AVR通訊軟件與液晶驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)開發(fā)

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嵌入式微控制器在工業(yè)中的用途越來越大，而且正從單片應(yīng)用逐步走向網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。在本次設(shè)計(jì)中通過ATmega128微控制器實(shí)現(xiàn)的Modbus協(xié)議就是這樣一種適用于微控制器組網(wǎng)的一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，而且它也是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的標(biāo)準(zhǔn)之一。
Modbus協(xié)議的應(yīng)用十分廣泛，當(dāng)在Modbus網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行通訊時(shí)，協(xié)議使連接網(wǎng)絡(luò)的每一臺(tái)設(shè)備都能知道它自身的網(wǎng)絡(luò)地址，并能正確識(shí)別發(fā)送給它的消息。協(xié)議還規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備如何對(duì)各種功能類型進(jìn)行解釋，提取包含于消息幀中的參數(shù)，同時(shí)也規(guī)定了設(shè)備應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行回應(yīng)。
另外，越來越多的工業(yè)控制系統(tǒng)使用液晶顯示屏來實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)的工作狀態(tài)，方便工作人員進(jìn)行系統(tǒng)的檢測(cè)。本次設(shè)計(jì)使用了VPG19264-SC-LED04液晶顯示模塊作為基礎(chǔ)，以AT89C52為核心設(shè)計(jì)并開發(fā)了一個(gè)基于它的液晶顯示驅(qū)動(dòng)程序，這個(gè)驅(qū)動(dòng)程序能方便的將漢字或字符定點(diǎn)顯示在液晶屏上。

本次的設(shè)計(jì)使用一片ATmega128芯片和一片AT89C52芯片分別為前述的兩個(gè)模塊編寫軟件。以ATmega128芯片為核心的部分主要處理信號(hào)的采集與控制和同遠(yuǎn)程主機(jī)及系統(tǒng)另一部分的通訊工作。以AT89C52芯片為核心的部分主要處理液晶的顯示與控制工作。
在整個(gè)系統(tǒng)中，ATmega128部分使用Modbus協(xié)議通過RS-485接口與遠(yuǎn)程的主機(jī)進(jìn)行連接，支持主機(jī)查詢各路電流的大小、各路輸入的報(bào)警信號(hào)與回路信號(hào)，支持主機(jī)控制各路的兩個(gè)繼電器開關(guān)。另外，該部分也與AT89C52部分通過RS-232接口使用自定義的一個(gè)協(xié)議進(jìn)行通訊，支持AT89C52部分讀取和修改本部分的一些系統(tǒng)參數(shù)，同時(shí)本部分也負(fù)責(zé)將采集到的信號(hào)定時(shí)發(fā)送給AT89C52部分以便其顯示。而AT89C52部分與ATmega128部分通過RS-232連接，讀取系統(tǒng)參數(shù)并允許操作員修改，同時(shí)接收ATmega128部分發(fā)送來的信息并顯示在液晶屏上。


關(guān)鍵字：嵌入式微控制器，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，Modbus協(xié)議，液晶顯示驅(qū)動(dòng)程序


目 錄


第一章 緒 論 1
1．1 引言 1
1．2 電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 1
1．3 課題研究所用的資源 2
第二章 Modbus協(xié)議介紹 5
2．1 Modbus協(xié)議簡(jiǎn)介 5
2．1．1 在Modbus網(wǎng)絡(luò)上傳輸 5
2．1．2 在其它類型網(wǎng)絡(luò)上傳輸 6
2．1．3 查詢—回應(yīng)周期 6
2．2 兩種傳輸方式 7
2．2．1 ASCII模式 7
2．2．2 RTU模式 7
2．3 Modbus消息幀 8
2．3．1 RTU幀 8
2．3．2 地址域 8
2．3．3 功能域 9
2．3．4 數(shù)據(jù)域 9
2．3．5 錯(cuò)誤檢測(cè)域 9
2．3．6 字符的連續(xù)傳輸 9
2．4 錯(cuò)誤檢測(cè)方法 10
2．4．1 奇偶校驗(yàn) 10
2．4．2 CRC校驗(yàn) 10
2．5 Modbus協(xié)議的功能碼說明 11
第三章 基于Modbus協(xié)議的通訊軟件設(shè)計(jì)與開發(fā) 13
3．1 模塊的組織 13
3．2 Modbus通訊模塊的配套模塊的設(shè)計(jì) 14
3．2．1 先進(jìn)先出緩沖區(qū)控制模塊的設(shè)計(jì) 14
3．2．2 CRC16計(jì)算模塊的設(shè)計(jì) 15
3．3 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的Modbus通訊模塊層次模型的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 19
3．4 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的Modbus通訊模塊的設(shè)計(jì) 21
3．4．1 傳輸層的設(shè)計(jì) 21
3．4．2 網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)計(jì) 23
3．4．3 傳輸層與網(wǎng)絡(luò)層協(xié)同實(shí)現(xiàn)3.5字符靜默 24
3．4．4 協(xié)議層的設(shè)計(jì) 24
3．5 Modbus協(xié)議模塊的啟動(dòng) 26
第四章 VPG19264-SC-LED04圖形液晶顯示模塊介紹 27
4．1 液晶顯示模塊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 27
4．2 液晶顯示模塊控制器介紹 29
4．2．1 KS0108B控制驅(qū)動(dòng)器的特點(diǎn) 29
4．2．2 KS0108B控制驅(qū)動(dòng)器的引腳 30
4．2．3 KS0108B控制驅(qū)動(dòng)器的時(shí)序 30
4．2．4 KS0108B控制驅(qū)動(dòng)器顯示RAM 的地址結(jié)構(gòu) 32
4．3 液晶顯示模塊指令系統(tǒng) 32
第五章 基于液晶顯示模塊的顯示驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)與開發(fā) 34
5．1 基于液晶顯示模塊的AT89C52控制電路 34
5．2 顯示驅(qū)動(dòng)接口設(shè)計(jì) 35
5．3 顯示字模的設(shè)計(jì) 35
5．4 顯示驅(qū)動(dòng)的模塊設(shè)計(jì) 37
5．4．1 硬件接口層的設(shè)計(jì) 37
5．4．2 功能邏輯層的設(shè)計(jì) 40
致 謝 43
參考文獻(xiàn) 44
附 錄 45
參考文獻(xiàn)

[1] Richard Banett，Larry O’Cull，Sarah Cox著，周俊杰等譯．嵌入式C編程與Atmel AVR[M]．北京：清華大學(xué)出版社
[2] 李維諟、郭強(qiáng)、周云仙編著．液晶顯示應(yīng)用手冊(cè)[M]．北京：電子工業(yè)出版社
[3] 丁元杰主編．單片微機(jī)原理及應(yīng)用[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社
[4] 北京精電蓬遠(yuǎn)顯示技術(shù)有限公司．內(nèi)藏KB0108B/HD61202控制器圖形液晶顯示模塊使用手冊(cè)[EB/OL]