【正文】 表 數(shù)據(jù)位數(shù) LED 段碼 D7 dp 數(shù)據(jù)字位數(shù)與 LED 段碼的關(guān)系 D6 g D5 f D4 e D3 d D2 c D1 b D0 a LED 顯示模塊由 8 位共陽數(shù)碼管組成，包括控制參數(shù)調(diào)整顯示模塊和交叉 口倒計(jì)時(shí)顯示模塊 2 部分，此 2 部分的 8 位 LED 均采用動(dòng)態(tài)顯示方式，即將所 有數(shù)碼管的段碼線相應(yīng)段并聯(lián)在一起， 接到 P0 口， P2 口的各位對(duì)各個(gè) LED 進(jìn) 用 行控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì) LED 的定時(shí)選通。 液晶顯示器的分類方法有很多種，通?？砂雌滹@示方法分為段式、字符式、 點(diǎn)陣式等； 按其驅(qū)動(dòng)方式來分， 可以分為靜態(tài)驅(qū)動(dòng) （Static） 單純矩陣驅(qū)動(dòng) 、 （Simple Matrix）和主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)（Active Matrix）三種。 1602LCD 主要技術(shù)參數(shù)有： 顯示容量：16*2 個(gè)字符 芯片工作電壓： 工作電流：（） 模塊最佳工作電壓： 字符尺寸：*（W*H）mm 1602LCD 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 條引腳線（無背光）或 16 引腳線（帶背光接口）， 最多可以顯示兩行標(biāo)準(zhǔn)字符，每行最多可以顯示 16 個(gè)字符，各引腳接口說明如 表 所示 表 編號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 符號(hào) VSS VDD VL RS R/W E D0 D1 1602LCD 引腳功能說明 編號(hào) 9 10 11 12 13 14 15 16 符號(hào) D2 D3 D4 D5 D6 D7 BLA BLK 引腳說明 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 背光源正極 背光源負(fù)極 引腳說明 電源地 電源正極 液晶顯示偏壓 數(shù)據(jù)/命令選擇 讀/寫選擇 使能信號(hào) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 1602LCD 的指令說明及時(shí)序 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令，具體如表 所示。 指令 3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)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右移。 指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平 4 位總線，低電平 8 位總線 N:低電平為單行 顯示，高電平雙行顯示 F：低電平顯示 5*7 的點(diǎn)陣字符，高電平顯示 5*10 字符 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置。 17 基于單片機(jī)的多功能交通燈系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基本操作時(shí)序： 基本操作時(shí)序 讀狀態(tài) 寫指令 讀數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 輸入：RS=L,RW=H,E=H 輸出：D0D7=狀態(tài)字 輸入：RS=L,RW=L,E=下降沿脈沖 D0D7=指令碼 輸出：無 輸入：RS=H,RW=H,E=H 輸出：D0D7=數(shù)據(jù) 輸入：RS=H,RW=L,E=下降沿脈沖 D0D7=數(shù)據(jù) 輸出：無 1602LCD 字符的顯示 LCD 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不 同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、大小寫英文、常用的符號(hào)、和日 文假名等，每一字符都有固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是 41H， 顯示時(shí)模塊把地址 41H 中的點(diǎn)陣字符圖形“A”顯示出來，顯示操作的過程如下： 首先確認(rèn)顯示的位置，即在第幾行第幾個(gè)字符開始顯示。 其次設(shè)置要顯示的內(nèi)容，即上面提到的 CGROM 內(nèi)的字符編碼。 本設(shè)計(jì)中液晶顯示模塊與 AT89S52 接口圖，液晶 LCD1602 顯示器通過與單 片機(jī)的 P2 口連接寫入和讀取數(shù)據(jù)，從 P0 口顯示讀出的數(shù)據(jù)，利用定時(shí)器實(shí) 現(xiàn)液晶 LCD1602 與交通燈實(shí)時(shí)同步的 循環(huán)顯示交通指示信息。 一般來說，單片機(jī)演奏音樂基本都是單音頻率，它不包含相應(yīng)幅度的諧波頻 率，也就是說不能像電子琴那樣能奏出多種音色的聲音。 2．利用單片機(jī)的內(nèi)部定時(shí)器使其工作在計(jì)數(shù)器模式 MODE1 下，改變計(jì)數(shù) 值 TH1 及 TL1 以產(chǎn)生不同的頻率。 