【正文】 ................................................................................................................. 11 鍵盤掃描部分 ........................................................................................................... 12 時(shí)鐘部分 ................................................................................................................... 12 延時(shí)部分 ................................................................................................................... 13 6 硬件安裝制作 ........................................................................................................................ 14 PCB 板制作 ..................................................................................................................... 14 元件焊接 ......................................................................................................................... 14 7 電路調(diào)試 ................................................................................................................................ 15 硬件調(diào)試 ......................................................................................................................... 15 軟件調(diào)試 .......................................................................................................................... 15 8 測(cè)試結(jié)果 ................................................................................................................................ 15 9 結(jié)論 ........................................................................................................................................ 16 致謝 ............................................................................................................................................ 17 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................... 18 江西渝州科技職業(yè)學(xué)院應(yīng)用電子?？飘厴I(yè)論文 引言 儀器儀表的鍵盤顯示系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)通過鍵盤的控制，使 LCD 屏幕有相應(yīng)的顯示，廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域，如電腦、家電、數(shù)字儀器等，成為人們直觀了解和控制儀器、設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的重要依據(jù)，給人們的生活帶了方便，成為現(xiàn)代人們生活、工作的必需品。數(shù)字化顯示系統(tǒng)告別了以前老式的監(jiān)控和計(jì)算儀器、設(shè)置狀態(tài)方式，給人們帶來了極大的方便。本設(shè)計(jì)是儀器儀表的控制顯示模擬系統(tǒng)，所有的儀器儀表的控制顯示系統(tǒng)都是以此為基礎(chǔ)而擴(kuò)展的。因此，研 究?jī)x器儀表的控制顯示系統(tǒng)及擴(kuò)大其應(yīng)用有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。本設(shè)計(jì)就是儀器儀表的控制顯示系統(tǒng)簡(jiǎn)單的模擬和擴(kuò)展應(yīng)用。 江西渝州科技職業(yè)學(xué)院應(yīng)用電子專科畢業(yè)論文 1 設(shè)計(jì)要求 基本要求 1） 開機(jī) LCD 液晶屏幕顯示“ 08 級(jí)電子信息工程 XXXX 畢業(yè)設(shè)計(jì)”信息。 2） 設(shè)計(jì) 4X4 矩陣鍵盤，分別對(duì)應(yīng)鍵碼“ 0F” 。 3） 按下任意一個(gè)按鍵， LCD 液晶屏幕顯示相應(yīng)按鍵的信息（不同按鍵的顯示內(nèi)容可以自行設(shè)計(jì)）。 發(fā)揮部分 1） LCD 液晶屏幕增加裝飾圖案 。 2） 增加一個(gè) LED 數(shù)碼管同步顯示相應(yīng)鍵碼。 3）增加一個(gè) LED 點(diǎn)陣同步顯示相 應(yīng)鍵碼。 2 方案設(shè)計(jì)與論證 控制部分方案論證 方案一：可采用 ALTERA 公司的 FLEX10K 系列 PLD 器件。