西華大學智能化電子系統(tǒng)設計——單片機液晶顯示

1、目錄目錄 1 前言（緒論）前言（緒論）.1 1.1單片機液晶顯示設計課題背景.1 1.2單片機液晶顯示的意義.1 1.3課題完成的功能 .2 2 總體方案設計總體方案設計.3 2.1 方案比較.3 2.2 方案論證.4 2.3 方案確立.4 3 單元模塊設計單元模塊設計.5 3.1 各單元模塊功能介紹.5 3.2 特殊器件的介紹.11 3.3 各單元模塊的聯(lián)接.12 4 軟件設計軟件設計 .13 4.1 功能實現(xiàn).13 4.2 主程序流程圖.16 5 系統(tǒng)調試系統(tǒng)調試 .17 5.1 系統(tǒng)硬件調試.17 5.2 系統(tǒng)軟件調試.17 5.3 系統(tǒng)仿真調試結果 .18 6 結論結論.19 7 總結

2、與體會總結與體會.20 7.1 設計小結.20 7.2 收獲體會.20 7.3 致謝.21 8 參考文獻參考文獻 .22 附錄附錄 1 相關設計圖相關設計圖.23 附錄附錄 2 元器件清單元器件清單.24 附錄附錄 3 相關設計軟件相關設計軟件 .25 1 前言（緒論）前言（緒論） 1.1單片機液晶顯示設計課題背景單片機液晶顯示設計課題背景 單片機液晶顯示主要是指單片機以及由單片機驅動的點陣式液晶顯示屏所組成的 一個顯示系統(tǒng)。液晶顯示器與 crt（cathode-ray tube，陰極射線管)、led (light- emitting diode，發(fā)光二級管)或等離子顯示器相比是一種低功耗的平

3、面顯示器件。它 在車內廣告、在型智能廣告、可視電話、儀表盤、空調、洗衣機和其它低功耗電子產(chǎn) 品中得到廣泛應用。老式七段 lcd（liquid crystal display 液晶顯示屏）顯示的字 符數(shù)量有限，只能用于簡單顯示，而對于比較復雜的字符、圖形無法表達。然而在現(xiàn) 代工業(yè)控制和一些智能化儀器儀表中，越來越多的場所需要用點陣圖形顯示器顯示漢 字。由于物探儀器的多功能化、智能化、并且普遍采用人機對話的交互方式，需要能 夠顯示更豐富信息和通用性較強的顯示器，便于開發(fā)和應用，并要求其體積小、重量 輕、功耗小。圖形點陣式 lcd 不僅可以顯示字符、數(shù)字，還可以顯示各種圖形、曲線 及漢字，并且可以實

4、現(xiàn)屏幕畫面滾動、分區(qū)開窗口、反轉、閃爍、位操作等功能，可 以顯示用戶自定義的任意符號以及曲線、圖形等，是信息處理、信息輸出的重要手段 之一，具有廣泛的應用前景。 1.2單片機液晶顯示的意義單片機液晶顯示的意義 社會意義：液晶顯示器(lcd)具有功耗低、體積小、重量輕、超薄等許多其它顯示 器無法相比的優(yōu)點。近幾年來被廣泛用于單片機控制的智能儀器、儀表和低功耗電子 產(chǎn)品中。液晶顯示器分為字符型 lcd 顯示模塊和點陣型 lcd 顯示模塊。字符型 lcd 是 一種用 57 點陣圖形來顯示字符的液晶顯示器。點陣型液晶可顯示用戶自定義的任意 符號和圖形，并可卷動顯示，它作為便攜式單片機系統(tǒng)人機交互界面的

5、重要組成部分 被廣泛應用于實時檢測和顯示的儀器儀表中。支持漢字顯示的點陣型液晶在現(xiàn)代單片 機應用系統(tǒng)中是一種十分常用的顯示設備，漢字 bp 機、手機上的顯示屏就是點陣型 lcd。點陣型 lcd 是現(xiàn)代單片機應用系統(tǒng)中最常用的人機交互界面之一。 現(xiàn)實意義：我們選擇的字符移動顯示，是基于 lcd1602 液晶顯示屏，在 at89c52 單 片機實驗系統(tǒng)上實現(xiàn)。利用本次課程設計，完成 1602lcd 字符移動顯示的設計，我們 希望能夠觸類旁通，靈活應用其他型號的液晶顯示器。將來如果有機會從事這方面的 工作，要運用的液晶顯示器不一定是 lcd1602，但這次畢業(yè)設計中學到的東西為此打下 了良好的基礎，

