基于单片机控制的电子墨水显示系统的设计

论文摘要

电子纸是一种新型的全反射型平板显示器,具有体形轻薄、节能、大视角、可重复写入和可擦除等优点。微胶囊电泳显示是电子纸技术的一个重要方向,它利用电泳粒子在电泳液中受电场作用发生电泳迁移来实现显示。本论文对电子纸的研究概况和基本理论进行了介绍,然后针对微胶囊电泳显示电子纸进行了研究。在对电子墨水进行理论分析与实验探讨的基础上,分析了电子墨水组成成分对其显示性能的影响。用光学显微镜观察了电子墨水的微观形貌,并制作了电子墨水电泳显示器件,测试其显示性能,研究了器件驱动电压和响应时间的影响因素。完成了电子墨水显示系统的设计。在显示系统的硬件设计方面,考虑到数据处理能力、成本以及可靠性等因素,主控制器单片机选择了ATMEL公司的AT89S51,同时考虑电路对功率的要求,采用了大电流、大电压达林顿集成芯片ULN2821来获得驱动电子墨水电泳所需的电压。软件设计采用MCS-51的汇编语言,编程中采用了结构化的模块设计方法,并使用Keil软件对程序进行了调试。显示系统能响应键盘的输入,在显示面板上显示相应的数字或字母。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 数字显示技术
• 1.1.1 液晶显示技术
• 1.1.2 等离子显示技术
• 1.1.3 有机电致发光技术
• 1.2 电子纸简介
• 1.2.1 电子纸的优点
• 1.2.2 电子纸显示的应用领域
• 1.2.3 电子纸技术的发展现状
• 1.3 单片机简介
• 1.3.1 单片机发展概况
• 1.3.2 单片机的优势和应用
• 1.3.3 单片机应用系统设计方法
• 1.4 电子设计自动化和Protel
• 1.5 本文研究内容及意义
• 第二章 理论
• 2.1 电子纸显示原理及主要技术
• 2.2 电泳和电泳图像显示技术
• 2.3 微胶囊技术
• 2.3.1 微胶囊技术概述
• 2.3.2 微胶囊技术分类及介绍
• 2.4 微胶囊电泳显示技术和电子墨水
• 2.5 电子纸的驱动方式
• 2.6 MCS-51 系列单片机
• 第三章 电子墨水显示性能研究和显示器件制作
• 3.1 微胶囊表面形貌观测
• 3.2 电子墨水组成成分对显示性能的影响
• 3.3 ITO 玻璃和透明电极
• 3.4 电子墨水显示器件制作
• 3.5 电泳粒子响应时间及驱动电压的研究
• 第四章 电子墨水显示系统硬件设计
• 4.1 系统设计要求
• 4.2 系统硬件的步骤及设计原则
• 4.3 系统总体方案
• 4.4 单片机芯片选择
• 4.5 硬件具体设计方案
• 4.5.1 电源获得方案
• 4.5.2 单片机振荡电路和复位电路
• 4.5.3 键盘设置方案
• 4.5.4 电泳驱动电压获得方案
• 4.6 系统硬件电路抗干扰设计
• 第五章 系统软件设计
• 5.1 编程语言的选择
• 5.2 软件设计原则
• 5.3 程序的模块化划分
• 5.4 各子模块设计
• 5.4.1 显示及刷新模块
• 5.4.2 键盘识别模块
• 5.4.3 延时模块
• 5.5 程序调试与编译
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 附录
• 致谢