【正文】 ，就可以方便地移植到其它種類的單片機上。在主函數(shù)中通過以下語句來調(diào)用 LCD1602 的初始化程序。計數(shù)器工作模式是對外來脈沖進行技術(shù)。//初始化定時器工作方式 TH0=0。//定時器 1 使能 EA=1。再寫入顯示數(shù)據(jù)之前，先把前一次的數(shù)據(jù)清零，再寫入新數(shù)據(jù)。} temp[i]=fo。 for(i=0。)。039。在本程序中，用于延時的子函數(shù)將在寫命令函數(shù) WriteCommandLcd()中調(diào)用。//顯示開及光標(biāo)移動設(shè)置 } 2. LCD1602 的其他模塊 LCD 的其他模塊包括 LCD 的寫命令模塊、 LCD 的寫數(shù)據(jù)模塊、 LCD 的顯示模塊。 } 函數(shù)名稱： WriteDataLcd 函數(shù)參數(shù)： wdata(unsigned char 型 ) 出口參數(shù)：無 功能描述：寫數(shù)據(jù)到 LCD void WriteDataLcd(unsigned char wdata) { LCD_RS=1。 WriteCommandLcd(x)。 dellay(100)。 dellay(100)。 //關(guān)閉顯示 WriteCommandLcd(0x0c)。要驅(qū)動 LCD1602，就是把第二章中介紹的控制方式用程序來具體實現(xiàn)，就相當(dāng)于電腦的硬件設(shè)備的驅(qū)動程序。 display_char(9,1,39。039。//將數(shù)值緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)存入顯示緩沖區(qū) } while(Pa/10) //計算每一位數(shù)值緩沖區(qū) {temp[i]=Pa%10。 //將八個顯示緩沖區(qū)清零 } i=0。 fo 的單位為 Hz，P 的單位為 kPa， K 為 V/F 轉(zhuǎn)換增益，設(shè)計中 K 值為 20xx。 TR1=1。特殊功能寄存器 TMOD 的 TH0 和 TL0 分別設(shè)定 T1 和 T0 的工作方式。 lcd_init()。 ⑦ 對于一些復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)，可以通過移植 (或 C 編譯器提供 )的實時操作系統(tǒng)來實現(xiàn)。 ③ 可以實現(xiàn)軟件的結(jié)構(gòu)化編程，使得軟件的邏輯結(jié)構(gòu)變得清晰、有條理、便于開發(fā)小組計劃任務(wù)、分工合作。其主要優(yōu)點是占用資源少、程序執(zhí)行效率高。F l a g = 1 ？T R 1 = 0 。模塊化的設(shè)計思路簡化了硬件設(shè)計過程，易于閱讀、理解，同時也為電路的模塊化焊接和各個功能模塊的檢測打下好的基礎(chǔ)。4% ④ 外圍電路簡單 ⑤ 靜電防護 ESD 可達 三、 78L05 的引腳圖 78L05 的引腳圖如圖 所示 。 四、 LCD1602 的電路圖 LCD1602 液晶顯示電路如圖 所示 。但讀一般只是讀內(nèi)容，只有一種情況是讀指令（其實是讀狀態(tài)），即 判定 LCD 是否忙（忙就不能寫），這時要讓 RS=0、 R/W=1，讀到的最高位（ DB7）若是 1 則表示 LCD 忙，若是 0 則表示 LCD 就緒，可以寫指令或內(nèi)容。 第 15～ 16 腳：空腳或背光電源端接口。 圖 LCD1602 封裝及引腳圖 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 從圖中可以看到， LCD1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口，具體定義如下 : 第 1 腳： VSS 為地電源。 四、 氣壓檢測部分電路圖 氣壓傳感和 V/F 轉(zhuǎn)換電路圖如圖 所示 。 GND（ 4 腳）：接地端。 GND（ 2 腳）：接地端。本次畢業(yè)設(shè)計采用的是 外 部時鐘方式，時鐘電路圖如圖重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 所示 【 14】 。 ① P0（ ~）是一個 8 位三態(tài)雙向 I/O 口，在不訪積壓處部存儲器時，做通用 I/O 口使用，用于傳送 CPU 的輸入 /輸出數(shù)據(jù)，當(dāng)訪問外部存儲器時，此口為地址總路線低 8 位及數(shù)據(jù)總路線分時復(fù)用口， 可帶 8 個 LSTTL 負(fù)載。 ⑧ PSEN（ 29 腳）：程序存儲器允許輸出控制端。 ⑥ 掉電期間，此引腳可接上備用電源（ VPD），以保持內(nèi)部 RAM 中的數(shù)據(jù)不丟重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 失。制造工藝為 HMOS 的單片機采用 40 只引腳的雙列直插封裝（ DIP）方式， STC89C52 的引腳如 圖 所示 。 ５ .定時器 /計數(shù)器 片內(nèi)有 2 個 16 位的定時器 /計數(shù)器，具有 4 種工作方式。 