6、相信自己能做好這方面的工作。 1.3課題完成的功能課題完成的功能 本設計是基于 at89c52 芯片單片機為主控芯片，結合 1602 液晶顯示模板等外圍電 路，通過軟件程序，來實現(xiàn)液晶顯示移動字符。以及控制顯示內容的水平移動。 用 lcd 顯示一個字符時比較復雜，因為一個字符由 68 或 88 點陣組成，既要找到 和顯示屏幕上某幾個位置對應的顯示 ram 區(qū)的 8 字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“1” ， 其它的為“0” ，為“1”的點亮，為“0”的不亮。這樣一來就組成某個字符。但由于 內帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡單了，可以讓控制器工作在文本方 式，根據(jù)在 lcd 上開始顯示的行

7、列號及每行的列數(shù)找出顯示 ram 對應的地址，設立光 標，在此送上該字符對應的代碼即可。 2 總體方案設計總體方案設計 2.1 方案比較方案比較 本設計主要是通過控制 at89c52 單片同的引腳來控制 lcd1602 顯示給定的符號、字 母、數(shù)字，以及控制顯示內容的垂直移動和水平移動。由于 lcd1602 的字符有相應的 字符代碼，不用編寫字庫，因此在設計時對方案的選擇就只考慮單片機與顯示器的數(shù) 據(jù)傳送類型，即串行通信和并行通信。 方案一：串行通信 串行通信是反映一個數(shù)據(jù)的所有位按一定的順序和方式，一位一位地通過串行輸入 /輸出口進行傳送。由于串行通信是數(shù)據(jù)的逐位順序傳送，在進行通信時，只需

8、一根傳 輸線，其傳送的數(shù)據(jù)位多且通信距離長。串行通信方式如圖所示。 圖 2.1 串行通信方式 方案二：并行通信 采用并行傳送方式在微機與外部設備之間進行數(shù)據(jù)傳送的接口叫并行接口。主要特 點：一是同時并行傳送的二進位數(shù)就是數(shù)據(jù)寬度；二是在計算機與外設間采用應答式 的聯(lián)絡信號來協(xié)調雙方的數(shù)據(jù)操作。傳送的數(shù)據(jù)位 1-128 位，一般為 8 位。單片機與 外部設備之間也通常采用 8 位并行 i/o 接口進行短距離的通信其傳輸距離近，傳送方 式單一，每次傳送一個字或一個字節(jié)。并行通信方式如圖所示。 圖 2.2 并行通信方式 2.2 方案論證方案論證 1.串行傳輸是將組成字符的各位串行地發(fā)往線路。 其主要

9、特點： （1）傳輸速度較低，一次一位； （2）通信成本也較低，只需一個信道。 （3）支持長距離傳輸，目前計算機網(wǎng)絡中所用的傳輸方式均為串行傳輸。 串行數(shù)據(jù)傳輸時，數(shù)據(jù)是一位一位地在通信線上傳輸?shù)?，先由具有幾位總線的計算機 內的發(fā)送設備，將幾位并行數(shù)據(jù)經(jīng)并-串轉換硬件轉換成串行方式，再逐位經(jīng) 傳輸線 到達接收站的設備中，并在接收端將數(shù)據(jù)從串行方式重新轉換成并行方式，以供接收 方使用。串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣纫炔⑿袀鬏斅枚?，但對于覆蓋面極其廣 闊的公用電 話系統(tǒng)來說具有更大的現(xiàn)實意義。 2.并行傳輸是將 字符編碼的各位（比特）同時傳輸。 其主要特點： （1）傳輸速度快:一位（比特）時間內可傳輸一個字

10、符； （2）通信成本高:每位傳輸要求一個單獨的信道支持；因此如果一個字符包含 8 個 二進制位， 則并行傳輸要求 8 個獨立的信道的支持； （3）不支持長距離傳輸:由于信道之間的電容感應，遠距離傳輸時，可靠性較低。 并行通信傳輸中有多個數(shù)據(jù)位，同時在兩個設備之間傳輸。發(fā)送設備將這些數(shù)據(jù)位 通過 對應的數(shù)據(jù)線傳送給接收設備，還可附加一位數(shù)據(jù)校驗位。接收設備可同時接收 到這些數(shù)據(jù)，不需要做任何變換就可直接使用。并行方式主要用于近距離通信。計算 機內的總線結構就是并行通信的例子。這種方法的優(yōu)點是傳輸速度快，處理簡單。 2.3 方案確立方案確立 由于本設計的傳輸距離不遠，所用 i/o 口不多，所以方案

