船載中小型信息監(jiān)控終端的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

摘要：針對船舶對中小型信息監(jiān)控終端的需求，提出了一種基于AVR單片機(jī)的設(shè)計方案。以AVR單片機(jī)為核心，采用LCD控制器RA8835實(shí)現(xiàn)對液晶顯示模塊的控制，通過軟硬件的緊密配合，實(shí)現(xiàn)信息圖文并茂的實(shí)時顯示，以及液晶對比度的調(diào)節(jié)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該終端在高溫高濕、低溫高濕等惡劣環(huán)境條件下，顯示清晰、工作穩(wěn)定。
關(guān)鍵詞：船舶；信息監(jiān)控終端；AVR單片機(jī)；LCD控制器；液晶對比度

目前，隨著信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，各類船舶亟需配備更多質(zhì)優(yōu)價廉的中小型信息監(jiān)控終端，用于監(jiān)控氣象狀況、獲取導(dǎo)航信息以便保證航行安全。以ARM、MIPS等領(lǐng)銜的32位處理器在信息監(jiān)控終端應(yīng)用中，顯示出極大優(yōu)勢，但是一般以32位處理器構(gòu)建的嵌入式系統(tǒng)往往需要配置外部FLASH和SDRAM，這樣就使得開發(fā)和維護(hù)整個系統(tǒng)的成本較高，本設(shè)計采用高性能低功耗的AVR單片機(jī)和LCD液晶模塊來設(shè)計信息監(jiān)控終端，具有價格低廉、性能穩(wěn)定、顯示清晰、人機(jī)界面良好等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足船舶對中小型信息監(jiān)控終端的需求。

1 總體設(shè)計
信息監(jiān)控終端主要由顯示控制板、鍵盤、通信接口和液晶顯示模塊構(gòu)成，具有數(shù)據(jù)收發(fā)、數(shù)據(jù)顯示、人機(jī)交互和屏幕亮度調(diào)整等功能，其組成如圖1所示。

工作過程為：系統(tǒng)初始化以后，信息監(jiān)控終端按照設(shè)定的工作模式從通信接口接收數(shù)據(jù)，然后通過LCD控制器將數(shù)據(jù)發(fā)送到LCD液晶顯示屏，通過鍵盤和顯示屏實(shí)時響應(yīng)用戶的操作指令。

2 硬件設(shè)計
2．1 液晶顯示模塊與單片機(jī)
液晶顯示模塊選擇EW32F00BCW，它是一款5英寸320×240點(diǎn)陣的液晶顯示器，性能堪比日本原裝的DMF50081，價格卻便宜很多。該器件采用CCFL背光顯示，顯示方式為全透反顯，顯示顏色為藍(lán)底白字，外型尺寸為139．0W×102．5H×13．2Dmm。
微控制器采用ATMEL公司AVR增強(qiáng)型單片機(jī)AT90CAN128。其主要性能是：采用CMOS技術(shù)和RISC架構(gòu)；片內(nèi)集成128 kB的FLASH程序存儲器、4 kB的EEPROM和4 kB的SRAM數(shù)據(jù)存儲器：具有JTAG接口；集成了8位和16位定時器／計數(shù)器、A／D轉(zhuǎn)換器、SPI同步串口、UART異步串口、獨(dú)立的CAN控制器；并且在軟件上有效支持匯編語言及C高級語言。