基于USB的嵌入式LCD圖文顯示系統的設計

　　3.4 電源部分設計

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

　　4 軟件設計

　　軟件部分由三個(gè)部分組成：?jiǎn)纹瑱C系統運行程序、主機 PC上的 USB設備驅動(dòng)程序和主機上的客戶(hù)應用程序。單片機系統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(fǎng)問(wèn)程序和 LCD顯示程序，其中 USB通信程序的功能是實(shí)現 USB設備枚舉和數據傳輸；設備驅動(dòng)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(fǎng)問(wèn)接口(API)，向下則實(shí)現對具體設備的訪(fǎng)問(wèn)和管理功能，在 USB體系的中間起到信息轉換和傳遞的中介作用。本系統采用 Driverworks開(kāi)發(fā)WDM型USB設備驅動(dòng)程序；應用程序是以 .NET為平臺進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，主要功能是在設備驅動(dòng)程序中查找設備，與設備交換數據，并將設備發(fā)送來(lái)的數據進(jìn)行處理和顯示。

　　PC軟件在開(kāi)始時(shí)，先進(jìn)行控件及窗體的初始化，然后可以錄入數據（漢字、英文字母、數字或時(shí)間），選擇字體及字號，并對所加載數據通過(guò)點(diǎn)陣生成算法生成下位機數據。然后進(jìn)行數據傳輸，如果 PC軟件找到設備即可與之進(jìn)行通信（首先主機能發(fā)現硬件設備并正常驅動(dòng)），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(jìn)行系統初始化，然后進(jìn)行 USB連接，被主機識別并能正常驅動(dòng)，進(jìn)入正常使用狀態(tài)，等待數據傳輸。如果有 PC數據傳輸，則調用通訊模塊接收數據，并將數據存入下位機存儲器，然后調用讀數據模塊與顯示模塊進(jìn)行顯示；否則直接執行讀數據模塊并調用顯示模塊進(jìn)行顯示（顯示上次存儲的數據）。系統軟件的流程圖如圖 5所示。

　　5 總結

　　本文的創(chuàng )新點(diǎn)是將 USB串行總線(xiàn)和液晶顯示技術(shù)引入到圖文顯示系統中，使系統具有使用簡(jiǎn)單、即插即用、熱插拔、開(kāi)放性、高速、穩定、可靠性高和低功耗、體積小、質(zhì)量輕、使用簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)；其次，通過(guò)擴展存儲芯片，使系統還能夠實(shí)現信息存儲功能，從而作為便攜器，用作信息的閱讀工具。