11、二既可滿足課程設計的基 本要求又能充分發(fā)揮其優(yōu)勢，電路簡單，易控制，所以采用該方案。 圖 2.3 系統(tǒng)總體方框圖 3 單元模塊設計單元模塊設計 3.1 各單元模塊功能介紹各單元模塊功能介紹 （1）單片機模塊 本控制系統(tǒng)以 at89c52 單片機作為主控制器，因此，對于該單片機的主要結構和功 能必須要有一個詳細的了解。下圖為 at89c52 管腳圖： e x _l v d /p4.6/r s t 2 31 x 1 19 x 2 18 r e s e t /p4.7 9 p3.7/r d 17 p3.6/w r 16 p3.2/in t 0 12 p3.3/in t 1 13 p3.4/t 0/c

12、 l k 0 14 p3.5/t 1/c l k 1 15 p1.0/a d c 0/c l c k 2 1 p1.1/a d c 1 2 p1.2/a d c 2/e c i/r x d 2 3 p1.3/a d c 3/c c p0/t x d 2 4 p1.4/a d c 4/c c p1/s s 5 p1.5/a d c 5/m o s i 6 p1.6/a d c 6/m is o 7 p1.7/a d c 7/s c l k 8 p0.0 39 p0.1 38 p0.2 37 p0.3 36 p0.4 35 p0.5 34 p0.6 33 p0.7 32 p2.0 21 p2.1

13、22 p2.2 23 p2.3 24 p2.4 25 p2.5 26 p2.6 27 p2.7 28 n a /p4.4 29 a l e /p4.5 30 p3.1/t x d 11 p3.0/r x d 10 ic 7 s t c 12c 5a 16s 2或s t c 89c 52 圖 3.1 at89c52 管腳圖 各引腳功能分類介紹： 1. vcc：電源。 2. gnd：地線。 3. p0：是一個 8 位漏極開路的雙向 i/o 口。作為輸出口時，每個引腳可吸入 8 個 ttl 輸入。當把“1”寫入 p0 口的引腳時，該引腳可以作為高阻輸入。當訪問外部程序 存儲器和數(shù)據(jù)存儲器時，p0 口

14、也可以作為復用的低 8 位地址/數(shù)據(jù)總線。在此狀態(tài)下， p0 口有內部上拉電路。p0 口也在 flash 編程時，接受代碼字節(jié)，而在程序校驗期間， 輸出代碼字節(jié)。在程序校驗期間需要外部上拉電路。 4. p1 口：是一個具有內部上拉電路的 8 位雙向 i/o 口。p1 口的輸出緩沖器能夠吸 入/放出 4 個 ttl 輸入。當對 p1 口的引腳寫“1”的時候，它被內部上拉電路拉高，并 能夠做輸入使用。作為輸入時，由于內部上拉電路的作用，由外部拉低的 p1 口引腳放 出電流（iil） 。此外，p1.0 和 p1.1 還可以作為定時器/計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入 （p1.0/t2）和控制輸入（p1.1

15、/t2ex） 。 5. p2 口：是一個具有內部上拉電路的 8 位雙向 i/o 口，p2 口 的輸出緩沖器能夠 吸入/放出 4 個 ttl 輸入。當對 p2 口寫引腳“1”時，它被內部上拉電路拉高，并能夠 做輸入使用。此時，由于內部上拉電路的作用，由外部拉低的 p1 口引腳放出電流 （iil） 。 當訪問外部程序存儲器及使用 16 位地址的數(shù)據(jù)存儲器（movx dptr）時，p2 口輸出高 8 位地址。在這種情況下，當置“1”時，p2 口使用強大的內部上拉電路。當訪問使用 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（movx ri）時，p2 口輸出 p2 口鎖存器的內容。 在 flash 編程及程序檢驗期間，

16、p2 口也接收高 8 位地址及一些控制信號。 6. p3 口：是一個具有內部上拉電路的 8 位雙向 i/o 口，p3 的輸出緩沖器能夠吸入 /放出 4 個 ttl 輸入。對 p2 口寫引腳“1”時，它被內部上拉電路拉高，并能夠做輸入 使用。此時，由于內部上拉電路的作用，由外部拉低的 p1 口引腳放出電流（iil） 。 p3 口也提供 at89c52 各種專用功能。 在 flash 編程極檢驗期間，p3 口也接受一些控制信號。 7. ret：復位輸入。當振蕩器工作時，在此引腳上出現(xiàn)兩個機器周期的高電平將使 系統(tǒng)復位。 8. ale/prog：當訪問外部存儲器時，ale（允許地址鎖存）是一個用于鎖

