基于USB的嵌入式LCD圖文顯示系統(tǒng)的設計

　　3.4 電源部分設計

　　本系統(tǒng)的電源部分使用 LM7805芯片進行穩(wěn)壓后提供單片機 5V的電壓。其電源部分電路的設計如圖 4所示。該電源部分電路，使用四個 1N4004二極管構(gòu)成整流橋，可以輸入直流或是交流 9V電源，然后再通過 7805穩(wěn)定到 5V供單片機工作。固定式三端穩(wěn)壓電源 7805是由輸出腳 Vo，輸入腳 Vi和接地腳 GND組成，它的穩(wěn)壓值為 +5V，它屬于 LM78XX系列的穩(wěn)壓器，輸入端接電容可以進一步的濾波，輸出端也要接電容可以改善負載的瞬間影響，電路的穩(wěn)定性也比較好。

　　4 軟件設計

　　軟件部分由三個部分組成：單片機系統(tǒng)運行程序、主機 PC上的 USB設備驅(qū)動程序和主機上的客戶應用程序。單片機系統(tǒng)運行程序按功能可以劃分為 USB通信程序、單片機對擴展存儲器訪問程序和 LCD顯示程序，其中 USB通信程序的功能是實現(xiàn) USB設備枚舉和數(shù)據(jù)傳輸；設備驅(qū)動程序是連接設備和主機應用程序的紐帶，它向上提供應用程序的訪問接口(API)，向下則實現(xiàn)對具體設備的訪問和管理功能，在 USB體系的中間起到信息轉(zhuǎn)換和傳遞的中介作用。本系統(tǒng)采用 Driverworks開發(fā)WDM型USB設備驅(qū)動程序；應用程序是以 .NET為平臺進行開發(fā)的，主要功能是在設備驅(qū)動程序中查找設備，與設備交換數(shù)據(jù)，并將設備發(fā)送來的數(shù)據(jù)進行處理和顯示。

　　PC軟件在開始時，先進行控件及窗體的初始化，然后可以錄入數(shù)據(jù)（漢字、英文字母、數(shù)字或時間），選擇字體及字號，并對所加載數(shù)據(jù)通過點陣生成算法生成下位機數(shù)據(jù)。然后進行數(shù)據(jù)傳輸，如果 PC軟件找到設備即可與之進行通信（首先主機能發(fā)現(xiàn)硬件設備并正常驅(qū)動），否則跳出 USB傳輸模塊并返回。在下位機固件程序中，在設備接入主機后，首先對下位機進行系統(tǒng)初始化，然后進行 USB連接，被主機識別并能正常驅(qū)動，進入正常使用狀態(tài)，等待數(shù)據(jù)傳輸。如果有 PC數(shù)據(jù)傳輸，則調(diào)用通訊模塊接收數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存入下位機存儲器，然后調(diào)用讀數(shù)據(jù)模塊與顯示模塊進行顯示；否則直接執(zhí)行讀數(shù)據(jù)模塊并調(diào)用顯示模塊進行顯示（顯示上次存儲的數(shù)據(jù)）。系統(tǒng)軟件的流程圖如圖 5所示。

　　5 總結(jié)

　　本文的創(chuàng)新點是將 USB串行總線和液晶顯示技術引入到圖文顯示系統(tǒng)中，使系統(tǒng)具有使用簡單、即插即用、熱插拔、開放性、高速、穩(wěn)定、可靠性高和低功耗、體積小、質(zhì)量輕、使用簡單等優(yōu)點；其次，通過擴展存儲芯片，使系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)信息存儲功能，從而作為便攜器，用作信息的閱讀工具。