1、唐 山 學 院 單片機原理 課 程 設(shè) 計 題 目 點陣式Y(jié)LF1602D液晶顯示屏應(yīng)用系 (部) 智能與信息工程學院 班 級 13電本 2班 姓 名 李 凱 學 號 4130208205 指導教師 張國旭 江蓓蕾 王春生 2016 年 6 月 20 日至 6 月 30 日 共 2 周 2016年 6月 30 日課程設(shè)計成績評定表出勤情況出勤天數(shù) 缺勤天數(shù)成績評定出勤情況及設(shè)計過程表現(xiàn)（20分）課設(shè)答辯（20分）設(shè)計成果（60分）總成績（100分）提問（答辯）問題情況綜合評定 指導教師簽名： 年 月 日目 錄1引 言12 LCD液晶顯示屏功能22.1 簡介22.2 管腳功能22.3 操作控制2

2、2.4 字符集33系統(tǒng)硬件設(shè)計43.1 課題設(shè)計目標43.2 課程設(shè)計的主要工作43.3 設(shè)計要求43.4 系統(tǒng)電路圖54軟件設(shè)計64.1系統(tǒng)框圖64.2 LCD 顯示程序框圖 6課程總結(jié)7致謝7主要參考資料81引 言早在1888年，人們就發(fā)現(xiàn)液晶這一呈液體狀的化學物質(zhì)，象磁場中的金屬一樣，當受到外界電場影響時，其分子會產(chǎn)生精確的有序排列。如果對分子的排列加以適當?shù)目刂疲壕Х肿訉试S光線穿越。位于最后面的一層是由熒光物質(zhì)組成的可以發(fā)射光線的背光層。背光層發(fā)出的光線在穿過第一層偏振過濾層之后進入包含成千上萬水晶液滴的液晶層。液晶層中的水晶液滴都被包含在細小的單元格結(jié)構(gòu)中，

3、一個或多個單元格構(gòu)成屏幕上的一個像素。當液晶顯示器中的電極產(chǎn)生電場時，液晶分子就會產(chǎn)生扭曲，從而將穿越其中的光線進行有規(guī)則的折射，然后經(jīng)過第二層過濾層的過濾在屏幕上顯示出來，這就是液晶顯示器顯示技術(shù)。 液晶顯示器(LCD)英文全稱為Liquid Crystal Display，是一種數(shù)字顯示技術(shù)，可以通過液晶和彩色過濾器過濾光源，在平面面板上產(chǎn)生圖象。它是一種采用了液晶控制透光度技術(shù)來實現(xiàn)色彩的顯示器。液晶顯示器是一種功耗極低的顯示器件。在袖珍中應(yīng)用越來越廣泛。液晶顯示技術(shù)近幾年來發(fā)展很快，各種規(guī)格的LCD顯示班名目繁多，其專用驅(qū)動芯片也都相互配套，使LCD在控制

4、和議表系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用提供了極大的方便。  各種規(guī)格的LCD顯示班名目繁多，其專用驅(qū)動芯片也都相互配套，使LCD在控制和議表系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用提供了極大的方便。LCD可分為段位式LCD、字符式LCD和點陣式LCD。其中,段位式LCD和字符式LCD只能用于字符和數(shù)字的簡單顯示,不能滿足圖形曲線和漢字顯示的要求;而點陣式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,并且可以實現(xiàn)屏幕上下左右滾動,動畫功能,分區(qū)開窗口,反轉(zhuǎn),閃爍等功能,用途十分廣泛。 2 LCD液晶顯示屏功能2.1 簡介 工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示16x02即32個字符。（16列2行） 注：為了表示的方便 ，后

5、文皆以1表示高電平，0表示第電平。 2.2 管腳功能 1602采用標準的16腳接口，其中： 第1腳：VSS為電源地 第2腳：VDD接5V電源正極 第3腳：V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（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1時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時選擇指令寄存器。 第5腳：RW為讀寫信號線，高電平(1)時進行讀操作，低電平(0)時進行寫操作。 第6腳：E(或EN)端為使能(enable)端。 第714腳：D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)端。 第1516腳：空腳或背燈電源。15腳背光正極，

6、16腳背光負極。 2.3 操作控制 操作 讀狀態(tài) 寫指令 讀數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 輸入 RS=0，RW=1，E=1 RS=0，RW=0， D07=指令碼，E=H脈沖 RS=1，RW=1，E=1 RS=1，RW=0， D07=數(shù)據(jù)，E=H脈沖 2.4 字符集 1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM)已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時模塊把地址41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。 因為1602識別的是ASCI

7、I碼，試驗可以用ASCII碼直接賦值，在單片機編程中還可以用字符型常量或變量賦值，如'A。 以下是1602的16進制ASCII碼表地址： 讀的時候，先讀左邊那列，再讀上面那行，如：感嘆號！的ASCII為0x21，字母B的ASCII為0x42（前面加0x表示十六進制）。 編輯本段指令集 1602通過D0D7的8位數(shù)據(jù)端傳輸數(shù)據(jù)和指令。 顯示模式設(shè)置： (初始化) 0011 0000 0x38 設(shè)置16×2顯示，5×7點陣，8位數(shù)據(jù)接口； 顯示開關(guān)及光標設(shè)置： (初始化) 0000 1DCB D顯示(1有效)、C光標顯示(1有效)、B光標閃爍(1有效) 0000 01N

