操作，还可以连接相应的外围电路，使其发挥更大的作用。本文首先描述系统硬件工作原理，并附以系统结构框图加以说明，着重介绍了本系统所
2、应用的各硬件模块的功能和它的工作过程；其次，详细阐述了程序的各个模块及其实现过程。本系统的主要设计思想是以硬件为基础，软件和硬件相结合，最终实现各个模块的功能。关键字：单片机；A Tmega128L；320*240TFT；彩屏控制；IIABSTRACTThis Colorized Screen Control System with single chip microcomputer (ATmega128L) as the core, is composed of a control part, display part (320 * 240TFT ). The system most of
3、the functions achieved by hardware, the circuit is simple, the stability of the system is very high.This colorized screen control system can conveniently realize the picture display, animation and other functions, and through the connected with the single chip microcomputer keyboard can be achieved
4、on the screen to screen operation, also can be connected to the corresponding peripheral circuit, make its produce bigger effect.This paper describes the system hardware working principle, together with the system block diagram to illustrate the structure, emphatically introduces the application of
5、the system the hardware function and its working process; secondly, the procedures described in detail the various modules and the realization process. This system main design idea is on the base of hardware, software and hardware integration, and ultimately to achieve the functions of each module.K
6、ey Words: SCM; Temperature collection; Hardware module 目 录1 引 言 .42 方案论证 .22.1 功能与设计要求 .22.2 方案论证 .22.2.1 TFT屏幕的选择 .22.2.2 控制芯片的选择 .33 彩屏控制系统的硬件设计 .43.1 ATmega128单片机简介 .43.11端口功能简介 .53.12外设特点 .73.13特殊功能寄存器特点 .83.14扩展的 Standby 模式 .83.2 硬件系统框架 .84 主控模块电路设计 .94.1 ATmega128最小电路 .94.2 带 SD卡的 TFT屏幕使用方法 .1
7、15 电源电路的设计 .136 软件系统设计 .146.1 软件系统中的主模块设计 .14总 结 .28参考文献 .29致 谢 .301 引 言进入新千年，作为信息产业的重要构成部分显示器件正在加速推进其平板化的进程。目前，世界已进入“信息革命”时代，显示技术及显示器件在信息技术的发展过程中占据了十分重要的地位，电视、电脑、移动电话、BP 机、PDA 等可携式设备以及各类仪器仪表上的显示屏为人们的日常生活和工作提供着大量的信息。没有显示器，就不会有当今迅猛发展的信息技术。显示器集电子、通信和信息处理技术于一体，被认为是电子工业在 20世纪微电子、计算机之后的又一重大发展机会。 科 学 技 术
8、的 发 展 日 新 月 异 ， 显 示 技 术 也 在 发 生 一 场 革 命 ， 特 别 是 自 90 年代 以 来 ， 随 着 技 术 的 突 破 及 市 场 需 求 的 急 剧 增 长 ， 使 得 以 液 晶 显 示 （ LCD） 为代 表 的 平 板 显 示 （ FPD） 技 术 迅 速 崛 起 。 据 Stanford 公 司 预 测 ， FPD 市 场 规 模正 在 以 年 增 长 率 16.2%的 速 度 发 展 着 ， 到 2000 年 FPD 和 CRT 的 产 业 都 达 到 300亿 美 元 ， CRT 平 均 年 增 长 率 不 足 6.3%， 远 低 于 FED 的
9、平 均 增 长 率 ， 且 FPD 增 长率 仍 在 继 续 提 高 ， CRT 在 继 续 下 降 ， 替 代 趋 势 十 分 明 朗 ， 可 以 说 平 板 显 示 将 成 为21 世 纪 显 示 技 术 的 主 流 ， 其 产 业 和 市 场 在 不 断 扩 增 之 中经过二十多年的研究、竞争、发展，平板显示器已进入角色，成为新世纪显示器的主流产品，目前竞争最激烈的平板显示器有四个品种： 1场致发射平板显示器（FED） 2等离子体平板显示器（PDP）3有机薄膜电致发光器（OLED） 4 薄 膜 晶 体 管 液 晶 平 板 显 示 器 （ TFT-LCD） 天津工程师范学院 2009届专科
10、生毕业设计22 方案论证2.1 功能与设计要求这套 TFT屏幕控制系统可以方便地实现图片与文字的显示等功能，并通过单片机连接调节亮度等，还可以连接相应的外围电路，实现多种功能。1、单片机控制。对 TFT屏幕控制而言，最基本的功能是实现单个汉字的显示。复杂一点的是对图片进行处理。2、屏幕控制。要求，基本控制屏幕，让其显示指定汉字或代码，并控制调节亮度等。3、采用 7805系列芯片对电源进行控制，对电源要求，无强干扰波，没有电压突变等。 2.2 方案论证2.2.1 TFT 屏幕的选择TFT屏幕TFT（Thin Film Transistor）即薄膜场效应晶体管，属于有源矩阵液晶显示器中的一种。它可
11、以“主动地”对屏幕上的各个独立的像素进行控制，这样可以大大提高反应时间。一般 TFT的反应时间比较快，约 80毫秒，而且可视角度大，一般可达到 130度左右，主要运用在高端产品。所谓薄膜场效应晶体管，是指液晶显示器上的每一液晶象素点都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱动。从而可以做到高速度、高亮度、高对比度显示屏幕信息。TFT 属于有源矩阵液晶显示器，在技术上采用了“主动式矩阵”的方式来驱动，方法是利用薄膜技术所作成的电晶体电极，利用扫描的方法“主动拉”控制任意一个显示点的开与关，光源照射时先通过下偏光板向上透出，借助液晶分子传导光线，通过遮光和透光来达到显示的目的。TFT-LCD液晶显示屏是薄膜
12、晶体管型液晶显示屏，也就是“真彩”(TFT)。TFT液晶为每个像素都设有一个半导体开关，每个像素都可以通过点脉冲直接控制，因而每个节点都相对独立，并可以连续控制，不仅提高了显示屏的反应速度，同时可以精确控制显示色阶，所以 TFT液晶的色彩更真。TFT 液晶显示屏的特点是亮度好、对比度高、层次感强、颜色鲜艳，但也存在着比较耗电和成本较高的不足。TFT 液天津工程师范学院 2009届专科生毕业设计3晶技术加快了手机彩屏的发展。新一代的彩屏手机中很多都支持 65536色显示，有的甚至支持 16万色显示，这时 TFT的高对比度，色彩丰富的优势就非常重要了。TFT型的液晶显示器主要的构成包括：萤光管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等等。TFT的亮度好，对比度高，层次感强，颜色鲜艳。缺点是比较耗电，成本较高。2.2.2 控制芯片的选择AVR单片机硬件结构采取 8位机与 16位机，即采用局部寄存器存堆(32 个寄存器文件)和单体高速输入/输出的方案(