設(shè)計(jì)起來結(jié)構(gòu)清晰，各個(gè)模塊，從硬件上設(shè)計(jì)起來相對(duì)簡(jiǎn)單，控制與顯示的模塊間的連接也會(huì)比較方便。但是考慮到本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)， EDA 在功能擴(kuò)展上比較受局限，而且 EDA 占用的資源也相對(duì)多一些。從成本上來講，用可編程邏輯器件來設(shè)計(jì)也沒有什么優(yōu)勢(shì)，而以我們目前的條件在硬件和軟件也無法實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)的各種要求。 方案二：凌陽 16 位單片機(jī)有豐富的中斷源和時(shí)基。它的準(zhǔn)確度相當(dāng)高，并且 C 語言的編程環(huán)境也很方便來實(shí)現(xiàn)一 些遞歸調(diào)用。 I/O 口功能也比較強(qiáng)大，方便使用。用凌陽 16位單片機(jī)做控制器最有特色的就是它的可編程音頻處理，可完成語音的錄制播放和識(shí)別。這些都方便對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行擴(kuò)展，使設(shè)計(jì)更加完善。成本也相對(duì)低一些。但是，在控制與顯示的結(jié)合上有些復(fù)雜，顯示模組資源相對(duì)有限，而且單片機(jī)的穩(wěn)定性不是很高，而且就需要完成這個(gè) 儀器儀表的鍵盤顯示模擬系統(tǒng)不太復(fù)雜的設(shè)計(jì)可以不必用凌陽 16 位單片機(jī)來完成。 方案三： AT89S52 是 8 位單片機(jī)，提供的的四組 8 個(gè) I/O 口能夠?qū)崿F(xiàn)既定功能，成本也不高。綜合考慮最后選擇用 AT89S52 單片機(jī)來作為中 心控制器件。 顯示部分方案論證 方案一：使用 LCD1602 成本低，程序控制簡(jiǎn)單，但它只能顯示 16X2 個(gè)半寬字型符，不能顯示漢字，比較單調(diào)。 方案二：帶字庫的由 ST7920 控制的 LCD12864 硬件上提供 8 位， 4 位并行接口及串行接口供選擇， 64 16 位字符顯示 RAM（ DDRAM 最多 16 字符 4 行， LCD 顯示范圍 16 2 行）， 2M 位中文字型 ROM（ CGROM），總共提供 8192 個(gè)中文字型（ 16 16 點(diǎn)陣）， 16K 位半寬字型 ROM(HCGROM)，總共提供 126 個(gè)西文字 型（ 16 8 點(diǎn)陣）， 64 16 位字符產(chǎn)生 RAM（ CGRAM）。在軟件上提供文字與圖形混合顯示、畫面清除、光標(biāo)歸位、顯示開 /關(guān) 、光標(biāo)顯示 /隱藏、顯示字體閃爍、光標(biāo)移位功能、顯示移位、垂直畫面 江西渝州科技職業(yè)學(xué)院應(yīng)用電子專科畢業(yè)論文 旋轉(zhuǎn)、反白顯示、休眠模式的功能，相對(duì)于 LCD1602 來說功能豐富，而且已內(nèi)建有 GB 碼簡(jiǎn)體中文字型庫，方便編程。綜合以上方案，決定采用 LCD12864（除非特殊說明，以下都簡(jiǎn)稱 LCD）作為顯示器件。 3 系統(tǒng)框圖及工作原理 系統(tǒng)框圖 工作原理 硬件工作原理 硬件控制電路主要用了 4*4 矩陣鍵盤、 AT89S52 芯片處理器、 LCD 和七段數(shù)碼管。由AT89S52 處理器處理從 4*4 鍵盤發(fā)出的指令，通過 LCD 和七段數(shù)碼管顯示出相應(yīng)按鍵的內(nèi)容。 軟件工作原理 軟件控制程序主要有主控程序、時(shí)間程序、 LCD 控制程序、時(shí)間及日期顯示程序、鍵盤掃描程序等組成。主控程序中對(duì)整個(gè)程序進(jìn)行控制，進(jìn)行了時(shí)間和 LCD 初始化、 LCD和數(shù)碼管顯示等控制。 LCD 顯示程序是整個(gè)顯示部分中的重要部分，包括寫入命令、初始化、寫入數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)顯示、自定義 GDRAM 顯示、繪圖顯示、反白顯示等。當(dāng) LCD 的 RS=RW= 0， 同時(shí) EN由 1 變 0 時(shí)，可以對(duì) LCD 寫入基本指令和擴(kuò)充指令；當(dāng) RS=1， RW=0，同時(shí) EN 由 1 變 0時(shí)，可以對(duì) LCD 寫入數(shù)據(jù)。對(duì) LCD 端口寫入不同的命令可以寫入和顯示不同的數(shù)據(jù)，具體命令請(qǐng)參考 LCD12864 和數(shù)據(jù)手冊(cè)。 LCD 時(shí)間控制程序是時(shí)間程序重要的部分，時(shí)間控制程序體現(xiàn)了年、月、日、時(shí)、分、秒的計(jì)算方法。此設(shè)計(jì)采用 AT89S52 自帶的 T0 計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)，中斷程序每隔 50ms 中斷一次當(dāng)作一個(gè)計(jì)數(shù)，每中斷一次則計(jì)數(shù)加 1，當(dāng)計(jì)數(shù) 20 次時(shí)，則表示 1 秒到了，秒變量加 1，同理再判斷是否 1 分鐘到了，再判斷是否 1 小時(shí)到了 ，再判斷是否 1 天到了，再判斷是否 1 月到了，再判斷是否 1 年到了，若計(jì)數(shù)到了則相關(guān)變量清除 0。先給出一般年份圖 1 系統(tǒng)框圖 江西渝州科技職業(yè)學(xué)院應(yīng)用電子?？飘厴I(yè)論文 的每月天數(shù)。如果是閏年，第 2 月天數(shù)為 29 天，非閏年則有 28 天。在我們的這個(gè)設(shè)計(jì)中只設(shè)有 100 年的范圍，判斷是否閏年就只需要用該年份除以 4 來判斷就行了。 鍵盤掃描程序是整個(gè)設(shè)計(jì)的輸入控制程序， 4*4 鍵盤占用單片機(jī)的 8 個(gè) I/O 口。本設(shè)計(jì)的鍵盤掃描程序采用行列反轉(zhuǎn)掃描法讀取按鍵鍵值。單片機(jī)先讓鍵盤行線輸出全為 0，然后讀入列線值，再檢測(cè)有無按鍵按下，去抖，再讀入列線值，輸出當(dāng)前列線值，讀入行線值，最后組合行、列線