船載中小型信息監(jiān)控終端的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)
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2．4 供電單元電路
供電單元在船電正常時采用交流220 V供電，并自動實(shí)現(xiàn)充電，充滿電后自動斷電；在船電故障時采用鋰電池組供電，供電單元電路組成框圖如圖4所示。外部交流220 V電源通過適配器轉(zhuǎn)化為14．8 V左右的直流，通過充電線路為鋰電池組進(jìn)行充電，保護(hù)線路用于防止過充、過放、過流和短路，然后經(jīng)過穩(wěn)壓模塊輸出兩路直流5 V，供給AVR單片機(jī)系統(tǒng)。由于LCD背光顯示需要的特殊電源，因此通過冷陰極背光電源逆變器將直流5 V變換成交流1 300V供給LCD背光燈管。MAX5437是128級、高電壓的數(shù)字電位器，采用簡單的SPI接口代替機(jī)械調(diào)節(jié)，將DC／DC輸出的-24 V電源變換為-10～24 V范圍內(nèi)可調(diào)，從而為液晶顯示模塊提供負(fù)電源和對比度調(diào)整電壓。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/160511.htm
3 軟件設(shè)計
系統(tǒng)軟件設(shè)計采用AVR Studio+Winavr集成開發(fā)平臺。AVR Studio是在Windows操作系統(tǒng)下編寫和調(diào)試AVR應(yīng)用程序的嵌入式開發(fā)環(huán)境(IDE)，Winavr是免費(fèi)的AVR開發(fā)程序集，AVR Studio配合Winavr能夠支持AVR C／C++程序的編輯、編譯、連接以及生成目標(biāo)代碼，同時利用Atmel公司設(shè)計的實(shí)時在片仿真器JTAGICE mkⅡ能夠實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的在線硬件仿真調(diào)試功能和目標(biāo)代碼的下載功能。為了方便程序調(diào)試和提高可靠性，軟件設(shè)計采用自頂向下，逐步求精的結(jié)構(gòu)化、模塊化設(shè)計方法。終端主程序流程圖如圖5所示，上電后首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化設(shè)置，然后查詢鍵盤狀態(tài)，如果有鍵按下立即進(jìn)行按鍵處理，否則按照設(shè)定的工作模式自動進(jìn)行數(shù)據(jù)接收、顯示和定時更新。在進(jìn)行具體程序編寫的時候，還需注意以下幾個方面：
1)進(jìn)行系統(tǒng)初始化的時候，需要完成對單片機(jī)I／O端口、SPI端口、異步串行端口、CAN端口等的初始化，同時還要禁止不使用的單片機(jī)功能模塊，如JTAG端口、TWI端口等以降低整機(jī)功耗。
2)初始化完成后，還要對MAX5437的滑片位置進(jìn)行設(shè)置。
由于其內(nèi)部沒有EEPROM，所以軟件中利用單片機(jī)的EEPROM來記錄滑片的位置信息?？紤]到用戶可能將液晶對比度調(diào)飛，程序中設(shè)計了通過鍵盤操作恢復(fù)出廠設(shè)置的功能。
3)采用中斷和查詢相結(jié)合的方式響應(yīng)鍵盤。由于鍵盤行線同時連接單片機(jī)中斷，程序不必一直查詢鍵盤狀態(tài)，只是中斷產(chǎn)生以后才去掃描鍵盤，從而提高了單片機(jī)工作效率。
4 結(jié)束語
本文以AT90CAN128為核心，利用其豐富的片上資源，搭接必要的外圍電路，軟件設(shè)計與硬件電路緊密結(jié)合，提供了一種低成本高可靠性的船載中小型信息監(jiān)控終端的設(shè)計方案。該終端顯示清晰、工作穩(wěn)定，可操控性強(qiáng)，具有較高的性價比和廣泛的實(shí)用性，以及極好的推廣應(yīng)用價值。
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