基于51單片機(jī)數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)與制作

目錄

1設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介......................................................................................................................1

2總體方案論證與設(shè)計(jì)..................................................................................................1

2.1主控模塊的選型和論證....................................................................................1

2.2顯示模塊的選型和論證....................................................................................1

2.3放大電路的選型和論證....................................................................................2

2.4系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)概述............................................................................................2

3.系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì).......................................................................................................2

3.1主控模塊............................................................................................................2

3.1.1STC89C52單片機(jī)主要特性..................................................................3

3.1.3單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)............................................................................6

3.2LCD液晶顯示器簡(jiǎn)介.......................................................................................7

3.2.1液晶原理介紹........................................................................................7

3.2.2液晶模塊簡(jiǎn)介.........................................................................................7

3.2.3液晶顯示部分與STC89C52的接口.....................................................8

3.3三極管放大電路設(shè)計(jì)........................................................................................9

3.4整形模塊設(shè)計(jì)..................................................................................................10

3.4.1施密特觸發(fā)器芯片介紹.......................................................................10

3.4.274HC14電路設(shè)計(jì).................................................................................11

3.5分頻模塊設(shè)計(jì)..................................................................................................11

3.5.174HC390芯片介紹...............................................................................11

3.5.274HC390分頻電路設(shè)計(jì).......................................................................12

4.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).............................................................................................................12

4.1系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)..........................................................................................12

4.2程序設(shè)計(jì)原理..................................................................................................14

5.系統(tǒng)調(diào)試.....................................................................................................................15

5.1硬件調(diào)試..........................................................................................................15

5.2軟件調(diào)試..........................................................................................................15

6.設(shè)計(jì)小結(jié).....................................................................................................................16

參考文獻(xiàn)........................................................................................................................17

附錄1原理圖................................................................................................................18

附錄2系統(tǒng)仿真圖........................................................................................................19

附錄3元件清單............................................................................................................20

附錄4系統(tǒng)源程序........................................................................................................21

I

湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)

基于51單片機(jī)數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)與制作

1設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

本產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作一個(gè)基于單片機(jī)的頻率計(jì)。能實(shí)現(xiàn)以下幾種功能：

（1）能夠?qū)?HZ對(duì)10MHZ正弦波、三角波、方波信號(hào)等周期信號(hào)的頻率進(jìn)

行測(cè)量

（2）系統(tǒng)能夠把測(cè)量信號(hào)的頻率和周期顯示在液晶屏幕上。

2總體方案論證與設(shè)計(jì)

根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的功能劃分，系統(tǒng)一共需要以下幾個(gè)模塊：主控模塊、顯示模

塊、時(shí)鐘模塊、溫度檢測(cè)模塊，以下就針對(duì)這幾個(gè)模塊的選型和論證進(jìn)行討論。

2.1主控模塊的選型和論證

方案一：

采用MSP430系列單片機(jī)，該單片機(jī)是TI公司1996年開始推向市場(chǎng)的一種

16位超低功耗的混合信號(hào)處理器。其內(nèi)部集成了很多模擬電路、數(shù)字電路和微

處理器，提供強(qiáng)大的功能。不過該芯片昂貴不適合一般的設(shè)計(jì)開發(fā)。

方案二

采用51系列的單片機(jī)，該單片機(jī)是一個(gè)高可靠性，超低價(jià)，無(wú)法解密，高

性能的8位單片機(jī)，32個(gè)IO口，且STC系列的單片機(jī)可以在線編程、調(diào)試，方

便地實(shí)現(xiàn)程序的下載與整機(jī)的調(diào)試。

因此選用方案二中的51系列單片機(jī)作為主控芯片。

2.2顯示模塊的選型和論證

方案一：

采用點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示，點(diǎn)陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對(duì)

于顯示文字比較合適，如采用在顯示數(shù)字顯得太浪費(fèi)，且價(jià)格也相對(duì)較高，所以

不用此種作為顯示。

方案二：

采用LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描，LED數(shù)碼管價(jià)格雖適中，對(duì)于顯示數(shù)字也最合

適，而且采用動(dòng)態(tài)掃描法與單片機(jī)連接時(shí)，占用單片機(jī)口線少。但是由于數(shù)碼管

動(dòng)態(tài)掃描需要借助74LS164移位寄存器進(jìn)行移位，該芯片在電路調(diào)試時(shí)往往有很

多障礙，所以不采用LED數(shù)碼管作為顯示。

方案三：

采用LCD液晶顯示屏，液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大，可顯示大量文字，圖

形，顯示多樣，清晰可見，對(duì)于本設(shè)計(jì)而言一個(gè)LCD1602的液晶屏即可，價(jià)格也

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還能接受，需要的借口線較多，但會(huì)給調(diào)試帶來(lái)諸多方便。