17、存地址的 低 8 位字節(jié)的輸出脈沖。在 flash 編程期間，此引腳也用于輸入編程脈沖（prog） 。 在正常操作情況下，ale 以振蕩器頻率的 1/6 的固定速率發(fā)出脈沖，它可以用做對 外輸出時鐘。然而要注意的是，每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ale 脈沖。 9.psen：外部程序存儲器讀選通信號。每當 at89c52 在對外面程序存儲器讀取指令 時，每個機器周期將 psen 激活兩次。在此期間內，每當訪問外部存儲器時，將跳過兩 個 psen 信號。 10. ea/vpp ：訪問外部程序存儲器允許端。為了能夠從外部程序存儲器的 0000h 至 ffff 單元中讀取指令，ea 必須接地

18、。然而要注意的是，若對加密位 1 進行編程，則 在復位的時候，ea 的狀態(tài)在內部被鎖存。執(zhí)行內部程序 ea 應接 vcc。當選擇 12v 編程 電源時，在 flash 編程期間，這個引腳可接 12v 編程程序。 11. xtal1：振蕩器反向放大器輸入端和內部時鐘發(fā)生器的輸入端。 12. xtal2：振蕩器反向放大器輸出端。 （2） 顯示模塊 在本設計中，我們采用的是 lcd1602 模塊作為顯示器。 圖 3.2 1602lcd 管腳圖 1602lcd 采用標準的 14 腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如 下圖所示: 圖 3.3 1602lcd 引腳說明 第 1 腳：vs

19、s 為地電源。 第 2 腳：vdd 接 5v 正電源。 第 3 腳：vl 為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度 最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影” ，使用時可以通過一個 10k 的電位器調整對比度。 第 4 腳：rs 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第 5 腳：r/w 為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當 rs 和 r/w 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當 rs 為低電平 r/w 為高電平時可 以讀忙信號，當 rs 為高電平 r/w 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 第 6 腳：e 端為使能端，當 e 端由高電平跳變成

20、低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 714 腳：d0d7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 第 15 腳：背光源正極。 第 16 腳：背光源負極。 1602 液晶模塊內部的控制器共有 11 條控制指令，如圖所示： 圖 3.4 1602lcd 控制指令 1602 液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。 （說明： 1 為高電平、0 為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼 01h,光標復位到地址 00h 位置。 指令 2：光標復位，光標返回到地址 00h。 指令 3：光標和顯示模式設置 i/d：光標移動方向，高電平右移，低電平左移 s: 屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電

21、平則無效。 指令 4：顯示開關控制。 d：控制整體顯示的開與關，高電平表示開顯示，低電平 表示關顯示 c：控制光標的開與關，高電平表示有光標，低電平表示無光標 b：控制 光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 指令 5：光標或顯示移位 s/c：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標。 指令 6：功能設置命令 dl：高電平時為 4 位總線，低電平時為 8 位總線 n：低電 平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 f: 低電平時顯示 5x7 的點陣字符，高電平時顯 示 5x10 的點陣字符。 指令 7：字符發(fā)生器 ram 地址設置。 指令 8：ddram 地址設置。 指令 9：讀忙信號和光標地址 b

22、f：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接 收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令 10：寫數(shù)據(jù)。 指令 11：讀數(shù)據(jù)。 圖 3.5 讀操作時序 圖 3.6 寫操作時序 圖 3.7 ram 地址映射 （3）時鐘電路模塊 在引腳 xtal1 和 xtal2 外接晶體振蕩器或陶瓷諧振振蕩器，構成了內部振蕩方式。 由于單片機內部有一個高增益反相放大器，當外接晶振后，就構成了自積振蕩，并產(chǎn) 生振蕩時鐘脈沖。晶振通常選用 12mhz 或 11.0592mhz，如圖 4 所示。 振蕩周期：晶振的振蕩周期，又稱時鐘周期，為最小的時序單位。 狀態(tài)周期：振蕩頻率經(jīng)單片機內的二分頻器分頻后提供給片內 cp

23、u 的時鐘周期。因 此一個狀態(tài)周期包含 2 個振蕩周期。 機器周期：1 個機器周期由 6 個狀態(tài)周期 12 個振蕩周期組成，是計算機執(zhí)行一種 基本操作的時間單位。 指令周期：執(zhí)行一條指令所需的時間。一個指令周期由 1-4 個機器周期組成，依據(jù) 指令不同而不同。 （4）復位電路模塊 復位引腳 rst 通過一個施密特觸發(fā)器與復位電路相連，施密特觸發(fā)器用來抑制噪 聲。復位電路通常采用上電自動復位和按鈕復位兩種方式。在每個機器周期的 s5p2， 施密特觸發(fā)器的輸出電平由復位電路采樣一次，然后才能得到內部復位操作所需要的 信號。本設計選擇了按鍵復位如圖, 在系統(tǒng)運行時，按一下開關，就在 rst 斷出現(xiàn)一