表 音符 低 1DO 1DO 低 2RE 2RE 低 3M 低 4FA 4FA 低 5SO 5SO 低 6LA 6 低 7SI 中 1DO 1DO 中 2RE 2RE 中 3M 中 FA 頻率/Hz 262 277 294 311 330 349 370 392 415 440 466 494 523 554 587 622 659 698 C 調(diào)各音符頻率與計(jì)數(shù)值 T 的對(duì)照表 簡(jiǎn)譜碼/T 值 63628 63731 63835 63928 64021 64103 64185 64260 64331 64000 64463 64524 64580 64633 64684 64732 64777 64820 音符 4FA 中 5SO 5SO 中 6LA 6 中 7SI 高 1DO 1DO 高 2RE 2RE 高 3M 高 4FA 4FA 高 5SO 5SO 高 6LA 6 高 7SI 頻率/Hz 740 784 831 880 932 988 1046 1109 1175 1245 1318 1397 1480 1568 1661 1760 1865 1967 簡(jiǎn)譜碼/T 值 64860 64898 64934 64968 64994 65030 65058 65085 65110 65134 65157 65178 65198 65217 65235 65252 65283 65283 20 基于單片機(jī)的多功能交通燈系統(tǒng)設(shè)計(jì) 節(jié)拍的確定 每個(gè)音符使用 1 個(gè)字節(jié)，字節(jié)的高 4 位代表音符的高低，低 4 位代表音符的 節(jié)拍，下表為節(jié)拍碼的對(duì)照。 表 節(jié)拍碼 1 2 3 4 5 6 8 A C F 節(jié)拍數(shù) 1/4 拍 2/4 拍 3/4 拍 1拍 1 又 1/4 拍 1 又 1/2 拍 2拍 2 又 1/2 拍 3拍 3 又 3/4 拍 節(jié)拍與節(jié)拍碼對(duì)照 節(jié)拍碼 1 2 3 4 5 6 8 A C 節(jié)拍數(shù) 1/8 拍 1/4 拍 3/8 拍 1/2 拍 5/8 拍 3/4 拍 1拍 1 又 1/4 拍 1 又 1/2 拍 表 曲調(diào)值 調(diào) 4/4 調(diào) 3/4 調(diào) 2/4 各調(diào) 1/4 節(jié)拍的時(shí)間設(shè)定和各調(diào) 1/8 節(jié)拍時(shí)間設(shè)定表 DELAY 125 毫秒 187 毫秒 250 毫秒 曲調(diào)值 調(diào) 4/4 調(diào) 3/4 調(diào) 2/4 DELAY 62 毫秒 94 毫秒 125 毫秒 編碼的確定 建立音樂的步驟： ，然后由上表建立 T 值表的順序。其連接如下 圖 所示： 圖 音樂模塊連接 22 基于單片機(jī)的多功能交通燈系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)程序流程圖 開 始 播放音樂（T1） 設(shè)置定時(shí)器 0 和 1 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描（T0） 循 環(huán) 設(shè) 置 交通燈工作 液晶顯示 數(shù)碼管倒計(jì)時(shí) 圖 單片機(jī)交通燈程序流程圖 從流程圖可以看出，本設(shè)計(jì)的交通燈工作的主要過程就是，利用兩個(gè)定時(shí)器 T0 和 T1 分別控制交通燈中數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描和音樂信號(hào)的輸出， 然后調(diào)用程序 使紅黃綠三種燈交替點(diǎn)亮， 數(shù)碼管 LED 倒計(jì)時(shí)顯示以及液晶 LCD1602 顯示這三 種功能同時(shí)并相對(duì)應(yīng)的實(shí)現(xiàn)。因此，我們可 以把計(jì)數(shù)器記滿為零所需的計(jì)數(shù)值設(shè)定為 C 和計(jì)數(shù)初值設(shè)定為 TC 可得到如下 計(jì)算通式： TC=MC 式中，M 為計(jì)數(shù)器模值，該值和計(jì)數(shù)器工作方式有關(guān)。這樣每當(dāng) T0 到 50 毫秒時(shí) CPU 就響應(yīng)它的溢出中斷請(qǐng)求，進(jìn)入他的中斷服 務(wù)子程序。初值： TC=MT/T 計(jì)數(shù)=21650ms/1us=15536=3CB0H ORG 0100H START: MOV SP,50H MOV TMOD,11H MOV IE,10001010B MOV IP,08H MOVTH0,HIGH(655365000) MOV TL0,LOW(655365000) SETB TR0 MOV R7,200 。設(shè)置定時(shí)器高字節(jié)初值 。設(shè)置高字節(jié)初值 。 具體的延時(shí)程序分析: DELAY5ms: 。 25 基于單片機(jī)的多功能交通燈系統(tǒng)設(shè)計(jì) 交通燈和數(shù)碼管 LED 倒計(jì)時(shí)的源程序 以下程序是利用單片機(jī)的定時(shí)器 T0 編寫的交通燈模擬實(shí)驗(yàn)程序，此程序僅 實(shí)現(xiàn)紅黃綠三種燈的交替閃爍以及數(shù)碼管 LED 的倒計(jì)時(shí)功能。燈掃描 。定義黃燈的緩沖區(qū) 。調(diào)用掃描 。跳轉(zhuǎn)到黃燈 。數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示十位數(shù) 。紅燈通過 和 亮 。