所以本設(shè)計(jì)中方案三中的LCD1602液顯示屏作為顯示模塊。

2.3放大電路的選型和論證

方案一：

采用集成運(yùn)放作為放大電路，該電路只需要在外部配置少量電阻電容則能完

成放大功能，十分方便設(shè)計(jì)，但是本設(shè)計(jì)需要放大1HZ到10MHZ的信號(hào)，通頻帶

比較寬，因此對(duì)集成運(yùn)放的要求較高，一般能處理寬帶信號(hào)的集成運(yùn)放成本比較

高。

方案二：

采用三極管或者場(chǎng)效應(yīng)管作為放大電路，三極管放大電路所需要原件較為簡(jiǎn)

單容易購(gòu)置，而且電路較為成熟，三極管的價(jià)格也十分低廉，而且三極管電路性

能優(yōu)越，是作為一個(gè)低成本的放大電路的不二之選。

所以本設(shè)計(jì)中選用三極管為放大電路中使用。

2.4系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)概述

本系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，主要完成液晶顯示、頻率

測(cè)量、放大整形濾波等功能的控制，起到總控和協(xié)調(diào)各模塊之間工作的作用。

施密特

放大電路100分頻電路

整形電路

液晶顯示模塊主控模塊

LCD1602單片機(jī)

圖2-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2-1所示，本設(shè)計(jì)可分為以下模塊：三極管放大電路、整形

電路、分頻電路、液晶模塊。下面對(duì)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)方案逐一進(jìn)行論證分析。

3.系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

3.1主控模塊

主控模塊模塊在整個(gè)系統(tǒng)中起著統(tǒng)籌的作用，需要檢測(cè)鍵盤，溫度傳感器等

各種參數(shù)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)液晶顯示相關(guān)參數(shù)，在這里我們選用了51系列單片機(jī)中的

STC89C52單片機(jī)作為系統(tǒng)的主控芯片。

51系列單片機(jī)最初是由Intel公司開發(fā)設(shè)計(jì)的，但后來(lái)Intel公司把51

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核的設(shè)計(jì)方案賣給了幾家大的電子設(shè)計(jì)生產(chǎn)商，譬如SST、Philip、Atmel等大

公司。因此市面上出現(xiàn)了各式各樣的均以51為內(nèi)核的單片機(jī)。這些各大電子生

產(chǎn)商推出的單片機(jī)都兼容51指令、并在51的基礎(chǔ)上擴(kuò)展一些功能而內(nèi)部結(jié)構(gòu)

是與51一致的。

STC89C52有40個(gè)引腳，4個(gè)8位并行I/O口，1個(gè)全雙工異步串行口，同

時(shí)內(nèi)含5個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級(jí)，2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。STC89C52的存儲(chǔ)器系

統(tǒng)由4K的程序存儲(chǔ)器(掩膜ROM)，和128B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)組成。

STC89C52單片機(jī)的基本組成框圖見圖3-1。

XTAL2XTAL1

RAM128B

時(shí)鐘電路定時(shí)個(gè)/計(jì)數(shù)器2

ROM/EPROM/Flash4KBSFR21個(gè)

Vcc

CPU

總線控制中斷系統(tǒng)

串行口

5個(gè)中斷源4個(gè)并行口

全雙工1個(gè)

2個(gè)優(yōu)先級(jí)Vss

PSEN

RSTEA

ALE

P0P1P2P3

圖3-1STC89C52單片機(jī)結(jié)構(gòu)圖

3.1.1STC89C52單片機(jī)主要特性

1.一個(gè)8位的微處理器(CPU)。

2.片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM(128B)，用以存放可以讀／寫的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中

間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)等，SST89系列單片機(jī)最多提供1K的

RAM。

3.片內(nèi)程序存儲(chǔ)器ROM(4KB)，用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格。但也

有一些單片機(jī)內(nèi)部不帶ROM/EPROM，如8031，8032，80C31等。目前單片機(jī)的發(fā)

