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1、编号 嵌入式系统设计实训 (论文)说明书目录引言11设计任务12硬件设计12.1电路原理12.2LPC2132控制电路模块12.312864显示模块23主要元器件介绍33.1LPC2132芯片33.1.1LPC2132的管脚33.1.2LPC2132的主要性能33.2LCD12864的介绍43.2.1 12864的电器特性53.2.2 12864的接口功能54实训总结6谢辞7参考文献8附录9摘要在英国的格林威治天文台，有一个国际标准时中心，通过天文观察恒星，校准标准时钟，作为世界标准时间。以此为中心，全球以经线又分为24时区，作为各国标准时采用。不同的国家因为时区不同，所以时间也不同。但都是在
2、世界标准时间的基础上，加上时区所差的时间，作为本国的时间。本课题是基于嵌入式的世界时钟设计，采用LPC2132中央控制单位，3个按键分别用于调节时间和选择时区。采用12864显示。整个设计元器件少，简洁美观，且模块化。由于时区太多，本课题只选择了3个时区作为参考。关键字：世界时钟；按键；LPC2132；LCD12864；AbstractIn Britains Greenwich observatory, there is an international standard, center, through the astronomical observation stars, calibrat
3、ion standard clock, as the world standard time. As for the center, the global to divide again at 24 time zones, as countries using standard. Different countries because of the time difference, so time are different. But the world standard time, and on the basis of time zone and the time difference,
4、as their own time.This subject is based on embedded world clock designs, adopting the LPC2132 central control units, three buttons are used to adjust the time and choose the time zone. The 12864 show. The whole design components less, concise and beautiful, and the modular. Due to the time zone too
5、much, this topic selected only three time zone as a reference.Keywords:World clock；Buttons；LPC2132；LCD12864；引言随着社会的发展，人们的需求，电子技术获得了飞速的发展。在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，成为人们日常生活中不可或缺的产品。这也使得电子产品更新换代的节奏也越来越快。20世纪以来，随着人们的生活水平的不断提高，交通运输行业的快速发展，地球村的说法流行起来，人们可以很快的从这个国家到达另一个国家，而由于各个国家所对
6、应的时区不同，因而时间也不相同，这就有了世界时钟的概念，世界时钟在酒店的应用特别广泛，在前台可以看到某些热门国家的时间。通过世界时钟，人们可以查询不同国家的时间。本课题就是基于嵌入式的世界时钟设计，采用LPC2132中央控制单元，人们可以通过按键来查询不同国家的时间，通过LCD12864来显示。1设计任务1、显示当前设定时区时钟2、输入时区查询时间、时差3、时间可调2硬件设计2.1电路原理本课题是基于嵌入式的世界时钟设计，采用LPC2132中央控制电路，通过按键来调节和查询时间，并用12864来显示。整个电路模块元器件比较少，电路比较整洁。由于世界时区比较多，本课题只选择了3个时区作为参考，分
7、别是北京，曼谷，卡达。每个时区相隔1个小时的时差。将软件程序下载到LPC2132中央控制电路，并通过3个按键来调试和选择相应的时区。2.2LPC2132控制电路模块采用LPC2132中央控制，虽然端口线相对较少，但也可用。电路模块如图1所示：图1 LPC2132控制电路模块2.312864显示模块显示部分采用12864液晶屏，具有显示字符多，美观，便于操作的特点。如图2所示：图2 12864显示模块3主要元器件介绍3.1LPC2132芯片3.1.1LPC2132的管脚LPC2132管脚图如图3所示：图3 LPC2132管脚图3.1.2LPC2132的主要性能（1）小型LQFP64封装的16/3
