DSP小论文（全文）_dsp小论文
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基于DSP的电能参数实时动态显示设计
摘要：电能是一种广泛应用的二次能源"电能质量的优劣直接影响用电设备能否正常运行，因此实现电能参量的动态显示，以便实时对电能质量进行监测具有现实意义。文章利用DSP(F2812)和SMG12864液晶组成硬件显示电路，通过采集模块将数据送入DSP，经过DSP对数据进行处理，在液晶上显示出来，设计了DSP与液晶的接口电路和DSP驱动液晶显示的软件程序。实验证明，基于DSP(F2812)组成的液晶显示模块能够对电能质量参数实时动态显示，达到预期的设计效果。
关键词：DSP；SMG12864；实时；液晶显示
Module design for liquid crystal display based on DSP Abstract: Electrical energy is a widely used secondary energy.The quality of electric energy directly influences the normal operation of electrical equipment.Therefore，it has practical significance to achieve energy parameters of the dynamic display for real-time monitoring of power quality.In this paper，hardware display circuit is constructed by DSP(F2812)and SMU12864 LCD.Data are sent into the DSP through the acquisition module，then displayed on the LCD after proceed by DSP.This design consists of DSP and LCD interface circuit and the liquid crystal driver software programs.Experiment show that the liquid crystal display module based on the DSP(F2812)can display real-time power quality parameters，achieving the anticipated design effect.Key words: DSP;SMU12864;rea-time;liquid-crystal display
1引言
人机交互是控制系统重要的一部分，它方便了人与机器之间信息的交换。近年来，如何对电力系统运行进行实时监测成为人们关心的问题，在电能质量检测系统中，采用液晶代替表盘指针作为监测系统运行的输出设备，直观性强[1-2]。在控制系统中DSP以灵活性好、精度高、可靠性高、集成性高的优点得到广泛的应用。TMS320F2812是美国TI公司最新推出的数字信号处理器，该控制器主频可达150MHz，两个事件管理器为电机及功率变换控制提供良好的控制功能，16通道高性能12位ADC单元提供了两个采样保持电路，可以实现双通道信号同步采样[3-6]。
本文以DSP为核心，驱动液晶SMU12864ZK,进行含字库的字符型液晶的接口设计和软件编程，使系统的运算反应速度更快，采用数字量作为中间过程，系统的实时性增强。本方案接口方式简单，占用较少的内存，控制程序简单，有一定的应用价值。
2液晶硬件设计
液晶显示模块作为一种直观的输出设备，是设计中必不可少的模块，液晶模块分为点阵型和字符型。在设计中采用的液晶模块为字符型液晶。本设计采用长沙太阳人公司的SMU12864ZK带字符型的显示器，液晶模块可以通过总线控制，也可以通过GPIO口控制。DSP(F2812)有众多的GPIO口，DSP的硬件实物图如图1所示，因此在模块设计时选择通过GPIO口控制液晶模块，其供电电源采用3.3 V供电，驱动电压信号为3.3 V , DSP的I/O输出电压为3.3V，所以可以直接用DSP引脚输出信号进行驱动，不需要其他任何附加电路[7-9]。液晶接口引脚见表1。
图1 主控制器DSP的硬件实物图
表1 液晶接口引脚
图2 LCD module design
SMU12864ZK带字符型的液晶共有20个引脚，其中包括数据线8根，指令数据选择引脚(RS)、读写选择引脚(RW)、使能引脚(E)，其他的是电源和地线。SMU12864ZK液晶与DSP的接线如图2所示。利用C'语言编程的软件控制，减少了外围电路使得电路接线更加简单易懂。