展趨勢(shì)是將RAM和ROM都集成在單片機(jī)里面，這樣既方便了用戶進(jìn)行設(shè)計(jì)又提

高了系統(tǒng)的抗干擾性。SST公司推出的89系列單片機(jī)分別集成了16K、32K、

64KFlash存儲(chǔ)器，可供用戶根據(jù)需要選用。

4.四個(gè)8位并行I／O接口P0~P3，每個(gè)口既可以用作輸入，也可以用作

輸出。

5.兩個(gè)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器，每個(gè)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器都可以設(shè)置成計(jì)數(shù)方式，用

以對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可以設(shè)置成定時(shí)方式，并可以根據(jù)計(jì)數(shù)或定時(shí)的結(jié)果

實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。為方便設(shè)計(jì)串行通信，目前的52系列單片機(jī)都會(huì)提供3個(gè)

16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。

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6.五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)?，F(xiàn)在新推出的單片機(jī)都不只5個(gè)中斷源，

例如SST89E58RD就有9個(gè)中斷源。

7.一個(gè)全雙工UART(通用異步接收發(fā)送器)的串行I／O口，用于實(shí)現(xiàn)單片

機(jī)之間或單機(jī)與微機(jī)之間的串行通信。

8.片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路，但石英晶體和微調(diào)電容需要外接。最高允

許振蕩頻率為12MHz。SST89V58RD最高允許振蕩頻率達(dá)40MHz，因而大大的提高

了指令的執(zhí)行速度。

U5

140

P1.0VCC

239

P1.1P0.0

338

P1.2P0.1

437

P1.3P0.2

536

P1.4P0.3

635

P1.5/MOSIP0.4

734

P1.6/MISOP0.5

833

P1.7/SCKP0.6

932

RESETP0.7

1031

P3.0EA

1130

P3.1ALE

1229

P3.2PSEN

1328

P3.3P2.7

1427

P3.4P2.6

1526

P3.5P2.5

1625

P3.6P2.4

1724

P3.7P2.3

1823

XTAL2P2.2

1922

XTAL1P2.1

2021

VSSP2.0

單片機(jī)

圖3-2STC89C52單片機(jī)管腳圖

部分引腳說明：

1.時(shí)鐘電路引腳XTAL1和XTAL2：

XTAL2(18腳)：接外部晶體和微調(diào)電容的一端；片內(nèi)它是振蕩電路反相放大

器的輸出端，振蕩電路的頻率就是晶體固有頻率。若需采用外部時(shí)鐘電路時(shí)，該

引腳輸入外部時(shí)鐘脈沖。

要檢查振蕩電路是否正常工作，可用示波器查看XTAL2端是否有脈沖信號(hào)

輸出。

XTAL1(19腳)：接外部晶體和微調(diào)電容的另一端；在片內(nèi)它是振蕩電路反相

放大器的輸入端。在采用外部時(shí)鐘時(shí)，該引腳必須接地。

2.控制信號(hào)引腳RST,ALE,PSEN和EA：

RST/VPD(9腳)：RST是復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。當(dāng)此輸入端保持備

用電源的輸入端。當(dāng)主電源Vcc發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值時(shí)，將＋5V電

源自動(dòng)兩個(gè)機(jī)器周期(24個(gè)時(shí)鐘振蕩周期)的高電平時(shí)，就可以完成復(fù)位操作。

RST引腳的第二功能是VPD,即接入RST端，為RAM提供備用電源，以保證存儲(chǔ)

在RAM中的信息不丟失，從而合復(fù)位后能繼續(xù)正常運(yùn)行。

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ALE/PROG(30腳)：地址鎖存允許信號(hào)端。當(dāng)8051上電正常工作后，ALE

引腳不斷向外輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率fOSC的1/6。CPU訪問片

外存儲(chǔ)器時(shí)，ALE輸出信號(hào)作為鎖存低8位地址的控制信號(hào)。

平時(shí)不訪問片外存儲(chǔ)器時(shí)，ALE端也以振蕩頻率的1/6固定輸出正脈沖，

因而ALE信號(hào)可以用作對(duì)外輸出時(shí)鐘或定時(shí)信號(hào)。如果想確定8051/8031芯片

的好壞，可用示波器查看ALE端是否有脈沖信號(hào)輸出。如有脈沖信號(hào)輸出，則

8051/8031基本上是好的。

ALE端的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力為8個(gè)LS型TTL(低功耗甚高速TTL)負(fù)載。

