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RAM时,P2口的第二功能和P0口的第二功能相配合使用,P2口输出片外存储器的高八位地址。P3口的第一功能和其余三口第一功能相同,对P3口写“1”时,内部上拉电阻把其端口拉高,这时可以作为输入口来使用,作为输入口使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因将会输出电流。P3端口也作为AT89S52特殊功能来使用,如表3.1所示。
表3.1 P3口特殊功能介绍 P3口引脚号 第二功能 P3.0 RXD:串行输入端 P3.1 TXD:串行输出端 P3.2 INT0:外部中断0 P3.3 INT1:外部中断1 P3.4 T0:定时器0的外部输入 P3.5 T1:定时器1的外部输入 P3.6 WR:外部数据存储器写允许 P3.7 RD:外部数据存储器读允许 ALE:地址锁存控制信号,是访问外部程序存储器时,锁存低8位地址的输出脉冲。在flash编程时,此引脚也用作编程输入脉冲。在一般情况下,ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲,可以用来作为外部定时器或时钟使用。然而,在每次访问外部数据存储器时,ALE脉冲将会跳过。如果需要的话,通过将地址为8EH的SFR的第0位置“1”,ALE操作将无效。 这时,ALE仅在执行MOVX或MOVC指令时有效。否则,ALE将被微弱拉高。
EA:访问外部程序存储器选择线。为使能从0000H到FFFFH的外部程序存储器读取指令,EA必须给低电平;为了执行内部程序指令,EA需给高电平。
RST是复位线,可使单片机处于复位工作状态。
PSEN:外部程序存储器选通线,当 单片机访问外部程序存储器执行外部代码时,PSEN在每个机器周期被激活两次,而在访问外部数据存储器时,PSEN将不被激活。
XTAL1和XTAL2:片内振荡电路输入信号线,通常用来外接石英晶体和微调电容。
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图 3.2 总设计图
3.2显示电路设计 3.2.1 液晶显示电路介绍
系统所有数据的显示采用TG12864E液晶显示模块一体化显示,在一个界面显示整机的所有数据信息,其接线图如图3.3所示。
图3.3 数据显示模块
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TTG12864E是一种具有4/8位并行、2线或3线串行多种的接口方式,内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块;显示分辨率为128 × 64,内有16 * 16的汉字8192个,及16*8点ASCII字符128个。低电压和低功耗是它的另一个显著的特点。
3.2.2 TG12864E液晶显示模块的基本特性
(1)低电源电压(VDD:+3.0~+5.5V) (2)显示分辨率:128×64点
(3)内置汉字字库,提供8192个16×16点阵汉字(简繁体可选) (4)内置 128个16×8点阵字符 (5)2MHZ的时钟频率
(6)显示方式:STN、半透、正显 (7)驱动方式:1/32DUTY,1/5BIAS (8)视角方向:6点钟
(9)背光方式:侧部高亮白色LED,功耗仅为普通LED的1/5~1/10 (10)通讯方式:串行、并口可选
(11)工作温度: 0℃ ~ +55℃ ,存储温度: -20℃ ~ +60℃
管脚 1 2 3 4 5 6 15 17 19 20 管脚 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 VSS VDD VO CS SID CLK PSW RST A K 名称 VSS VDD VO CS SID CLK DB0 DB1 表3.2 模块串行接口说明 电平 管脚功能描述 0V 电源地 3.0~+5V 电源正 - 对比度(亮度)调整 模组片选端,高电平有效 H/L 串行数据输入端 串行同步时钟:上升沿时读取SID数据 L L:串口方式 - 复位端,低电平有效 VDD 背光源正端(+5V) VSS 背光源负端 表3.3 模块并行接口说明 电平 管脚功能描述 OV 电源地 3.0~+5V 电源正 - 对比度调整 模组片选端,高电平有效 串行数据输入端 串行同步时钟,上升沿时读取SID数据 11
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9 10 11 12 13 14 15 17 19 20 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 PSW RST A K H/L 三态数据线 L - VDD VSS 串口方式 复位端,低电平有效 背光源正端(+5V) 背光源负端 续表3.3 模块并行接口说明 3.2.3 字符显示
TG12864E每屏可显示4行8列共32个16×16点阵的汉字,每个显示RAM可显示1个中文字符或2个16×8点阵全高ASCII码字符。TG12864E内部提供128×2字节的字符显示RAM缓冲区。字符显示RAM在液晶模块中的地址80H~9FH,字符显示的RAM的地址与32个字符显示区域有着一一对应的关系,其对应关系如表3.4所示。
表 3.4 字符显示RAM地址与字符显示区域对应表 80H 81H 82H 83H 84H 85H 86H 87H 90H 91H 92H 93H 94H 95H 96H 97H 88H 89H 8AH 8BH 8CH 8DH 8EH 8FH 98H 99H 9AH 9BH 9CH 9DH 9EH 9FH 本设计中TG12864E的控制方式如图3.3所示。其主要功能是显示单片机处理好的颜色RGB数值,以及显示设定好的颜色名称,充当人机交互的一种直观媒介。
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3.3颜色识别简介
3.3.1 色彩识别和其常用算法
正如我们所知道的那样,色彩实际上是频率连续的电磁波,理论上色彩是无限的,但是人们能分辨的色彩是有限的,而且存在着个体差异。专业人士在设计一个色彩识别系统的时候,会很仔细地以5%甚至更小的区别来仔细调整色彩之间的比值。当这些类似色并排在一起时,即使是没有经过训练的普通人,除了色盲意外,都能够看出它们之间的区别。但是当一个色彩识别系统被确定并且单独展现时,普通人是无法区别出这5%什么更大的差异的。因此大多数人会简单的将他们所看到的某个色彩归类到他们能用简单语言描述的一类颜色,比如红、黄、白,或在这个基础上加以设当的区分,比如橘黄,有点发白的橘黄等。这种普通人感知的色彩可以被看作围绕着一个核心色的一个一个的区间,在这个区间中的所有颜色在色彩识别的时候,都会被看作是一种色彩。初中同一色彩识别区间的所有色彩尽管值不一样,但是对于受众而言是一样的。
在现今的工业化社会中,色彩识别被广泛的应用于各行各业之中,如:各种物体表面颜色识别(产品包装色标检测,产品外表特征颜色的检测,液体溶液颜色变化过程的检测与控制,等等)。又如:图书馆使用颜色区分对文献进行分类,能够极大的提高排架管理和统计等工作;在包装行业,产品包装利用不同的颜色或装磺来表示其不同的性质或用途;在品牌的形象设计和品牌推广的竞争中,色彩系统是一个比较重要的部分,设计师都会花费大量的时间细致地调整不同色彩搭配之间的组合关系,以达到更好的视觉效果。 1.色彩空间
通常所看到的物体的颜色, 实际上是物体表面吸收了照射到它上面的白光(日光)中的一部分有色成分,而反射出的另一部分有色光在人眼中的反应。任何一种颜色都可以用三种基本颜色按照不同的比例混合得到。
这里介绍一种最典型的颜色模型,即RGB模型。如图3.4所示,在这个颜色模型中, 3个轴分别为R、G、B。原点对应的为黑色(0, 0, 0),离原点最远的顶点对应白色(255, 255, 255)。 由黑到白的灰度分布在从原点到最远顶点间的连线上, 正方体的其他六个角点分别为红、 黄、绿、青、蓝、和品红。需要注意的一点是,RGB颜色模型所覆盖的颜色域取决于显示设备因光电的颜色特性。每一种颜色都有唯
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