基于ARM的LCD显示设计与实现中期报告.doc

西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）中期报告题目：基于ARM的LCD显示设计与实现系 别 电子信息系 专 业 通信工程 班 级 B090310 姓 名 杨海竹 学 号 B09031044 导 师 任安虎 2013年3月26日1. 设计（论文）进展状况1) 晶振电路在选定了毕业设计题目之后，随着开发研究的不断深入，主要完成了以下工作：首先，对三种常用的嵌入式操作系统进行了分析比较，对项目开发是否选用操作系统提出了自己的见解，结合本次毕业设计的实际应用，选择了不使用操作系统的方法,其次，选定硬件开发系统后，把单片机的传统调试方法与ARM的边界扫描技术进行了分析比较，并在实际应用开发中采用了边界扫描技术。再次，由于在C语言程序运行前需要加入一些必要的初始化代码，于是又完成了对LCD初始化程序的分析与设计。最后，在编写汉字显示程序时，采用了读取字库法显示汉字方案和读取字模数据输出汉字方案分别实现了液晶屏的汉字显示，并取得了良好的效果。本文不但说明了如何利用ARM处理器实现液晶屏的汉字显示，还讲述了开发ARM处理器应用程序的一个完整的过程。随着嵌入式技术的不断普及，对ARM处理器的学习、应用、开发都有一定的帮助作用。根据前期的工作安排，这段时间主要学习了ARM以及本课题用到的主要芯片的一些知识。2) 晶振电路LPC2103可使用外部晶振或外部时钟源，内部PLL电路可调整系统时钟，使系统运行速度更快（CPU最大操作时钟为60MHz）。倘若不使用片内PLL功能及ISP下载功能，则外部晶振频率范围是1MHz30MHz，外部时钟频率范围是1MHz50MHz；若使用了片内PLL功能或ISP下载功能，则外部晶振频率范围是10MHz25MHz，外部时钟频率范围是10MHz25MHz。使用了外部11.0592MHz晶振，电路如图3所示，用1M电阻R6并接到晶振的两端，使系统更容易起振。用11.0592MHz晶振的原因是使串口波特率更精确，同时能够支持LPC2103芯片内部PLL功能及ISP功能。如图1所示。图1 LPC2103的晶振电路3) 电源电路LPC2103要使用两组电源，I/O口供电电源为3.3V，内核及片内外设供电电源为1.8V，所以系统设计为3.3V应用系统。首先，由CZ1电源接口输入9V直流电源，二极管D2防止电源反接，经过C1、C3滤波，然后通过78M05将电源稳压至5V，再使用LDO芯片（低压差电源芯片）稳压输出3.3V及1.8V电压。LDO芯片采用了LM1117MPX-1.8和LM1117MPX-3.3，其特点为输出电流大，输出电压精度高，稳定性高。系统电源电路如图2所示。 图2 电源电路4) 复位电路对整个系统进行复位，电路如图3所示。图3 复位电路5) 按键电路按键设计了八个，即KEY1，KEY2，KEY3，KEY4，KEY5，KEY6，KEY，CLR。按住KEY键时，可以对时间日期进行调整，KEY1键可为秒加1，KEY2可为1加1，KEY3可以对时加1，KEY4可为日期加1，KEY5可为月加1、KEY6可以为年加1，CLR为清除键，键盘电路如图4所示。图4 LPC2103按键电路6) DS18B20温度传感模块 传统的测温系统一般都是由温度传感器、A/D转换、单片机处理、显示驱动芯片和LED显示组成，而本测温系统则是用一线测温器件DS18B20与ARM单片机共同组成了最小的测温系统。DS18B20是美国DALLAS公司生产的一线数字温度传感器，它的测温范围从-55到+125，分辨力为0.0625，在-10到+85范围内其测温准确度为0.5。它体积小、功耗低、抗干扰能力强、易与微处理器连结，它无需任何外围硬件即可方便地进行温度测量，与单片机交换信息仅需要一根I/O口线，传感器电路图如图5所示。 图5 DS18B20温度传感模块7) LCD显示模块LCD显示屏采用12864液晶显示屏。此屏满足带中文字库的LCD12864是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128*64，内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8*4行16*16点阵的汉字也可完成图形显示低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。电路图如图6所示。 图6 LCD128648) JTAG采用ARM公司提出的标准20脚JTAG仿真调试接口，JTAG信号的定义及与LPC2103的连接如图7所示。JTAG接口上的信号nRST、nTRST与复位电路连接，形成线与的关系，达到共同控制系统复位的目的。电路图如图7所示。图7 JTAG9) LPC2103 LPC2103的10位A/D转换器提供8路模拟输入，低功耗实时时钟具有独立的电源和特定的32768Hz时钟输入，多达32个通用I/O口（可承受5V电压），可通过个别使能禁止外围功能外围时钟分频来优化额外功耗。较小的封装和很低的功耗使LPC2103特别适用于访问控制和POS机等小型应用中；由于内置了宽范围的串行通信接口和8KB的片内SRAM，它也非常适合于通信网关和协议转换器。高级性能还使它适合用作数学协处理器，此外也特别适用于工业控制和医疗系统。LPC2103设计主要有电源模块，时钟电路，复位电路，JTAG下载与调试接口。芯片图如图8所示。图8 LPC2103最小系统图2.存在问题及解决措施1) LPC2103的输入电压是528VDC，怎样进行电平转换？答：LPC2103的电压是3.3V和1.8V所以要选用光耦使5V，转化为3.3V与1.8V2) protel99的原理图不能复制粘贴到word文件上，该如何解决?答：在protel99上，打开tools，接着打开preference，把Add template to clip前的对号点掉。 3) 元器件封装应遵循怎样的规则？答：元器件封装是实际元器件焊接到PCB时的焊接位置与焊接形状，必须根据实际元器件的外形尺寸，所占空间位置，各管脚之间的间距。4) PCB布线应注意哪些问题？答：PCB布线非常重要，直接影响PCB板性能的好坏。通常信号线宽为0.2-0.3mm,电源线通常为1.2-2.5mm，要