此引腳的第二功能PROG在對(duì)片內(nèi)帶有4KBEPROM的8751編程寫入(固化

程序)時(shí)，作為編程脈沖輸入端。

PSEN(29腳)：程序存儲(chǔ)允許輸出信號(hào)端。在訪問片外程序存儲(chǔ)器時(shí)，此端

定時(shí)輸出負(fù)脈沖作為讀片外存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。此引肢接EPROM的OE端(見后

面幾章任何一個(gè)小系統(tǒng)硬件圖)。PSEN端有效，即允許讀出EPROM／ROM中的指

令碼。PSEN端同樣可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。要檢查一個(gè)8051/8031小系統(tǒng)

上電后CPU能否正常到EPROM／ROM中讀取指令碼，也可用示波器看PSEN端有

無(wú)脈沖輸出。如有則說明基本上工作正常。

EA/Vpp(31腳)：外部程序存儲(chǔ)器地址允許輸入端/固化編程電壓輸入端。

當(dāng)EA引腳接高電平時(shí)，CPU只訪問片內(nèi)EPROM/ROM并執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的

指令，但當(dāng)PC(程序計(jì)數(shù)器)的值超過0FFFH(對(duì)8751/8051為4K)時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)

去執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器內(nèi)的程序。當(dāng)輸入信號(hào)EA引腳接低電平(接地)時(shí)，CPU

只訪問外部EPROM/ROM并執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器中的指令，而不管是否有片內(nèi)程

序存儲(chǔ)器。對(duì)于無(wú)片內(nèi)ROM的8031或8032,需外擴(kuò)EPROM，此時(shí)必須將EA引

腳接地。此引腳的第二功能是Vpp是對(duì)8751片內(nèi)EPROM固化編程時(shí)，作為施加

較高編程電壓(一般12V～21V)的輸入端。

3.輸入/輸出端口P0/P1/P2/P3：

P0口(P0.0～P0.7，39~32腳)：P0口是一個(gè)漏極開路的8位準(zhǔn)雙向I/O

口。作為漏極開路的輸出端口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。當(dāng)P0口作為

輸入口使用時(shí)，應(yīng)先向口鎖存器(地址80H)寫入全1,此時(shí)P0口的全部引腳浮

空，可作為高阻抗輸入。作輸入口使用時(shí)要先寫1,這就是準(zhǔn)雙向口的含義。在

CPU訪問片外存儲(chǔ)器時(shí)，P0口分時(shí)提供低8位地址和8位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線。在

此期間，P0口內(nèi)部上拉電阻有效。

P1口(P1.0～P1.7，1~8腳)：P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向

I/O口。P1口每位能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。在P1口作為輸入口使用時(shí)，應(yīng)

先向P1口鎖存地址(90H)寫入全1,此時(shí)P1口引腳由內(nèi)部上拉電阻拉成高電平。

P2口(P2.0～P2.7，21~28腳)：P2口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向

5

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I/O口。P口每位能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。在訪問片外EPROM/RAM時(shí)，它輸

出高8位地址。

P3口(P3.0～P3.7，10~17腳)：P3口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向

I/O口。P3口每位能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。P3口與其它I/O端口有很大的區(qū)

別，它的每個(gè)引腳都有第二功能，如下：

P3.0：(RXD)串行數(shù)據(jù)接收。

P3.1：(RXD)串行數(shù)據(jù)發(fā)送。

P3.2：(INT0#)外部中斷0輸入。

P3.3：(INT1#)外部中斷1輸入。

P3.4：(T0)定時(shí)/計(jì)數(shù)器0的外部計(jì)數(shù)輸入。

P3.5：(T1)定時(shí)/計(jì)數(shù)器1的外部計(jì)數(shù)輸入。

P3.6：(WR#)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通。

P3.7：(RD#)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通。

3.1.2STC89C52單片機(jī)的中斷系統(tǒng)

STC89C52系列單片機(jī)的中斷系統(tǒng)有5個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級(jí)，可以實(shí)現(xiàn)二級(jí)

中斷服務(wù)嵌套。由片內(nèi)特殊功能寄存器中的中斷允許寄存器IE控制CPU是否響

應(yīng)中斷請(qǐng)求；由中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP安排各中斷源的優(yōu)先級(jí)；同一優(yōu)先級(jí)內(nèi)各

中斷同時(shí)提出中斷請(qǐng)求時(shí)，由內(nèi)部的查詢邏輯確定其響應(yīng)次序。

在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，常常會(huì)有定時(shí)控制需求，如定時(shí)輸出、定時(shí)檢測(cè)、定