24、 段高電平，使時鐘電路圖器件復位。在 rst 上輸入返回低電平以后，就退出復位狀態(tài) 開始工作。 a0 a1 a2 xtal2 18 xtal1 19 ale 30 ea 31 psen 29 rst 9 p0.0/ad0 39 p0.1/ad1 38 p0.2/ad2 37 p0.3/ad3 36 p0.4/ad4 35 p0.5/ad5 34 p0.6/ad6 33 p0.7/ad7 32 p1.0/t2 1 p1.1/t2ex 2 p1.2 3 p1.3 4 p1.4 5 p1.5 6 p1.6 7 p1.7 8 p3.0/rxd 10 p3.1/txd 11 p3.2/int0 12 p

25、3.3/int1 13 p3.4/t0 14 p3.7/rd 17 p3.6/wr 16 p3.5/t1 15 p2.7/a15 28 p2.0/a8 21 p2.1/a9 22 p2.2/a10 23 p2.3/a11 24 p2.4/a12 25 p2.5/a13 26 p2.6/a14 27 u1 at89c52 c1 22p c2 22p x1 crystal r1 10k c3 10u 圖 3.8 晶振與復位電路 3.2 特殊器件的介紹特殊器件的介紹 （1）設計中使用了 74hc138 片選譯碼器 74hc138 作用原理于高性能的存貯譯碼或要求傳輸延遲時間短的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),在 高性

26、能存貯器系統(tǒng)中,用這種譯碼器可以提高譯碼系統(tǒng)的效率。將快速賦能電路用于高 速存貯器時,譯碼器的延遲時間和存貯器的賦能時間通常小于存貯器的典型存取時間, 這就是說由肖特基鉗位的系統(tǒng)譯碼器所引起的有效系統(tǒng)延遲可以忽略不計。hc138 按 照三位二進制輸入碼和賦能輸入條件,從 8 個輸出端中譯出一個低電平輸出。兩個低電 平有效的賦能輸入端和一個高電平有效的賦能輸入端減少了擴展所需要的外接門或倒 相器,擴展成 24 線譯碼器不需外接門;擴展成 32 線譯碼器,只需要接一個外接倒相器。 在解調器應用中,賦能輸入端可用作數(shù)據(jù)輸入端。 a 1 b 2 c 3 e1 6 e2 4 e3 5 y0 15 y1

27、14 y2 13 y3 12 y4 11 y5 10 y6 9 y7 7 u4 74hc138 圖 3.9 74hc138 管腳圖 管腳功能如下： 圖 3.10 74hc5138 管腳功能表 （2）74hc573 74hc573 包含八進制 3 態(tài)非反轉透明鎖存器，span是一種高性能硅門 cmosspan 器件。spansl74hc573 跟 ls/al573 的管腳一樣。器件的輸入是和標準 cmos 輸出兼容 的，加上拉電阻他們能和 ls/alsttl 輸出兼容。 圖 3.11 74hc573 管腳圖 下面是 74hc573 各個管腳的功能 圖 3.12 74hc573 管腳功能表 3.3

28、 各單元模塊的聯(lián)接各單元模塊的聯(lián)接 a0 a1 a2 a0 a1 a2 xtal2 18 xtal1 19 ale 30 ea 31 psen 29 rst 9 p0.0/ad0 39 p0.1/ad1 38 p0.2/ad2 37 p0.3/ad3 36 p0.4/ad4 35 p0.5/ad5 34 p0.6/ad6 33 p0.7/ad7 32 p1.0/t2 1 p1.1/t2ex 2 p1.2 3 p1.3 4 p1.4 5 p1.5 6 p1.6 7 p1.7 8 p3.0/rxd 10 p3.1/txd 11 p3.2/int0 12 p3.3/int1 13 p3.4/t0 1

29、4 p3.7/rd 17 p3.6/wr 16 p3.5/t1 15 p2.7/a15 28 p2.0/a8 21 p2.1/a9 22 p2.2/a10 23 p2.3/a11 24 p2.4/a12 25 p2.5/a13 26 p2.6/a14 27 u1 at89c52 d0 2 d1 3 d2 4 d3 5 d4 6 d5 7 d6 8 d7 9 q0 19 q1 18 q2 17 q3 16 q4 15 q5 14 q6 13 q7 12 le 11 oe 1 u2 74hc573 a 1 b 2 c 3 e1 6 e2 4 e3 5 y0 15 y1 14 y2 13 y3 12

