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基于ARM7的LCD显示电压示波系统的设计

来源:    作者:     发布时间:2015-04-12 13:59:46     点击数:

本设计以ARM7微处理器为核心,采用ARM7中的高速A/D为测压单元,提高了数据传输的可靠性;数据结果通过LCD实时显示,显示方式友好直观;采用RAM和UART分别存储和传输数据,实现了监测数据电感器生产厂家的长期存储和与PC的通信传输。采用31/2位或41/2位段位式LCD液晶数码显示器的仪表已不罕见,但段位式LCD显示器的功能较局限。对于多功能的智能仪表,采用点阵式LCD液晶显示模块,可提供更为丰富灵活的显示内容。点阵式LCD显示模块是一种集显示、控制与驱动与一体的显示器件。为了简化电路,充分发挥ARM的性能,采用了320×240的16级灰度LCD。

系统总体方案设计
本系统要求软件完成的功能有以下几个方面。


● 实时数据采集功能。系统要求能够实时采集外部电压的实时数据。


● 采样数据处理功能。在系统对实时数据采集完成后,要对数据进行实时处理。实时处理主要是将外部电压进行高速A/D转换,然后动态显示。系统还可利用按键对超过报警设定值进行动态修改。


● LED显示和RTC功能。本实验充分利用了LED显示和实时时钟功能。


● 报警处理功能。将实时数据与人机对话设定电压测量最大值进行比较,之后做出报警动作。


● 显示最大值功能。将实时数据中的最大值给予保存和显示。


● 利用EEPROM读写数据功能。系统可以在上电时读取110位上次运行的实时数据,并作为这次的历史数据。系统还可以按键来存储当前的110位实时数据。


工字电感器● 串口发送数据功能。系统可通过按键,通过串口将100位实时数据发送到上位机显示。


为了实现系统的模块清晰,本系统采用了μC/OS-II操作系统。按照上述要求,本系统将软件划分为4个功能模块:A/D采集模块、LED显示和按键处理模块、LCD显示模块、报警、存储及串口处理模块。采样模块完成对实时数据的采样并保存;LED显示按键处理模块主要功能是对采样数据的处理,并把它们转换成有实际意义的参数;LCD显示模块是将各种参数在LCD显示出来;报警、存储及串口处理模块主要是实时对实时数据进行相应的处理。图1即为总体系统设计整体结构图。

图1 系统总体框图

系统硬件组成及功能
1 LCD显示部分


液晶显示器(LCD) 具有功耗低、体积小、重量轻、厚度薄等许多其他显示器无法比拟的优点,普遍应用于基于微处理器的仪器仪表及监视、控制等智能装置的终端显示和人机接口中。STN LCD——市面上销售的单色LCD绝大多数都是这种类型。STN LCD可选择自带LCD驱动器/控制器的STN LCD模块。TFT LCD——即俗称的“真彩色”液晶。TFT LCD通常一定要选择总线型液晶显示插件电感器,或者外接ARM的LCD驱动板也可以,总之要大功率电感贴片电感器能够连接单片机或者ARM。


2 LED显示与键盘模块
键盘显示部分是利用我们最熟悉的8位LED数码显示加8位键盘输入。图2是自制的LED显示与键盘模块的电路图。利用了飞利浦公司的SPI总线,简单实用,有五根针脚引出。

图2 LED显示与键盘模块

系统软件设计
1 设计思想
在此简易示波系统中,我们采用了LPC2138这种高性能ARM,由于ARM处理器处理速度极快,并且它内部带4路A/D转换。我们知道,ARM中的Fpclk是ARM外设的频率,常规情况下,是ARM内核工作频率的1/4,但我们可以自行修改设定Fpclk等于ARM内核的频率Fcclk,然后我们自行设定A/D转换功能不分频,并且可以设定采样的精度设为8位,这样每A/D转换一次的时间就等于ARM的内核工平面电感器作频率的9倍的时间,这样每次A/D的时间就相当快了,这时我们再采用两路A/D间隔采样,这样每次A/D的时间就又缩短了一半。理论上讲,这时的每次A/D采样时间差不多为2μs。这样,此系统的对外部电压的响应速度就提高了一个档次了,所以此系统的A/D性能比较高。


2 任务的划分
根据任务的划分原则,分析得出了6个任务:延时创建采样任务、采样任务、报警任务、实时时钟显示任务、串口任务、采样数据显示任务。其中采样任务安排优先级最高优先级为4,采样数据显示任务优先级为7,串口任务优先级为8,报警任务优先级为9,实时时钟显示任务为10。为了进行初始化工作,在延时创建采样任务中增加了对目标板的初始化和任务、互斥信号量、信号量的创建工作等内容。 1

1.第一把遥控钥匙的设定。(1)将要设定的遥控钥匙将点火开关on/off3次,激活遥控匹配程序。(2)按住遥控钥匙上任意一个键(按住不放手)。(3)在10s内按另一个按键3次。(4)释放所有按键。(5

磁珠由氧磁体组成,电感由磁芯和线圈组成,磁珠把交流信号转化为热能,电感把交流存储起来,缓慢的释放出去,因此贴片电感器生产厂家说电感是储能元件,而磁珠是能量转换(消耗)器件。电感多用于电源滤波回路

大家应该有所了解,近年来,在竞争激烈的市场上,插件电子元器件已经慢慢被贴片系列替代了,贴片电阻将会是电子产品最重要的元器件。贴片电阻如此重要,我们必须熟练掌握贴片电阻的相关知识。贴片电阻在使用前有一


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