時(shí)掃描等；也經(jīng)常要對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)。STC89C52單片機(jī)內(nèi)集成有兩個(gè)可編

程的定時(shí)/計(jì)數(shù)器：T0和T1，它們既可以工作于定時(shí)模式，也可以工作于外部事

件計(jì)數(shù)模式，此外，T1還可以作為串行口的波特率發(fā)生器。

3.1.3單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)

S1

SW-PB

C1

R1

+5V

10K

10uF

P110K排阻

123456789

+5V

U3

140

P1.0VCC

239

P1.1P0.0

338

P1.2P0.1

437

P1.3P0.2

536

P1.4P0.3

635

P1.5/MOSIP0.4

734

P1.6/MISOP0.5

833

P1.7/SCKP0.6

932

RESETP0.7

1031

P3.0EA+5V

1130

P3.1ALE

1229

P3.2PSEN

1328

P3.3P2.7

1427

P3.4P2.6

1526

P3.5P2.5

1625

P3.6P2.4

C730pF1724

2P3.7P2.3

1823

XTAL2P2.2

Y11922

XTAL1P2.1

12MHZ2021

1VSSP2.0

C830pF單片機(jī)

圖3-3單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖

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湖南商務(wù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)

圖3-3為單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖，單片機(jī)最小系統(tǒng)有單片機(jī)、時(shí)鐘電路、復(fù)

位電路組成，時(shí)鐘電路選用了12MHZ的晶振提供時(shí)鐘，作用為給單片機(jī)提供一個(gè)

時(shí)間基準(zhǔn)，其中執(zhí)行一條基本指令需要的時(shí)間為一個(gè)機(jī)器周期，單片機(jī)的復(fù)位電

路，按下復(fù)位按鍵之后可以使單片機(jī)進(jìn)入剛上電的起始狀態(tài)。圖中10K排阻為P

0口的上拉電阻，由于P0口跟其他IO結(jié)構(gòu)不一樣為漏極開路的結(jié)構(gòu)，因此要加

上拉電阻才能正常使用。

3.2LCD液晶顯示器簡(jiǎn)介

由于本設(shè)計(jì)中要求顯示界面顯示一些參數(shù)，因此這里選用了LCD1602作為界

面顯示，可以把一些相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行顯示。

3.2.1液晶原理介紹

液晶顯示器(LCD)英文全稱為L(zhǎng)iquidCrystalDisplay，它一種是采用了液

晶控制透光度技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)色彩的顯示器。和CRT顯示器相比，LCD的優(yōu)點(diǎn)是很明

顯的。由于通過控制是否透光來(lái)控制亮和暗，當(dāng)色彩不變時(shí)，液晶也保持不變，

這樣就無(wú)須考慮刷新率的問題。

顯示接口用來(lái)顯示系統(tǒng)的狀態(tài)，命令或采集的電壓數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)顯示部分用

的是LCD液晶模塊，采用一個(gè)16×2的字符型液晶顯示模塊。

點(diǎn)陣圖形式液晶由M行×N列個(gè)顯示單元組成，假設(shè)LCD顯示屏有64

行，每行有128列，每8列對(duì)應(yīng)1個(gè)字節(jié)的8個(gè)位，即每行由16字節(jié)，共

16×8=128個(gè)點(diǎn)組成，屏上64×16個(gè)顯示單元和顯示RAM區(qū)1024個(gè)字節(jié)相

對(duì)應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和屏上相應(yīng)位置的亮暗對(duì)應(yīng)。一個(gè)字符由6×8或8×8

點(diǎn)陣組成，即要找到和屏上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯示RAM區(qū)的8個(gè)字節(jié)，并且要

使每個(gè)字節(jié)的不同的位為‘1’，其它的為‘0’，為‘1’的點(diǎn)亮，為‘0’的點(diǎn)暗，這樣一

來(lái)就組成某個(gè)字符。但對(duì)于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來(lái)說，顯示字符就比較簡(jiǎn)單

了，可讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號(hào)及每行的列

數(shù)找出顯示RAM對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼即可。

3.2.2液晶模塊簡(jiǎn)介

LCD1602液晶模塊采用HD44780控制器，hd44780具有簡(jiǎn)單而功能較強(qiáng)的

指令集，可以實(shí)現(xiàn)字符移動(dòng)，閃爍等功能，LM016L與單片機(jī)MCU通訊可采用

8位或4位并行傳輸兩種方式，hd44780控制器由兩個(gè)8位寄存器，指令寄存器

（IR）和數(shù)據(jù)寄存器（DR）忙標(biāo)志（BF），顯示數(shù)RAM（DDRAM），字符發(fā)生

器ROMA（CGOROM）字符發(fā)生器RAM（CGRAM），地址計(jì)數(shù)器RAM(AC)。

IR用于寄存指令碼，只能寫入不能讀出，DR用于寄存數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)由內(nèi)部操作自