3液晶软件程序设计
CCS是TI公司推出的用于开发DSP芯片的集成开发环境(IDE)。它采用Window、的界而风格，集编辑、编译、连接、仿真软件、硬件调试以及实时跟踪等一系列功能于一体，极大地方便了用户对DSP进行开发与设计[10]。是目前应用最为广泛的一种DSP开发软件，该软件可以在硬件环境和脱离硬件环境的条件下进行调试，这为我们在开发和学习上提供很大的灵活性，本设计利用CCS3.3结合DSP硬件设备进行验证和调试。
液晶要实现显示，必须要对液晶控制器进行初始化设置，液晶初始化程序流程图如图3所示，在初始化过程中，首先是设置液晶的基本指令集，选择几位数据流，设置开始显示地址，然后是打开显示，在这一系列正确的操作之后，才可以对液晶写控制字命令和数据命令。//液晶驱动程序
main(){
InitSysCtrl();//初始化cpu
DINT;//关中断
InitPieCtrl();//初始化pie寄存器
IER = 0x0000;//禁r.所有的中断
IFR=0x0000;
InitPieVectTable();//初始化pie中断向量表
EALLOW;GpioMuxRegs.GPAMUX.all=0;GpioMuxRegs.GPBMUX.all=0;GpioMuxRegs.GPBDIR.bit.UPIOBO=1;//RS GpioMuxRegs.GPBDIR.bit.UPIOBl=1;//WR GpioMuxRegs.GPBDIR.bit.UPIOB2=1;//E
EDIS;
lcdrest();
delay(100);
hzklib();
delay(400);
keeee=16;
keeee=sqrt(keeee);
void lcdwd(unsigned int lcddata)
{
delay(500);
GpioMuxRegs.GPADIR.all=Oxffff;GpioDataRegs.GPBSET.bit.UPIOBO=1;//rs GpioDataRegs.UPIOBI=1;//wr delay(100);
GpioDataRegs.GPBSET.bit.UPIOB2=1;//e
delay(100);
EDIS;Gpioset(lcddata);
delay(50);
GpioDataRegs.GPBCLEAR.bit.UPIOB2=1;//e delay(50);}
GPBCLEAR.bit.开始选择指令集显示开DSP初始化选择数据流设置延时液晶初始化设置地址指针液晶清屏返回 图3 液晶初始化程序流程图实验结果
通过实验表明，基于DSP的液晶显示模块能够对表征电能质量优势的电压、电流、频率等参量进行实时动态显示，显示结果如图4所示。
图4 实验运行结果
由图4可知，设计的液晶显示模块能够很好地满足电能质量检测实时正确显示的要求。结论
电能质量优劣越来越成为人们关注的话题本设计使得电能质量检测系统具有良好的人机交互。本文提出一种用高速DSP(TMS320F2812)驱动液晶SMU12864显示的设计。充分利用DSP的快速性对动态电能质量参量进行实时显示。详细阐述了DSP与液晶的接口设计和软件编程，接口接线更加简单，减少连线错误，实验表明该显示方式可以比较稳定地对参数实现动态实时显示，具有一定的应用价值。
参考文献: [1]程浩忠，吕干云，周荔丹.电能质量监测与分析巨[M].北京:科学出版社，2012;3-17.[2]张永斌，胡全高.基于DSP的LCD显示控制与设计[J].液晶与显示，2011,26(5): 626-630.[3]孙丽明.TMS3202812原理及其C语言程序开发[M].北京:清华大学出版社，2008;446-450.[4]黄树毅，程汉湘，荆怀成等.TMS320F2812与液晶显示模块的接口电路及其程序设计[J].液晶与显示，2009,2 [5]习莫莉，量万福，喻洪平等.基于TMS320F2812的液晶显示模块接口设计[J].计算机测量与控制，2009,17(2);[6]邓永停，李洪文.伺服控制系统中液晶显示的设计[J].液晶与显示，2012,27(3);342-346.[7]苏文芳，未宗玖，汪青.基于DSP芯片TMS320 VC5402的液晶显示的研究[J].煤炭技术，2011,30(6);44-46.[8]叶军，于霞.基于DSP的液晶显示时钟的设计与实现[J].液晶与显示，2009,2(5);713-717.[9]张磊,丁全华.光治疗仪液晶显示模块的设计和控制[J].液晶与显示，2010,25(2);268-272.[10]廖丽莹，李啸胞，罗涛等.基于TMS320F2812的液晶显示的设计[J].微计算机信息，2008,24(7-2);195-198.
