【正文】 器仿 真 模 型V S M布 線 / 編 輯A R E S高 級 圖 形分 析 模 塊原 理 圖輸 入 系 統(tǒng)I S I S 圖 Proteus 的功能模塊及功能特點圖 Proteus functional modules and features Proteus 不僅能仿真單片機 CPU 的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。 表 讀數(shù)據(jù)指令 Table Read data instruction R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 1 1 讀 顯 示 數(shù) 據(jù) 讀、寫數(shù)據(jù)指令每執(zhí)行完一次讀、寫操作，列地址就自動增一，必須注意的是，進行讀、寫操作之前， 必須有一次空讀操作，緊接著再讀才會讀出所要讀的單元中的數(shù)據(jù)。指令為 0xb8~0xbf 對應第 0頁 ~第 7頁。 山東工商學院 2020 屆畢業(yè)論文 17 表 KS0108與微處理器的接口信號 Table KS0108 with the microprocessor the interface signals 引腳符號 狀態(tài) 引腳名稱 功能 CS1， CS2， CS3 輸入 芯片片選端 CS1和 CS2低電平選通， CS3高電平選通 E 輸入 讀寫使能信號 在 E下降沿，數(shù)據(jù)被鎖存（寫）入 KS0108；在 E高電平時，數(shù)據(jù)被讀出 R/W 輸入 讀寫選擇信號 R/W=1，為讀選通； R/W=0為寫選通 RS（ D/I） 輸入 數(shù)據(jù)、指令選擇 RS=1為數(shù)據(jù)操作 RS=0為寫指令或讀狀態(tài) DB0DB7 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 RST 輸入 復位信號 低電平有效，復位信號有效時，關閉液晶顯示，使顯示起始終不渝行為 0， RST可跟 MPU相連，由 MPU控制；也右直接接 VDD，使之不起作用。 的扭曲，當線性偏振光透過其偏振面會旋轉 90176。我們把液晶顯示的掃描驅動方式稱為動態(tài)驅動法。振蕩器的脈沖信號經分頻后直接施加在液晶顯示器件的背電極 BP 上，而段電極的脈沖信號是由顯示選擇信號 A 與時序脈沖通過邏輯異或合成產生，當某位顯示像素被顯示選擇時， A＝ 1，該顯示像素上兩電極的脈沖電壓相位相差 180176。 液晶顯示的驅 動就是用來調整施加在液晶顯示器件電極上的電位信號的相位、峰值、頻率等，建立驅動電場，以實現(xiàn)液晶顯示器件的顯示效果。 每種液晶材料都有自己固定的清亮點 TL 和結晶點 Ts。 圖 液晶顯示器件基本結構 The basic structure of the liquid crystal display device 現(xiàn)將構成液晶顯示器件的三大基本部件和特點 ??8 介紹如下： 這是一 種表面極其平整的浮法生產薄玻璃片。在閑置模式下， CPU 停止工作。 (4)振蕩器特性 ??3 ： XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。 /PSEN: 外部程序存儲器的選通信號。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。P2口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P1 口 ： P1 口是一個內部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。同時， AT89C51 降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種可選的節(jié)電工作模式。 （ 2） 89 系列單片機的內部結構 ??7 89 系列單片機的內部結構和 80C51 相近，它主要包含以下一些部件： a). CPU； b). 振蕩電路； c). 總線控制部件； d). 中斷控制部件； e). 片內 Flash 存儲器； f). 片內 RAM； g). 并行 I/O接口； h). 定時器； i). 串行 I/O接口山東工商學院 2020 屆畢業(yè)論文 8 AT89C51 單片機介紹 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié) FLASH 存儲器（ FPEROM— Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱單片機。 (4)實現(xiàn)液晶顯示屏上中文顯示及滾動和圖片顯示功能。 110176。近年來由于電腦液晶顯示器的出現(xiàn)，使 TFT 型液晶顯示屏成為液晶高端產品中的新星。這樣的設計方法不僅提高了顯示屏的反應時間，同時在灰度控制上也可以做到非常精確，這就是 TFT 色彩較DSTN 更為逼真的原因。 STN 的出現(xiàn)首次讓 LCD 出現(xiàn)了色彩， STN 主要應用于一些顯示屏尺寸較大要求不高的產品中。 