8、2位ARM7TDMI-S微控制器。 （2）8/16/32kB片内静态RAM。 （3）片内Boot装载软件实现在系统/在应用中编程（ISP/IAP） 。扇区擦除或整片擦除的时间为400ms，1ms可编程256字节。 （4）EmbeddedICERT 和嵌入式跟踪接口可实时调试（利用片内 RealMonitor 软件）和高速跟踪执行代码。 （5）1个（LPC2132/2132）或 2 个（LPC2138）8 路 10 位 A/D 转换器共包含 16 个模拟输入，每个通道的转换时间低至2.44us。 （6）1个10位D/A转换器，可提供不同的模拟输出（LPC2132/2138） 。 （7）2个32位
9、定时器/计数器（带4路捕获和4路比较通道） 、PWM单元（6路输出）和看门狗。 （8）实时时钟具有独立的电源和时钟源，在节电模式下极大地降低了功耗。 （9）多个串行接口，包括2个16C550工业标准 UART、2个高速I2C接口（400 kbit/s） 、SPITM 和SSP（具有缓冲功能，数据长度可变）。（10）向量中断控制器。可配置优先级和向量地址。 （11）多达47个5V的通用I/O口（LQFP64封装）。 （12）9个边沿或电平触发的外部中断引脚。 （13）通过片内PLL可实现最大为60MHz 的 CPU操作频率，PLL的稳定时间为100us。 （14）片内晶振频率范围：130 MHz
10、。 （15）2个低功耗模式：空闲和掉电。（16）可通过个别使能/禁止外部功能和降低外部时钟来优化功耗。 （17）通过外部中断将处理器从掉电模式中唤醒。 （18）单个电源供电，含有上电复位（POR）和掉电检测（BOD）电路：CPU操作电压范围：3.03.6 V (3.3 V+/ 10%)，I/O口可承受5V的最大电压。3.2LCD12864的介绍带中文字库的12864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12864，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
11、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84行1616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。3.2.1 12864的电器特性（1）逻辑工作电压(Vcc)：4.55.5V；（2）电源地(GND)：0V；（3）输入电压：0Vcc；（4）输入高电平(Vih)：2.0Vcc；（5）输入低电平(Vil)：00.8V；（6）输出高电平(Voh)：2.4min；（7）输出低电平(Vol)：00.4V。3.2.2 128
12、64的接口功能12864共有20个接口，各接口功能如表1所示。表12864接口功能管脚号管脚名电平管脚功能描述1Vss0V电源地2Vcc3-5V电源正3V0-对比度调整4RS（CS）H/LRS=“H”,表示DB7DB0为显示数据RS=“L”,表示DB7DB0为显示指令数据5R/WH/LR/W=“H”,数据被读到DB7DB0R/W=“L”, DB7DB0的数据被写到IR或DR6E（SCLK）H/L使能信号7-14DB0-DB7H/L三态数据线15PSBH/LH：8位或4位并口方式，L：串口方式16NC-空脚17/RESETH/L复位端，低电平有效18VOUT-LCD驱动电压输出端19AVdd背光
13、源正端20KVss背光源负端4实训总结经过两个星期的时间，终于完成了基于嵌入式的世界时钟设计这个实训。通过这个实训，我们了解了更多的电子产品，加强了对单片机编程知识的应用，熟练运用PROTEL软件画PCB，加深了对相关电子产品知识的熟练运用。这次实训，由于有老师发的嵌入式的集成芯片，很多功能用集成芯片都可以完成，而世界时钟的设计，采用LPC2132中央控制电路，需要在电路板上用12864来显示时间，并通过按键来调节时间及选择时区。所以整个电路原理图元器件比较少，电路板比较整洁，所以PCB也相对比较容易画，由于事先假设的时候以为会用到多个按键，所以一共设计了5个硬件，避免按键不够用，但最后只用了
14、3个按键。制作电路板和焊接电路板的过程都比较顺利，没有像刚开始做实训那样，出现短路或者断路的现象。将写好后的程序下载到集成芯片，经过慢慢调试，基本上符合世界时钟的设计要求，只是由于世界时区比较多，所以本课题只选择了北京、曼谷、卡达3个时区作为世界时钟的参考。每一次实训都是一个难得学习的好机会，实训对我们深入学习专业知识有极大的帮助，并使理论与实践相结合。本次实训，让我们受益匪浅，增长知识，掌握了各种相关知识，提高了电子制作的各方面能力。同时也发现了自己的不足之处，还需要多多改进。谢辞为期两周多的实训终于结束了。在实训期间，先是查资料，然后画图做板，下载程序并调试，直到做完整个实训设计，最后撰写