顯示“please stop” MOV DPTR,CHAR1 27 基于單片機(jī)的多功能交通燈系統(tǒng)設(shè)計(jì) ACALL WRITE1 1602LCD 的一般初始化（復(fù)位）過程為： 15ms 38H，不檢 測(cè)忙信號(hào) 5ms 38H，不檢測(cè)忙信號(hào) 5 延時(shí) 5ms 38H， 不檢測(cè)忙信號(hào) 以后每次寫指令、讀/寫數(shù)據(jù)操作均需要檢測(cè)忙信號(hào)。16*2 顯示， 5*7 點(diǎn)陣， 位數(shù)據(jù) 8 。16*2 顯示， 5*7 點(diǎn)陣， 位數(shù)據(jù) 8 。清除屏幕 。顯示開，關(guān)光標(biāo) 。寫指令數(shù)據(jù)到 LCD ，RS=L,RW=L,D0D7=指令碼，E=高脈沖 LCD_CMD_NC: CLR LCD_RS CLR LCD_RW MOV P0,A SETB LCD_EN CLR RET WRITE1: MOV R0,16 WRITE0: CLR A A,A+DPTR 。0 寫指令 。寫顯示數(shù)據(jù)到 LCD, RS=H,RW=L,D0D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖 LCD_WDATA: ACALL CHECKBUSY 29 基于單片機(jī)的多功能交通燈系統(tǒng)設(shè)計(jì) SETB CLR MOV SETB CLR RET LCD_RS LCD_RW P0,A LCD_EN LCD_EN 。 讀數(shù)據(jù), RS=L,RW=H,E=H,輸出：D0D7=數(shù)據(jù) CHECKBUSY: PUSH ACC MOV P0,0FFH CLR SETB SETB CHAR1: DB CHAR2: DB CHAR3: DB let39。 0 輸入數(shù)據(jù) 。 利用單片機(jī)的內(nèi)部定時(shí)器使其工作在計(jì)數(shù)器模 式 MODE1 下，改變計(jì)數(shù)值 TH1 及 TL1 以產(chǎn)生不同的頻率。定時(shí)器 T1 部分 TL1,20H TH1,21H PSW ACC 。本設(shè)計(jì)利用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)交通燈的控 制, 開發(fā)方便, 實(shí)用性好, 可靠性高,成本低。此 系統(tǒng)加入了液晶顯示字符和音樂播放的功能，軟件部分與硬件部分完美配合，更 加的多元化。顏老師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、認(rèn)真負(fù)責(zé)、不怕困難的科研態(tài)度對(duì)我影 響至深，這些影響將使我終身受益。十位數(shù)據(jù) 。定義綠燈的緩沖區(qū) 。設(shè)置定時(shí)器 T0,T1 。0 輸入數(shù)據(jù)，1 輸入指令 。定時(shí)器 1 中斷入口 基于單片機(jī)的多功能交通燈系統(tǒng)設(shè)計(jì) /**********定義燈模塊*******************/ MOV R0,20H MOV R5,14H CLR0: MOV R0,00H INC R0 DJNZ R5,CLR0 MOV TH0,HIGH(655365000) MOV TL0,LOW(655365000) SETB TR0 MOV P2,00H MOV R7,200 MOV RED,30 MOV YELLOW,5 MOV GREEN,30 MOV NUMTIM,30 MOV LED,0FFH AJMP LOOP TIMER0: PUSH ACC PUSH PSW MOV TH0,HIGH(655365000) MOV TL0,LOW(655365000) DJNZ R7,RET0 MOV R7,200 MOV MOV DIV MOV RL MOV JMP A,SCANMODE B,4 AB A,B A DPTR,TAB_SCAN A+DPTR 37 。啟動(dòng)定時(shí)器 T0 。定時(shí)器部分，負(fù)責(zé)交通燈的及時(shí)和數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描 。跳轉(zhuǎn)到紅燈 。數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示十位數(shù) 。紅燈通過 和 亮 。紅燈顯示函數(shù) MOV A,RED CJNE A,0FFH,RET0 MOV RED,10 MOV A,SCANMODE ADD A,01H MOV SCANMODE,A JMP RET0 YEL_LIGHT: ACALL LCD_INIT ACALL LCDSET MOV DPTR,CHAR2 ACALL WRITE1 MOV A,0C0H ACALL LCD_CMD MOV LED,11110011B MOV NUMTIM,YELLOW DEC YELLOW 。顯示let39。延時(shí) 15MS,等待 LCD 電源穩(wěn)定 。不進(jìn)行 LCD 忙檢測(cè) 。進(jìn)行 LCD 忙檢測(cè) 。進(jìn)行 LCD 忙檢測(cè) 。清除屏幕 。0 輸入數(shù)據(jù) 。發(fā)送字符串子程序 MOVC INC DPTR ACALL LCD_WDATA DJNZ R0,WRITE0 RET LCD_WDATA: 。 1 時(shí)讀信息，下降沿執(zhí)行指令 LCD_EN 。 1 時(shí)讀信息，下降沿執(zhí)行指令 POP ACC RET DELAY5MS: MOV R1,10 DL1: DL2: MOV R2,249 DJNZ R2,DL2 DJNZ R1,DL1 RET DELAY1MS: MOV R6,14H DL3: DL4: MOV R7,19H DJNZ R7,DL4 DJNZ R6,DL3 43 。綠燈時(shí)顯示的字符 please stop 。音樂蘭花草字符代碼 END 46