论文总字数：20121字

摘 要

密立根油滴实验是大学物理实验中比较经典的内容。在油滴仪的防风罩前面装有用于观察油滴运动的显微镜。显微镜目镜头中装有用于测量油滴运动的距离分划板，其纵向总刻度相当于视场中的0.300cm。这种采用光学分划板的油滴仪因为光学分划板的方式要用一部分的光来照亮分划板，所以观测条件不佳。因此，为了获得良好的观测效果，有必要改进原有油滴仪的显示系统。本课题通过使用MAX7456视频字符叠加芯片结合单片机系统实现油滴图像、字符的随屏显示（OSD），从而获得良好的观测效果，便于实验操作。

论文介绍了两种视频字符叠加系统的实现方案，通过比较两者的优缺点，得出了性能更好的方案。介绍了基于MAX7456的视频字符叠加系统结构，给出了该字符叠加系统详细硬件设计和软件编程．并介绍了创建显示字符的方法。

关键词： MAX7456 视频字符叠加 单片机

ABSTRACT

Millikan Oil Drop Experiment is a very classic part of College Physics Experiment. When experiment is done, the movement of oil droplets is observed by measuring microscope before the oil drop box. In the eye lens, the 0.300cm is used for measuring the distance of the movement of oil droplets, and the longitudinal total graduation scale is equivalent to the field of view. The oil drop meter which uses the optical dividing board is used as a part of the light to illuminate the dividing plate, so the observation condition is poor. Therefore, in order to obtain a good observation effect, it is necessary to improve the original oil drop instrument display system. This topic use MAX7456 video character overlay chip combined with single chip microcomputer system to achieve the image of oil droplets, the character of the screen display, so as to obtain a good observation effectand facilitate teaching operation demonstration.

This paper introduces two video character superimposition system. By comparing their advantages and disadvantages, the optimum scheme is got. The structure of character superimposition system based on MAX7456 is introduced in the paper．The circuit diagram and program of the system are described in detail while the method how to design the characters is introduced．

Key words: MAX7456 ;OSD ;microcontroller;

目录

绪论 1

第一章 MCS-51单片机 2

1.1 概述 2

1.2.1 CPU 3

1.2.2 存储器 3

1.2.3时钟电路与复位电路 3

1.3 单片机部分引脚功能 5

1.4增强型8051单片机 6

1.5本章小结 7

第二章 MAX7456视频字符叠加模块 8

2.1视频字符叠加系统 8

2.2 MAX7456视频字符叠加器件 9

2.2.1 主要特性 9

2.2.3引脚配置 11

2.2.4接口时序 13

2.2.6寄存器介绍 16

2.3本章小结 18

第三章 系统的硬件设计 19

3.1系统的硬件设计 19

3.2本章小结 21

第四章 主要软件设计 23

4.1 MAX7456初始化函数 23

4.2 单字节写操作程序 23

4.3单字节写显示存储器程序前256 24

4.4单字节写显示存储器程序256～480 24

4.5读字节操作程序 25

4.6写字符存储器操作 26

4.7字符汉字函数 26

4.8划线函数 27

4.9主函数 30

4.10本章小结 30

第五章 数据实测与总结 31

5.1实验数据及处理 31

5.2 毕业设计小结 32

5.2.1作品特点 32

5.2.2展望 32

5.3 本章小结 32

参考文献： 33

谢辞 34

绪论

毕业设计的课题要求针对油滴仪的显示系统去进行改进。实验室所用油滴仪通过油滴盒防风罩前装的测量显微镜来观测油滴的运动，显微镜目镜头中装有分划板，用来测量油滴运动的距离。这种采用光学分划板的油滴仪由于光学分划板方式要用一部分的光来照亮分划板，所以观测条件不佳，而且由于采用显微镜的方式视野狭小，不便于实验的观测与操作。还有一些改進过的油滴仪通过CCD摄像显微镜将油滴图像显示在显示屏上，分划板则是用带有刻度的薄膜贴在荧光屏上来替代，由于监视器的球面荧光屏还有5mm左右的厚度，油滴图像与薄膜刻度不在荧光屏同一平面里，不仅观察不舒适，还会增加视觉误差。将薄膜贴到荧光屏是手工操作，而且荧光屏是球面，这些都会增加人为误差，如歪曲，不平，倾斜等。

针对上述油滴仪产生的观察不便的问题，研究采用MAX7456视频字符叠加芯片并结合单片机系统与液晶屏实现油滴图像、字符的随屏显示，改善实验时油滴仪的观测效果的同时，达到提升仪器档次，方便实验操作的目的。

电路原理：

基于MAX7456实现的视频字符叠加系统的原理框图如图1所示：

整个显示系统的设计由4个主要模块电路组成：STC89C52单片机、MAX7456字符叠加电路、液晶屏、摄像头CCD输入电路。其中STC89C52单片机对电路起控制作用，CCD摄像头显微镜采集油滴图像的模拟视频信号，MAX7456将模拟信号和数字信号进行合成，合成后的混合信号送给液晶屏进行显示

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