C P U（ 運 算 器 ）（ 控 制 器 ）數(shù) 據(jù) 存 儲 器R A MP 0 P 2程 序 存 儲 器R O M / E P R O M特 殊 功 能寄 存 器（ S F R ）P 1串行口定 時 器 /計 數(shù) 器中 斷系 統(tǒng)P 3 X T A L 1X T A L 2A L EP S E NE AR E S E T888 8 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 圖 MCS51 單片 機片內(nèi)結(jié)構(gòu)圖 由圖可見，單片機內(nèi)部包含了微處理器（ CPU）、數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）、程序存儲器（ ROM/EPROM）、中斷系統(tǒng)、定時器、計數(shù)器、特殊功能寄存器以及各種借口。 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 第二章 硬件系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 第一節(jié) 單片機電路 一、 單片機概述 單片 機就是在一塊半導(dǎo)體硅片上集成了微處理器（ CPU），存儲器（ RAM， ROM，EPROM）和各種輸入、輸出接口（定時器 /計數(shù)器，并行 I/O 口，串行口， A/D 轉(zhuǎn)換器以及脈寬調(diào)制器 PWM 等）的具有一臺計算機屬性的集成電路芯片?？紤]到價格因素以及顯示需求， LCD1602 液晶顯示屏是最佳的選擇 【 11】 。 ④ 內(nèi)部具有溫度補償能隙基準(zhǔn)電路，因而具有 極佳的溫度穩(wěn)定性，最大溫漂為177。 三、 V/F 轉(zhuǎn)換芯片 氣壓傳感器 MPX4115A 輸出的是模擬電壓，因此，必須進行 A/D 轉(zhuǎn)換才能交由單片機處理。 MPX4115 系列壓電電阻傳感器是一個硅壓力傳感器。又由于筆者學(xué)習(xí)過 MCS51 系列單片機，而且考慮到開發(fā)難度和成本，本系統(tǒng)選取 STC89C52 單片機作為處理器。此芯片是一款具有精簡指令集（ RISC）的混合信號處理器，其處理能力極強、運算速度快、功耗超低、片內(nèi)資源豐富且有方便高效的開發(fā)環(huán)境。 重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 模 擬 電 壓（ 對 應(yīng) 于 氣 壓 值 ）V / F 轉(zhuǎn) 換 單 片 機 處 理 L C D 顯 示 圖 系統(tǒng)工作原理流程圖 上面介紹了本設(shè)計的工作原理流程圖，如圖 是系統(tǒng)的原理框圖。 LCD1602 液晶顯示屏的控制由STC89C52 單片機 、 、 來實現(xiàn)。 第三章，軟件部分的設(shè)計，在系統(tǒng)總體設(shè)計方案的框架下，構(gòu)思了軟件部分設(shè)計的流程方案，并繪出流程圖；完成了系統(tǒng)的軟件部分設(shè)計。由于氣壓跟天氣有密切的關(guān)系，所以各氣象哨所每天都按統(tǒng)一規(guī)定的時刻觀測當(dāng)?shù)氐拇髿鈮?，報告給氣象中心，作為天氣預(yù)報的依據(jù)之一。 地球表面上的風(fēng)、云、雨、雪等萬千氣象都跟大氣運動有緊密的關(guān)系，而造成大氣運動的動力來源就是大氣壓分布的不平衡和氣壓分布的經(jīng)常變化。隨著微電子制造技術(shù)的發(fā)展，誕生了數(shù)字化、小型化的氣壓傳感芯 片。單片機在單位時間內(nèi)獲得該信號的脈沖數(shù)值 ,計算出脈沖信號的頻率。氣壓計在現(xiàn)實生活中的使用并不是很明顯，大部分人在一生中很少甚至沒有接觸過氣壓傳感器，但是氣壓傳感器在 某些工作領(lǐng)域確實是不可或缺的重要器材，例如國防領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域以及氣象學(xué)領(lǐng)域。最古老的氣壓測量方法有水銀柱氣壓計和無液氣壓計。氣壓傳動是研究以有壓流體為能源介質(zhì)，來實現(xiàn)各種機械和自動控制的學(xué)科。由于大氣壓隨高度的減小而增大，所以高處空氣下降時，它所受到的壓強增大， 它的體積減小，溫度升高，空氣中的凝結(jié)物就蒸發(fā)消散。由此可見，氣壓計的應(yīng)用十分寬廣 ,它 和我們的生活生產(chǎn)息息相關(guān)。各個模塊之間沒有復(fù)雜的信號傳輸，彼此之間的電磁干擾小，在不同的溫度下能正常工作且具有溫度補償能力 【 4】 。本系統(tǒng)選用的氣壓傳感器是 Motorola 公司生產(chǎn)的新型 MEMS 器件 MPX4115A 單片集成硅壓力傳感器。其中有 Motorola公司的 680 6802。由于其先進的指令集以及單時鐘周期指令執(zhí)行時間， ATmega16 的數(shù)據(jù)吞吐率高達 1 MIPS/MHz，從而可以減緩系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。 ④ 測量的是否是絕對氣壓值 絕對氣壓值對應(yīng)的即是實際的氣壓值，顯然要實現(xiàn)數(shù)字氣壓計需要測量絕對氣壓值的氣壓傳感器。而且，可以產(chǎn)生與所加氣壓成線性關(guān)系的高精度模擬輸出電壓。 LM331 是一款高精度電壓 /頻率轉(zhuǎn)換芯片，它具有以下特點： ① 最大非線性誤差為 %。 ② 液晶 LCD1602 顯示屏， LCD1602 是一款比較通用的字符液晶顯示屏，能顯重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 示字符和數(shù)字等信息，但不能顯示圖畫，其具有價格低廉、操作方便、功耗低、編程簡單的特點。本章還討論了系統(tǒng)各元件的介紹及選取。在本系統(tǒng)中，就是利用了他的這一特點，來做氣壓檢測儀表。 ３ .程序存儲器（ ROM/EPROM） 用來存儲程序， 8031 無此部件； 8051 為 4KBROM； 8751 則為 4KBEPROM。 ８ .特殊功能寄存器（ SFR） 特殊功能寄存器共有 21 個，用于 CPU 對片內(nèi)外各功能部件進行管理、控制、監(jiān)視。 ④ XTAL2（ 18 腳）在單片機內(nèi)部，接至上述振蕩器的反向輸出端。即使不訪問外部存儲器， ALE 端仍有周期性正脈沖輸出，其頻率為振蕩器頻率的 1/6。 ⑨ EA/VPP（ 31 腳）： EA 功能為內(nèi)外程序存儲器選擇控制端。復(fù)位電路通常采用上電自動復(fù)位和按鍵復(fù)位兩種方式，本次畢業(yè)設(shè)計采用了按鍵復(fù)位方式，復(fù)位電路圖如圖 所示。 MPX4115A 的工作溫度適應(yīng)條件很寬，工作電壓為 5V 直流電壓，工作功率35mW，它把壓感單元、溫度補償單元、雅典放大電路、模擬信號輸出單元等集中在一個芯片上，可以方便使用。此引腳可接一固定電阻串聯(lián)一個可變電阻器的組合，用于調(diào)整轉(zhuǎn)換增益。需要進行 V/F 轉(zhuǎn)換的電壓經(jīng)過低通濾波后由此引腳輸入。一般前一種稱為字符型 LCD，后一種稱為點陣型 LCD，字符型的只能顯示 ASCII 碼符號的字形（一般用 57 點陣來顯示一個字符），而點陣型 LCD 還可以顯示圖形。當(dāng)RS 和 RW 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 RW 為高電平時可以讀忙信號，當(dāng) RS 為高電平 RW 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)口（ D0～ D7）是雙向的，為了分清數(shù)據(jù)是單片機傳給 LCD（寫），還是 LCD 傳給單片機（讀），在 LCD 端設(shè)置了一個位來描述數(shù)據(jù)的走向，這一位就是 LCD 的第 5 腳（即 R/W 端）。 ② 數(shù)據(jù)讀操作 ——輸入： RS= R/W=l、 E 由高變低，輸出： D0~D7 的數(shù)據(jù)。其卓越的內(nèi)部電流限制和熱關(guān)斷特性使之特別適用于過載的情況，當(dāng)用于替代傳統(tǒng)的齊納二極管 電阻組的時候 ,其輸出阻抗得到有效的改善 ,其偏置電流大大減少。 圖 電源電路部分圖 第 五 節(jié) 總體電路 綜合以上各個電路得到本系統(tǒng)的電路原理圖如圖 所示 。 開 始設(shè) 置 定 時 器 0設(shè) 置 定 時 器 1W h i l e ( 1 ) 。各個模塊分別完成LCD1602 顯示器的初始化、延時、寫數(shù)據(jù)到 LCD160寫命令道 LCD160顯示等功能。用 C 語言來編寫目標(biāo)系統(tǒng)軟件，可以大大縮短開發(fā)周期，且明顯地增加軟件的可讀性，便于改進和擴充，從而開發(fā)出大規(guī)模、高性能的應(yīng)用系統(tǒng) 【 16】 。 ⑥ C 語言提供 auto、 static、 flash 等存儲類型，針對單片機的程序存儲空間、數(shù)據(jù)存儲空間及 EPROM 空間自動為變量合理地分配空間，而且 C 語言提供復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型，極大地增強了程序處理能力和靈活性。 lcd_init()函數(shù)將在后面介紹。 MCS51 芯片有 T0 和 T1 兩個輸入引腳，分別是這兩個計數(shù)器的技術(shù)輸入端。 TL0=0。//總中斷允許 本系統(tǒng)的核心思想是通過計數(shù)器在單位時間內(nèi)統(tǒng)計的脈沖信號頻率來計算出氣重慶郵電大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 壓值。程序如下： for(i=0。 for(i=0。i6。 display_char(8,1,dispbuf[1]+39。)。本程序 LCD1602 的初始化過程及程序如下： 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(biāo)移動設(shè)置 寫指令 0CH 顯示開及光標(biāo) void lcd_init(void) { LCD_E=0。下面將分別介紹這幾個模塊的設(shè)計。 LCD_