智能儀器實驗報告-3

實驗課程：智能儀器原理與設(shè)計實驗項目：基于MCS-51單片機的直流電壓測量顯示儀設(shè)計專業(yè)班級：學(xué)號：學(xué)號姓名：指導(dǎo)教師：實驗日期：2014年05月24日設(shè)計題目基于MCS-51單片機的直流電壓測量、顯示儀設(shè)計。硬件電路設(shè)計1602LCD主要技術(shù)參數(shù)：顯示容量:16×2個字符，芯片工作電壓:4.5—5.5V，工作電流:2.0mA(5.0V)，模塊最佳工作電壓:5.0V，字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm。5.1引腳功能說明1602LCD采用標準的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如圖7編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負極圖7引腳接口說明表第1腳：VSS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(diào)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(diào)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端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第7～14腳：D0～D7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。5.21602LCD的指令說明及時序1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如圖8序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關(guān)控制0000001DCB5光標或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標志或地址01BF計數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容圖81602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(fù)位到地址00H位置。指令2：光標復(fù)位，光標返回到地址00H。指令3：光標和顯示模式設(shè)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，低電平則無效。指令4：顯示開關(guān)控制。D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示C：控制光標的開與關(guān)，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(shè)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(shè)置。指令8：DDRAM地址設(shè)置。指令9：讀忙信號和光標地址BF：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)。讀操作時序1602LCD的一般初始化（復(fù)位）過程延時15mS寫指令38H（不檢測忙信號）延時5mS寫指令38H（不檢測忙信號）延時5mS寫指令38H（不檢測忙信號）以后每次寫指令、讀/寫數(shù)據(jù)操作均需要檢測忙信號寫指令38H：顯示模式設(shè)置寫指令08H：顯示關(guān)閉寫指令01H：顯示清屏寫指令06H：顯示光標移動設(shè)置寫指令0CH：顯示開及光標設(shè)置三、軟件程程設(shè)計源代碼：#include<reg52.h> #include<intrins.h>#include<I2C.H> #include<stdio.H>#definePCF85910x90//PCF8591地址//elseIOsbitLS138A=P2^2;sbitLS138B=P2^3;sbitLS138C=P2^4;unsignedcharAD_CHANNEL;unsignedlongxdataLedOut[8];unsignedintD; unsignedcharStringBuf[10]={0}; /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////typedefunsignedcharBYTE; //用BYTE代替unsignedchartypedefunsignedintWORD;//WORD代替unsignedinttypedefbitBOOL;//用BOOL代替bitsbitrs =P2^6;//復(fù)位端sbitrw=P2^5;//寫數(shù)據(jù)端sbitep=P2^7; //使能端BYTEcodedis1[]={"==...zhudc&huzh"};BYTEcodedis2[]={"WENHUA/*******************延時函數(shù)********************/voiddelay(BYTEms){ BYTEi; while(ms--) { for(i=0;i<250;i++) { _nop_(); _nop_();//空執(zhí)行消耗CPU時間達到等待的效果 _nop_(); _nop_(); } }}/*******************LCD側(cè)忙函數(shù)********************/BOOLlcd_bz(){ BOOLresult; rs=0; rw=1; ep=1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); result=(BOOL)(P0&0x80);//檢測P0最高位是否為1 ep=0; returnresult;//返回側(cè)忙結(jié)果 }voidlcd_wcmd(BYTEcmd){ //寫入指令數(shù)據(jù)到LCD while(lcd_bz()); rs=0; rw=0; ep=0; _nop_(); _nop_(); P0=cmd;//將8位指令通過P0口傳給1602 _nop_(); _nop_();//用于產(chǎn)生一個脈沖寬度 _nop_(); _nop_(); ep=1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); ep=0; }voidlcd_pos(BYTEpos){ //設(shè)定顯示位置 lcd_wcmd(pos|0x80);}voidlcd_wdat(BYTEdat) { //寫入字符顯示數(shù)據(jù)到LCD while(lcd_bz()); rs=1; rw=0; ep=0; P0=dat;//將8位數(shù)據(jù)通過P0口傳給1602 _nop_(); _nop_(); _nop_();//用于產(chǎn)生一個脈沖寬度 _nop_(); ep=1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); ep=0; }voidlcd_init(){ //LCD初始化設(shè)定 lcd_wcmd(0x38); ////16*2顯示，5*7點陣，8位數(shù)據(jù) delay(1); lcd_wcmd(0x0c); //顯示開，關(guān)光標 delay(1); lcd_wcmd(0x06); //移動光標 delay(1); lcd_wcmd(0x01); //清除LCD的顯示內(nèi)容 delay(1);}//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////*******************************************************************ADC發(fā)送字節(jié)[命令]數(shù)據(jù)函數(shù)*******************************************************************/bitISendByte(unsignedcharsla,unsignedcharc){Start_I2c();//啟動總線SendByte(sla);//發(fā)送器件地址if(ack==0)return(0);SendByte(c);//發(fā)送數(shù)據(jù)if(ack==0)return(0);Stop_I2c();//結(jié)束總線return(1);}/*******************************************************************ADC讀字節(jié)數(shù)據(jù)函數(shù)*******************************************************************/unsignedcharIRcvByte(unsignedcharsla){unsignedcharc;Start_I2c();//啟動總線SendByte(sla+1);//發(fā)送器件地址if(ack==0)return(0);c=RcvByte();//讀取數(shù)據(jù)0Ack_I2c(1);//發(fā)送非就答位Stop_I2c();//結(jié)束總線return(c);}floatDivision(floatdivisor,floatdividend) //除法，保留后5位小數(shù){ floatdiv; div=(divisor*100000/dividend)*0.00001; returndiv;}unsignedintVoltage=0;//******************************************************************/main(){ BYTEi; lcd_init(); //初始化LCD delay(10); lcd_pos(3); // 置顯示位置為第一行的第5個字符 while(dis1[i]!='\0') { //顯示字符"VoltageDisplay" lcd_wdat(dis1[i]); i++; } i=0; while(1) { ISendByte(PCF8591,0x40); //對0通道進行AD轉(zhuǎn)換D=IRcvByte(PCF8591); //ADC0模數(shù)轉(zhuǎn)換 Voltage=Division(D,256)*5*100; //將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電壓，保留2位小數(shù) StringBuf[0]=Voltage%1000/100+0x30; //將電壓值的各位轉(zhuǎn)換為ASCII碼，以便在LCD上顯示 StringBuf[1]='.'; StringBuf[2]=Voltage%100/10+0x30; StringB