基于A(yíng)Tmega103微控制器的家庭信息終端的設計

2．1 觸摸屏控制器

實(shí)際應用中，終端采用的觸摸屏控制器是AD7843。AD7843是AD公司生產(chǎn)的一款專(zhuān)用于4線(xiàn)電阻式觸摸屏的模／數轉換器。AD7843有12位或8位可選的兩種工作模式，具有單一電源供電、完全低功耗模式、轉換速度快等特點(diǎn)。圖3是AD7843與4線(xiàn)電阻式觸摸屏典型接口圖。

圖3中，PENIRQ引腳在觸摸屏被點(diǎn)擊后立即產(chǎn)生一個(gè)寬度約為4個(gè)DCLK的負脈沖向主控單片機申請中斷。主控單片機響應此中斷后，通過(guò)DIN引腳將控制字寫(xiě)入AD7843的控制寄存器，以啟動(dòng)一次轉換。轉換結束后，BUSY也將產(chǎn)生一個(gè)負脈沖向主控單片機申請中斷，響應中斷后主控單片機將轉換結果由DOUT引腳讀出。讀出的結果經(jīng)過(guò)轉換后就是觸摸屏上被點(diǎn)擊點(diǎn)的坐標。

在終端設計中，采用功能圖標表示終端具體功能操作。這樣通過(guò)點(diǎn)擊觸摸屏對應位置下LCD上顯示的功能圖標，可以選擇相應的功能操作，從而可以對終端進(jìn)行相應的操作。

2．2 LCD接口電路

終端采用160x160(dots)的LCD作為顯示界面。LCD控制器選用SEIKOEPSON公司的SED1335。SED1335具有較強功能的I／O緩沖器、指令豐富、4位數據并行發(fā)送且驅動(dòng)能力強，可實(shí)現圖形和文本混合顯示。

單片機對LCD采用直接訪(fǎng)問(wèn)方式，將LCD作為存儲器直接與單片機的總線(xiàn)相連接。LCD控制器的數據總線(xiàn)與單片機的數據總線(xiàn)相連，并且由單片機給出控制器的片選及寄存器選擇信號。此外，LCD的單片機接口時(shí)序與SED1335接口電路的時(shí)序采用Intel8080時(shí)序。

2．3 無(wú)線(xiàn)數據傳輸

終端將選擇的具體功能操作按通信協(xié)議的規定組織成數據命令幀通過(guò)無(wú)線(xiàn)數傳模塊發(fā)送至室內控制器RC。系統采用nRF401作為無(wú)線(xiàn)數據收發(fā)的控制芯片。nRF401是Nordic公司推出的一款工作在433MHz、具有雙通道的、數據傳輸速率最高可達20kbps的無(wú)線(xiàn)射頻數據收發(fā)芯片。而且nRF401做到了單個(gè)芯片實(shí)現FSK信號的收發(fā)，其引腳電平為CMOS電平，可以直接與單片機串行口通信。

無(wú)線(xiàn)數據傳輸模塊和單片機采用5-wire接口的方式。圖4是Atmega103與無(wú)線(xiàn)數據傳輸模塊的連接電路。

圖4中，PB4、PBS、PB6分別控制無(wú)線(xiàn)數傳模塊的電源控制端(PWR_UP)、工作頻率選擇端(CS)以及工作模式選擇端(TXEN)。其中，當TXEN=l時(shí)，nRF401工作于發(fā)送狀態(tài)；當TXEN=0時(shí)，nRF401工作于接收狀態(tài)。另外，單片機的串行口(TXD／RXD)與無(wú)線(xiàn)數傳模塊的數據輸入／輸出端(DIN／DOUT)直接通信。

保證無(wú)線(xiàn)數據傳輸的穩定性是終端開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵之一。在終端設計的軟、硬件兩方面，增加了抗干擾措施。硬件上，在單片機的串行口與無(wú)線(xiàn)數傳模塊數據端之間加上隔離電路并對無(wú)線(xiàn)數傳模塊的電源電路設置去耦濾波電路，以減小單片機對無(wú)線(xiàn)數傳模塊的電磁干擾。軟件上，采用了適當的信息碼組合方式以及數據幀校驗的方法來(lái)減小數據傳輸的誤碼率以及錯誤數據幀對終端整體數據傳輸的影響。