15、论文。经过本次实训把我们这学期所学的理论知识转化为实际应用，既锻炼了我们的实际操作能力，又使理论知识得以加强和升华，激发了创新意识。从实训的开始到项目的最终完成，各位老师不像以前一样，时时刻刻帮助我们，为我们解答疑惑，而是培养我们独立思考及解决问题的能力，让我们养成这个良好的习惯，也让我们深刻体会到“理论与实践相结合”的重要性。最后，感谢同学们和老师们，谢谢你们的帮助。我需要更加努力提高自己各方面的能力。参考文献1崔更申孙安青.ARM嵌入式系统开发与实践M.北京：中国电力出版社，20082何加铭.嵌入式32位微处理器系统设计与应用M.北京：电子工业出版社，20063杨宗德.嵌入式ARM系统原理
16、与实例开发M.北京：北京大学出版社，2007 4刘天时等.ARM7嵌入式开发基础实验M.北京：北京航空航天大学出版社，20075张绮文.ARM嵌入式常用模块与综合系统设计实例精讲.北京：电子工业出版社，2007.6欧阳禹.ARM7嵌入式系统实训教程.北京：清华大学出版社，2008.附录1PCB图2本设计的主程序#include #includeLCD12864.H#includemytype.h#includetemp.h#define key8 18#define key10 110#define key12 112#define key14 114#define key16 116ucha
17、r temp1=世界时钟 ;uchar temp=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9;/* 时区变量*/ucahr beijing=北京;/ucahr mangu =曼谷;/uchar yangguang=卡达;uchar pan=2; /判断是哪时区unsigned char second,second_1,fen,fen_1,shi,shi_1,shi_cha;/* 单字符 一行可以显示16个，有4行*/void img_disp(uchar *img);/显示128*64图像void delay(uint k) uint i; uchar j; for(i = 0; i k ;i +
18、) for(j = 0; j 10 ;j +); void clear_lcd(void)/显示128*64图像 uchar i,j,k; for(k=0;k2;k+) for(j=0;j32;j+) Enable(0x34); Enable(0x80+j); Enable(0x80+k*8); Enable(0x30); for(i=0;i9|second0) second=0;DisChar(3,14,tempsecond); if(second=10) /秒十位 second=0; second_1=second_1+1; DisChar(3,13,tempsecond_1); DisC
19、har(3,14,temp0); DisChar(3,13,tempsecond_1);/ DisChar(3,12,9); if(second_1=6) /分 second_1=0; fen=fen+1; DisChar(3,14,temp0); DisChar(3,11,tempfen); DisChar(3,11,tempfen);if(fen=10) /分十位 /second_1=0;/ second =0; fen=0; fen_1=fen_1+1; DisChar(3,14,temp0); DisChar(3,13,temp0); DisChar(3,11,temp0); DisC
20、har(3,10,tempfen_1); DisChar(3,10,tempfen_1);/ DisChar(3,9,maohao); if(fen_1=6) /时 /second_1=0; /second =0; /fen=0; fen_1=0; shi=shi+1; DisChar(3,14,temp0); DisChar(3,13,temp0); DisChar(3,11,temp0); DisChar(3,10,temp0); DisChar(3,8,tempshi); DisChar(3,8,tempshi); if(shi=10) /时十位 /second_1=0; / secon
21、d =0; /fen=0; /fen_1=0; shi=0; shi_1=shi_1+1; DisChar(3,7,tempshi_1); DisChar(3,7,tempshi_1); if(shi_1=2&shi=4) /过24小时 shi=0; shi_1=0; DisChar(3,8,tempshi); DisChar(3,7,tempshi_1); void img_disp(uchar *img)/显示128*64图像 uchar i,j,k; for(k=0;k2;k+) for(j=0;j32;j+) Enable(0x34); Enable(0x80+j); Enable(0x80+k*8); Enable(0x30); for(i=0;i16;i+) Write(*img+);/Write(0); Enable (0x36); Enable(0x30);