動(dòng)寫入DDRAM和CGRAM,或者暫存從DDRAM和CGRAM讀出的數(shù)據(jù)，BF

為1時(shí)，液晶模塊處于內(nèi)部模式，不響應(yīng)外部操作指令和接受數(shù)據(jù)，DDTAM用

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來(lái)存儲(chǔ)顯示的字符，能存儲(chǔ)80個(gè)字符碼，CGROM由8位字符碼生成5*7點(diǎn)陣

字符160中和5*10點(diǎn)陣字符32種.8位字符編碼和字符的對(duì)應(yīng)關(guān)系，CGRAM

是為用戶編寫特殊字符留用的，它的容量?jī)H64字節(jié)，可以自定義8個(gè)5*7點(diǎn)陣

字符或者4個(gè)5*10點(diǎn)陣字符，AC可以存儲(chǔ)DDRAM和CGRAM的地址，如果

地址碼隨指令寫入IR,則IR自動(dòng)把地址碼裝入AC，同時(shí)選擇DDRAM或

CGRAM，LCD1602液晶模塊的引腳圖如圖3-4所示。

圖3-4LCD1602引腳圖

液晶寄存器選擇控制如表3-1。

表3-1寄存器選擇控制

RSR/W操作說明

00寫入指令寄存器（清除屏等）

01讀busyflag（DB7），以及讀取位址計(jì)數(shù)器（DB0~DB6）值

10寫入數(shù)據(jù)寄存器（顯示各字型等）

11從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù)

3.2.3液晶顯示部分與STC89C52的接口

如圖3-5所示。用STC89C52的P0口作為數(shù)據(jù)線，用P1.2、P1.1、P1.0分

別作為L(zhǎng)CD的EN、R/W、RS。其中EN是下降沿觸發(fā)的片選信號(hào)，R/W是讀寫

信號(hào)，RS是寄存器選擇信號(hào)本模塊設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：顯示模塊初始化：首先清

屏，再設(shè)置接口數(shù)據(jù)位為8位，顯示行數(shù)為1行，字型為5×7點(diǎn)陣，然后設(shè)置為

整體顯示，取消光標(biāo)和字體閃爍,最后設(shè)置為正向增量方式且不移位。向LCD的

顯示緩沖區(qū)中送字符，程序中采用2個(gè)字符數(shù)組，一個(gè)顯示字符，另一個(gè)顯示電

壓數(shù)據(jù)，要顯示的字符或數(shù)據(jù)被送到相應(yīng)的數(shù)組中，完成后再統(tǒng)一顯示.首先取

一個(gè)要顯示的字符或數(shù)據(jù)送到LCD的顯示緩沖區(qū)，程序延時(shí)2.5ms,判斷是否夠

顯示的個(gè)數(shù)，不夠則地址加一取下一個(gè)要顯示的字符或數(shù)據(jù)。

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+5V

R2

P110K排阻10K

LCD1

+5V1

123456789VSS

2

VCC

3

VEE

4

+5VRS

U35

RW

1406

P1.0VCCEN

2397

P1.1P0.0DB0

3388

P1.2P0.1DB1

4379

P1.3P0.2DB2

53610

P1.4P0.3DB3

63511

P1.5/MOSIP0.4DB4

73412

P1.6/MISOP0.5DB5

83313

P1.7/SCKP0.6DB6

93214

RESETP0.7DB7

103115

P3.0EA+5V+5VA

113016

P3.1ALEK

1229

P3.2PSEN

1328lcd1602

P3.3P2.7

1427+5V

P3.4P2.6+5V

1526

P3.5P2.5

1625

P3.6P2.4

1724C6

P3.7P2.3

1823

XTAL2P2.24321

1922

XTAL1P2.1

2021

VSSP2.0

P4供電座子

單片機(jī)

圖3-5LCD1602與STC89C52的接口

3.3三極管放大電路設(shè)計(jì)

+5V

R3

300

R4

3K

P21000uFC2

率輸入

頻U2

22SC3355

1

0.1uFC3

R5

P31K

率地端