30、 y4 11 y5 10 y6 9 y7 7 u3 74hc138 c1 22p c2 22p x1 crystal r1 10k c3 10u 2 3 4 5 6 7 8 9 1 rp1 respack-8 d7 14 d6 13 d5 12 d4 11 d3 10 d2 9 d1 8 d0 7 e 6 rw 5 rs 4 vss 1 vdd 2 vee 3 lcd1 lm016l rv1 pot 圖 3.13 電路連接圖 4 軟件設計軟件設計 根據(jù)要求在要求在 lcd1602 上顯示不斷移動的字符串。移動到屏幕中間后，字符閃 爍 3 次，然后在循環(huán)移動、閃爍。在 keil 中進行編程。 4

31、.1 功能實現(xiàn)功能實現(xiàn) 程序如下： #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar code table=xihua university; uchar code table1=welcome to you; uchar code table2= ; sbit lcden=p17; /液晶使能端 sbit lcdrs=p15; /液晶數(shù)據(jù)命令選擇端 sbit rw=p16; /液晶讀寫選擇端 uchar num; void delay(uint z) /延時 uint x,y; for(x=z;x0;x-

32、) for(y=110;y0;y-); void delay1(uint z) /延時 uint x,y; for(x=z;x0;x-) for(y=5;y0;y-); void write_com(uchar com) /寫命令 lcdrs=0; p0=com; delay(1); lcden=1; delay(1); lcden=0; void write_data(uchar date) /寫數(shù)據(jù) lcdrs=1; p0=date; delay(1); lcden=1; delay(1); lcden=0; void init() /液晶初始化 p2=0 x0; delay(5); lc

33、den=0; rw=0; write_com(0 x38); /設置 16x2 顯示，5x7 點陣，8 位數(shù)據(jù)接口 write_com(0 x0c); /設置開顯示，不顯示光標 write_com(0 x06); /寫一個字符后地址指針加 1 write_com(0 x01); /顯示清 0，數(shù)據(jù)指針清 0 void flash() /閃爍 init(); write_com(0 x80+0 x0); for(num=0;num16;num+) write_data(table2num); write_com(0 x80+0 x40); for(num=0;num16;num+) write_

34、data(table2num); delay1(5000); write_com(0 x80+0 x0); for(num=0;num16;num+) write_data(tablenum); write_com(0 x80+0 x40); for(num=0;num14;num+) write_data(table1num); delay1(5000); void display() /字符顯示 init(); write_com(0 x80+0 x10); for(num=0;num16;num+) write_data(tablenum); delay(1); write_com(0

35、x80+0 x50); for(num=0;num14;num+) write_data(table1num); delay(1); for(num=0;num24;num+) write_com(0 x1c); delay(350); void main() display(); flash(); flash(); flash(); 4.2 主程序流程圖主程序流程圖 圖 4.1 主程序流程 5 系統(tǒng)調試系統(tǒng)調試 5.1 系統(tǒng)硬件調試系統(tǒng)硬件調試 一個單片機應用系統(tǒng)經(jīng)過方案論證、硬件設計、印刷版的布局、加工和焊接包括軟 件的編制，通常不可能一次成功，不可避免地要出現(xiàn)一些錯誤，這就要靠調試來解決

36、。 調試的次序一般是先易后難，后面的調試應盡可能采用以前已調好的電路，各單元電 路（或稱作單元模塊）都調好以后，再進行系統(tǒng)總調。 對于本次設計，其硬件電路的調試可以按如下步驟進行。 1）硬件電路的總體檢查 在一塊電路試驗板上，焊接好電路，按實際電路圖插好元器件，連好線。在接上電 源之前，用萬用表粗略檢查電路的正確性，尤其是要檢查電源和地之間的電阻。確保 電源和地無故障之后，再通電，然后檢查電源電壓數(shù)值的正確性。排除可能出現(xiàn)的故 障后，再進行各單元電路調試。 2）單元電路調試 按照前面設計的單片機最小系統(tǒng)和電源，焊接并插上相應的元器件，連好線，檢查 正確無誤后，接上電源。 5.2 系統(tǒng)軟件調試系

