基于ATmega103微控制器的家庭信息終端的設計

2．1 觸摸屏控制器

實際應用中，終端采用的觸摸屏控制器是AD7843。AD7843是AD公司生產的一款專用于4線電阻式觸摸屏的模／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。圖3是AD7843與4線電阻式觸摸屏典型接口圖。

圖3中，PENIRQ引腳在觸摸屏被點擊后立即產生一個寬度約為4個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DIN引腳將控制字寫入AD7843的控制寄存器，以啟動一次轉換。轉換結束后，BUSY也將產生一個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。讀出的結果經過轉換后就是觸摸屏上被點擊點的坐標。

在終端設計中，采用功能圖標表示終端具體功能操作。這樣通過點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位數據并行發送且驅動能力強，可實現圖形和文本混合顯示。

單片機對LCD采用直接訪問方式，將LCD作為存儲器直接與單片機的總線相連接。LCD控制器的數據總線與單片機的數據總線相連，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的單片機接口時序與SED1335接口電路的時序采用Intel8080時序。

2．3 無線數據傳輸

終端將選擇的具體功能操作按通信協議的規定組織成數據命令幀通過無線數傳模塊發送至室內控制器RC。系統采用nRF401作為無線數據收發的控制芯片。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的無線射頻數據收發芯片。而且nRF401做到了單個芯片實現FSK信號的收發，其引腳電平為CMOS電平，可以直接與單片機串行口通信。

無線數據傳輸模塊和單片機采用5-wire接口的方式。圖4是Atmega103與無線數據傳輸模塊的連接電路。

圖4中，PB4、PBS、PB6分別控制無線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，nRF401工作于發送狀態；當TXEN=0時，nRF401工作于接收狀態。另外，單片機的串行口(TXD／RXD)與無線數傳模塊的數據輸入／輸出端(DIN／DOUT)直接通信。

保證無線數據傳輸的穩定性是終端開發的關鍵之一。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線數傳模塊數據端之間加上隔離電路并對無線數傳模塊的電源電路設置去耦濾波電路，以減小單片機對無線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。