8、S N=1(讀或?qū)懸粋€字符后地址指針加1 &光標加1)， N=0(讀或?qū)懸粋€字符后地址指針減1 &光標減1)， S=1 且 N=1 (當寫一個字符后，整屏顯示左移) S=0 當寫一個字符后，整屏顯示不移動 數(shù)據(jù)指針設(shè)置： 數(shù)據(jù)首地址為80H，所以數(shù)據(jù)地址為80H+地址碼(0-27H，40-67H) 其他設(shè)置： 01H(顯示清屏，數(shù)據(jù)指針=0，所有顯示=0)；02H(顯示回車，數(shù)據(jù)指針=0)。3系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1 課題設(shè)計目標課程設(shè)計是在校學生素質(zhì)教育的重要環(huán)節(jié)，是理論與實踐相結(jié)合的橋梁和紐帶。單片機課程設(shè)計，要求學生更多的完成軟硬結(jié)合的動手實踐方案，解決目前學生課程設(shè)計過程中普

9、遍存在的缺乏動手能力的現(xiàn)象。單片機課程設(shè)計是繼電子技術(shù)、和單片機原理與應(yīng)用課程之后開出的實踐環(huán)節(jié)課程，其目的和任務(wù)是訓練學生綜合運用已學課程“電子技術(shù)基礎(chǔ)”、“單片機原理及應(yīng)用”的基本知識，獨立進行單片機應(yīng)用技術(shù)和開發(fā)工作,掌握單片機程序設(shè)計、調(diào)試和應(yīng)用電路設(shè)計、分析及調(diào)試檢測。3.2 課程設(shè)計的主要工作（1） 對系統(tǒng)的各個模塊的各個功能進行深入分析和研究，在對課題所采用的方案進行可行詳細的研究后設(shè)計具體功能電路。  （2） 熟悉所選芯片的功能并完成具體電路設(shè)計。  （3） 對系統(tǒng)的最終指標進行測試，針對系統(tǒng)的不足，進行分析并提出一些改正方法。3.3 設(shè)計要求 利用89C5

10、1驅(qū)動液晶顯示器工作，液晶顯示器的型號自己確定（可以用1602或者12864）要求顯示出自己的基本信息。  1、要求設(shè)計出硬件系統(tǒng)的電氣原理圖； 2、要求設(shè)計出程序流程圖和程序； 3、要求設(shè)計出實物或者仿真調(diào)試；3.4 系統(tǒng)電路圖 整個電路系統(tǒng)由外部顯示電路系統(tǒng)和最小系統(tǒng)兩個部分組成。液晶顯示系統(tǒng)原理圖如圖3-4所示：圖3-4液晶顯示系統(tǒng)原理圖 在外部顯示電路系統(tǒng)中，由于我們使用的LCD液晶顯示屏尺寸較大，所以我們使用了8個10千歐姆的上拉電阻，使LCD液晶顯示屏能夠驅(qū)動；同時我們還使用了10千歐姆的定位器。  最小系統(tǒng)包括晶振電路和復位電路兩個部分，復

11、位電路中接入了一個復位按鈕。4軟件設(shè)計 4.1系統(tǒng)框圖本課題的程序設(shè)計是在C語言的基礎(chǔ)之上的，可分為兩大模塊，分別是： （1）IIC協(xié)議；  （2）LCD顯示。  （3）程序總體框圖如圖4-1：圖4-1程序總體框圖 4.2 LCD 顯示程序框圖  程序編寫的基本思路（如圖4-2）：  開始初始化延時程序?qū)懭胫噶顚懭氲刂纷x取地址寫入數(shù)據(jù)讀取數(shù)據(jù)返回圖4-2lcd顯示程序框圖課程總結(jié)本次的課程設(shè)計已經(jīng)基本完成，基本也達到了預期的目的與要求，但是在系統(tǒng)的調(diào)試方面還不夠健全，對漢字與圖片的顯示方面無法實現(xiàn)。  從選題到現(xiàn)在已有近半個月的時間，

12、這個程序的設(shè)計主要經(jīng)歷了以下幾個過程：廣泛查閱資料、總體思路確定、方案具體化及討論修改、方案的確定、程序編寫、軟件調(diào)試，當讓還有論文的定稿。  課程設(shè)計是一個非常緊密的過程，前期的結(jié)果是為后期奠定基礎(chǔ)。在這過程中，我不僅對LED控制系統(tǒng)有了一定的了解，也掌握了更多的專業(yè)知識，熟悉了單片機開發(fā)軟件Keil和仿真軟件Proteus的使用，更學會了系統(tǒng)模塊設(shè)計的基本思想。  總之，通過本次課程設(shè)計，我在理論、實踐與思想方面都有很大的收獲。致謝這次課程設(shè)計，凝結(jié)了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設(shè)計。  首先，要感謝老師的耐心細致的指導，作為一個初次做課程設(shè)計的學生，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。其次，學校在這方面也給我們提供了很大的支持和幫助，每個設(shè)計小組配有專門的指導老師，幫助我們能順利完成整個設(shè)計。最后，還要感謝同學這半個月來對我的關(guān)心與支持，感謝各位老師在此期間對我的嚴格要求。同時也要感謝身邊朋友的熱心幫助，沒有你們的關(guān)心與支持，我不可能這么快完成我的此次課程設(shè)計！這半個月是我學習過程中很有價值的一段時光，也將會成為我以后的美好回憶。主