37、統(tǒng)軟件調試 首先，將源程序進行匯編，若匯編未通過，則匯編程序會提示出錯類型，比如操作 碼錯、缺少操作數(shù)、跳轉出范圍、符號未定義、缺少“， ”等常見錯誤。經(jīng)過修改后再 進行匯編，若這時提示匯編成功，保存目標文件，則說明源程序的指令使用沒有錯誤。 但并不表示程序沒有錯誤，還必須經(jīng)過仿真調試，仿真通過才說明程序設計正確。 接下來要進行實物仿真調試，在電路板上插好仿真頭，接好通信電纜，接通電源，運 行仿真程序。在進行實物仿真之前，要選擇正確的仿真頭、通信口、通信協(xié)議和波特 率等，并設置用戶程序空間和數(shù)據(jù)空間所處的位置（用戶板上或仿真頭） 。然后，裝入 顯示程序，匯編并執(zhí)行。檢查 lcd 顯示器上顯示的

38、結果是否正確。 5.3 系統(tǒng)仿真調試結果系統(tǒng)仿真調試結果 在 proteus isis 編輯窗口中，單擊鼠標右鍵將 at89c52 單片機選中并單擊鼠標左 鍵，彈出“edit component”對話框，在此對話框的“clock frequency”欄中設置單 片機晶振頻率為 12mhz,在“program file”欄中單擊新建圖標，選擇先前用 keil vision 4 生成的文件。 軟件仿真結果如圖： a0 a1 a2 a0 a1 a2 xtal2 18 xtal1 19 ale 30 ea 31 psen 29 rst 9 p0.0/ad0 39 p0.1/ad1 38 p0.2/ad

39、2 37 p0.3/ad3 36 p0.4/ad4 35 p0.5/ad5 34 p0.6/ad6 33 p0.7/ad7 32 p1.0/t2 1 p1.1/t2ex 2 p1.2 3 p1.3 4 p1.4 5 p1.5 6 p1.6 7 p1.7 8 p3.0/rxd 10 p3.1/txd 11 p3.2/int0 12 p3.3/int1 13 p3.4/t0 14 p3.7/rd 17 p3.6/wr 16 p3.5/t1 15 p2.7/a15 28 p2.0/a8 21 p2.1/a9 22 p2.2/a10 23 p2.3/a11 24 p2.4/a12 25 p2.5/a1

40、3 26 p2.6/a14 27 u1 at89c52 d0 2 d1 3 d2 4 d3 5 d4 6 d5 7 d6 8 d7 9 q0 19 q1 18 q2 17 q3 16 q4 15 q5 14 q6 13 q7 12 le 11 oe 1 u2 74hc573 a 1 b 2 c 3 e1 6 e2 4 e3 5 y0 15 y1 14 y2 13 y3 12 y4 11 y5 10 y6 9 y7 7 u3 74hc138 c1 22p c2 22p x1 crystal r1 10k c3 10u 2 3 4 5 6 7 8 9 1 rp1 respack-8 d7 14 d

41、6 13 d5 12 d4 11 d3 10 d2 9 d1 8 d0 7 e 6 rw 5 rs 4 vss 1 vdd 2 vee 3 lcd1 lm016l rv1 pot 圖 5.1 系統(tǒng)仿真結果 6 結論結論 經(jīng)過近三個星期的時間，在老師與同學的幫助想。我們小組成功的完成了本次 1602 lcd 字符移動顯示的課程設計。此次設計基本完成了任務要求，成功在 1602 字符 lcd 上第一行顯示從左到右不斷移動的字符串“xihua unierrsity” ，在第二行顯示從 左到右不斷移動的字符串“welcome to you” ，并且字符串移動到屏幕中間后，字符 成功閃爍 3 次后再循環(huán)

42、移動、閃爍。 本次設計采用了 lcd1602 液晶顯示器，液晶顯示器（lcd）具有圖形顯示功耗低、 體積小、質量輕、超薄等諸多其它顯示器無法比擬的優(yōu)點，被廣泛用于智能型儀器和 低功耗電子產(chǎn)品中。 目前，顯示器件有很多的種類，在以前的實驗中最常用的就是二極管，對液晶顯 示器可以說的非常陌生的，但是通過這次畢業(yè)設計，使我們了解了液晶顯示器的一些 知識?，F(xiàn)在對液晶顯示器的研究日益增多，其研究范圍也非常廣泛，包括液晶顯示器 的結構設計研究、使用方法研究、應用場合研究等等。就本次設計而言，由于個人水 平所限，尚有許多地方需要改進，主要包括以下幾個方面： 1. 需要進一步的調試 由于我們的水平有限，本系統(tǒng)

