基子Atmega103微控制器的家庭信息终端的设计
介绍了以
Atmegal03为主控芯片的家庭信息终端在小区智能化建设中的应用。详细阐述了Atmegal03微控制器与触摸屏和nRF401无线数据收发芯片之间接口应用的软件与硬件技术要点。关键词:Atmegal03家庭信息终端PDAnRF401小区智能化建设在国内历经几年的发展,已经形成了一系列标准,它们的出现了满足了不同收入阶层对住房智能化的要求。而室内终端作为小区智能化建设中一个重要环节,也随着电子技术的发展和人们对住宅智能化要求的提高逐渐发展成一个集多种功能为一体的综合性信息服务处理平台。传统室内终端只能在用户室内进行简单的安防和电器的控制,已经不能满足人们对住宅智能化的要求。而家庭信息终端HIT在具有安防和电器控制功能的基础上,重点突出了信息服务的功能,满足了人们在现代社会中快节奏和开放性的生活。1小区整体结构及系统流程整个小区管理系统由住户室内控制和小区内部管理两部分组成。其中,小区内部管理主要由小区公共安全和小区日常管理两部分组成。而住户室内终端和室内控制器RC构成了住户的室内控制。图1是小区整体结构及系统流程图。
触摸屏控制器实际应用中,终端采用的触摸屏控制器是AD7843。AD7843是AD公司生产的一款专用于4线电阻式触摸屏的模/数转换器。AD7843有12位或8位可选的两种工作模式,具有单一电源供电、完全低功耗模式、转换速度快等特点。PENIRQ引脚在触摸屏被点击后立即产生一个宽度约为4个DCLK的负脉冲向主控单片机申请中断。主控单片机响应此中断后,通过DIN引脚将控制字写入AD7843的控制寄存器,以启动一次转换。转换结束后,BUSY也将产生一个负脉冲向主控单片机申请中断,响应中断后主控单片机将转换结果由DOUT引脚读出。读出的结果经过转换后就是触摸屏上被点击点的坐标。在终端设计中,采用功能图标表示终端具体功能操作。这样通过点击触摸屏对应位置下LCD上显示的功能图标,可以选择相应的功能操作,从而可以对终端进行相应的操作。
LCD控制器的数据总线与单片机的数据总线相连,并且由单片机给出控制器的片选及寄存器选择信号。此外,
LCD的单片机接口时序与SED1335接口电路的时序采用Intel8080时序。无线数据传输终端将选择的具体功能操作按通信协议的规定组织成数据命令帧通过无线数传模块发送至室内控制器RC。系统采用nRF401作为无线数据收发的控制芯片。nRF401是Nordic公司推出的一款工作在433MHz、具有双通道的、数据传输速率最高可达20kbps的无线射频数据收发芯片。而且nRF401做到了单个芯片实现FSK信号的收发,其引脚电平为CMOS电平,可以直接与单片机串行口通信。
非接触式IC卡系统由读写器和非接触式IC卡两部分组成。应用系统通过读写器对卡进行操作;读卡器通过射频信号同步进行近距离通信,并为卡上芯片提供工作电源;非接触式IC卡响应读写器的指令,并报告处理结果。终端开机后,通过读入使用者IC卡上存储的数据对用户进行身份识别。只有身份识别通过后,使用者才能对终端进行后续的操作;否则,终端在不响应后续的任何操作的同时还会发送报警数据至室内控制器RC以提示有非法用户。单片机在中断服务程序中将控制字写入触摸屏控制器AD7843的内部寄存器中。控制字的主要功能是通道选择、精度选择、工作模式选择以及电源控制。
LCD显示驱动终端中液晶显示器是人机交互的界面。液晶显示模块和触摸屏输入模块共同完成终端各级功能操作的输入及显示、文字输入及显示和其它提示信息的显示等。因此做到人性化的人机交互界面设计也是本终端开发的关键之一。初始化完成后,LCD显示第一级功能操作菜单以等待选择。后续菜单的显示采用分级显示的方法,直至最终功能的完成。