43、只是完成了硬件和軟件的初步的規(guī)劃和設計，系統(tǒng) 運行還要很多細致而復雜的工作要進一步的研究。這還需要以后繼續(xù)努力。 2. 應用新的高效率的 cpu at89c52 雖然有許多優(yōu)點，但是隨著科技的發(fā)展，出現(xiàn)了許多高效率的控制器，如 何在以后選擇更加功能強大但價格比較低的控制器，并將其應用在液晶顯示系統(tǒng)中是 值得研究的。 總之，隨著大規(guī)模集成電路與液晶顯示模塊的連接工藝的發(fā)展，點陣型液晶顯示模 塊勢必將向彩色化、小型化、低功耗、多功能等方面越來越快的發(fā)展。 7 總結與體會總結與體會 7.1 設計小結設計小結 在本次設計中，由于沒有設計經(jīng)驗，走了不少彎路，比如在選擇器件上，不懂得綜 合各個方面的因素，

44、只是單單考慮某一個方面，所以在設計硬件原理圖時進行了多次 修改，花費了不少時間。不過在各方面的幫助下，我們本次的課程設計最后還是完成 了。經(jīng)過這次課程設計后，我們受益匪淺不僅積累了很多課外知識，而且每個人在這 個過程中一也發(fā)現(xiàn)了自己所擅長的地方，大家的共同努力使得這次課設圓滿結束！ 7.2 收獲體會收獲體會 本系統(tǒng)以 at89c52 為核心，實現(xiàn)了 1602 lcd 字符移動顯示的硬件和軟件的設計。 現(xiàn)將我這一階段以來的工作總結如下： 1.了解了液晶顯示器的基本原理構成及優(yōu)缺點。 通過此次課程設計，我們了解了現(xiàn)在液晶顯示已經(jīng)應用于人們生產(chǎn)、生活中的各個 領域。液晶產(chǎn)品是世界上最省電的顯示產(chǎn)品。

45、而且具有低電壓、低功耗，顯示方式靈 活，無閃爍和 x 射線輻射等特點。并且，隨著知識經(jīng)濟時代的到來，人類逐步進入了 信息化社會，液晶顯示作為重要的平板顯示與大屏幕顯示技術之一，它的發(fā)展將成為 社會發(fā)展的一個主流方向。 2.學習了 at89 系列單片機的結構原理 基于設計的核心控制是由 at89c52 單片機完成的，我們在已有的 80 系列單片機知 的基礎上，認真學習了 atmel 公司的 at89 系列單片機尤其是 at89c52 的結構功能和原 理。at89 系列單片機是 8031 單片機和內部 flash 存儲器的結合體，應用 at 系列的單 片機就是要充分利用它內部的 flash 存儲器

46、是可以多次擦寫的優(yōu)點，進行程序存儲、 調試、改錯等功能。 3.學習使用 protel 軟件進行系統(tǒng)原理圖和電路板的設計 以前，對于 protel 的使用只是知道一點皮毛，真正利用這個軟件來設計實用的電 路圖和電路板出現(xiàn)的問題有很多。我們在黃老師、師兄的幫助下，一邊利學習軟件的 指導書 ，一邊自己實踐繪制原理圖和電路板。通過自己的學習總結和親手操作，終于 對 protel 這個軟件有了比較深的了解，也能利用它進行設計了，這將對我們以后的學 習和工作有一定的幫助。 4.實踐了電路板的焊制 由于本次設計是一次軟件硬件相結合的課題，所以就必須自己動手焊制電路板。以 前在電子工藝實習時只是學習了一些基本

47、的操作，對一些器件的焊制還不熟悉，比如 排線的制作、跳線的焊接等。這次在同學的幫助下我們學到了很多的東西，在很大程 度上鍛煉了我們的動手能力，為我們今后的工作打下了一定的基礎。 還體會到了要設計一個成功的電路，必須要有耐心，要有堅持的毅力。 7.3 致謝致謝 本次課程設計是在 xx 老師的悉心指導下完成的。在我們確定了課程設計實際題目 開始 xx 老師給了我們許多有益的指導和幫助，老師淵博的學識、嚴謹?shù)闹螌W作風、敏 銳的學術洞察力都給了我們莫大的啟迪和鞭策。在此謹向 xx 老師表示誠摯的謝意，老 師孜孜不倦的敬業(yè)精神和精益求精的工作態(tài)度永遠是我們學習的榜樣。 在這一段時間里，xx 老師在學習上對我們嚴格要求、耐心指導，給了我們無微不 至的關懷。同時師兄在這期間也給了我們提供了許多的指導與幫助，為我們