正因為它具有這些特點，所以在一切小型、便攜、數(shù)字、智能化儀表中具有最大競爭力；在大信息量、彩色化、微型及巨型顯示領域，液 晶顯示器件也具有很大的潛力。 3. 平板形結構，尺寸可以很大，也可以 很小。 目前，應用在電子表、計算器及其它廣泛應用在儀器、儀表上的液晶顯示器件屬于一種叫做扭曲向 列型的顯示器件。液晶由于稍微受外界環(huán)境影響分子排列就會改變，因而是一種具有很多奇異性能的功能材料?？傊壕Ъ炔煌谝后w，又不是晶體，而是一種既有液體流動性又具有晶體各向異性的特殊物質態(tài) ??1 。數(shù)字顯示是應用面最廣、使用量最大、開發(fā)器件種類最多的一種顯示。面臨著如此浩如煙海的大量信息，人們已經成功地使用了計算機來進行處理。 顯示，最大的特點是光與電的結合，是光與近代科學成就的結合。 本文主要研究內容及要解決的問題有： (1)液晶顯示器件原理及液晶控制器 KS0108 (2)單片機工作原理以及端口功能 (3)選 擇合適的編程軟件 (4)熟練運用軟件編程并進行仿真 (5)實現(xiàn)液晶顯示屏上中文顯示及滾動和圖片顯示功能山東工商學院 2020 屆畢業(yè)論文 1 第一章 緒論 人類生活與顯示技術 人類生活離不開信息，正如控制論創(chuàng)始人 ： “ 要有效地生活，就要有足夠的信息 。液晶顯示器 (LCD)具有功耗低、體積小、重量輕、超薄等許多其他顯示器無法比擬的優(yōu)點，近年 來被廣泛用于單片機控制的智能儀器、儀表和低功耗電子產品中。 Comments 主任（簽章） Signature of Dean 日期 Date 山東工商學院 2020 屆畢業(yè)論文 V 基于單片機的 LCD 驅動程序設計 [摘要 ] 本文主要 研究了單片機 AT89C51控制的 LCD 液晶顯示系統(tǒng)。 液晶顯示器分為段式 LCD、字符型 LCD和點陣型 LCD?？梢?，最大量的信息是通過眼睛獲取的。更準確地說應該稱為現(xiàn)代顯示，是一種現(xiàn)代顯示技術。顯示技術是現(xiàn)代社會人與信息間最可靠的橋梁。可以確信，現(xiàn)代顯示技術的發(fā)展必將為人類的進步、社會的發(fā)展帶來不可估量的影響。 目前，廣泛用于顯示器件上的液晶叫列相。最常見的液晶顯示器件（ LCD）屬于扭曲相列型 (TN)。玻璃外面前后再配上正交偏振片。 4. 液晶顯示器件屬于被動型，不發(fā)光，靠調制外界光達到顯示目的。這一類液晶顯示器對動、靜態(tài)影像的顯示表現(xiàn)都不好。盡管實現(xiàn)了彩色輸出， DSTN 顯示器依然存在著許多令人無法忍受的局限性，由于視角狹小、圖像品質較差、分辨率和彩色深度低等缺點， DSTN 顯示只能提供 EGA(640350) 分辨率，顯示出 16 種色彩。 以上。一般來講，只要是筆段式的液晶顯示器大都是采用 TN 型液晶顯示材料。 210176。 8051 插座兼容 89 系列單片機的引腳是和 80C51 一樣的，所以，當用 89 系列單片機取代80C51 時，可以直接去代換。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容 ??5 。 （ 3） AT89C51 單片機的引腳 ??2 ： AT89C51 單片機有 40 個引腳，共分為電源線，端口線和控制線三類。 P2 口 ： P2 口為一 個內部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P2口緩沖器可接收，輸出 4個 TTL門電流，當 P2口被寫“ 1”時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。 /EA/VPP: 當 /EA 保 持 低 電 平 時 ， 則 在 此 期 間 外 部 程 序 存 儲 器（ 0000HFFFFH），不管是否有內部程序存儲器。如采用外部時鐘源驅動器件， XTAL2應不接。 液晶顯示器件原理 LCD 的基本構造 液晶顯示器件從結構上說，屬于平板顯示器件。這些圖形由像素圖形和外引線圖形組成。涂有一層光學壓敏膠，可以貼在液晶盒的表面。這兩種方式相比較各有優(yōu)缺點。為了提高顯示的對比度，適當?shù)卣{整脈沖的電壓即可。因此建立顯示所需的電場以及控制顯示像素的組合就成為液晶顯示驅動器和液晶顯示控制器的功能。 液晶顯示模塊 外部接口 外部接口信號 ??8 見表 表 外部接口信號 Table External interface signals 管腳號 管腳名稱 LEVER 管腳功能描述 1 Vss 0 電源地 2 Vdd + 電源電壓 3 V0 液晶顯示器驅動電壓 4 D/I H/L D/I=“ H”，表示 DB7～ DB0 為顯示數(shù)據(jù) D/I=“ L”，表示 DB7～ DB0 為顯示指令數(shù)據(jù) 5 R/W H/L R/W=“ H”， E=“ H”數(shù)據(jù)被讀到 DB0～ DB7 R/W=“ H”， E=“ H L” 數(shù)據(jù)被寫到 IR 或 DR 山東工商學院 2020 屆畢業(yè)論文 16 續(xù)表 管腳號 管腳名稱 LEVER 管腳功能描述 6 E H/L R/W=“ L”， E信號下降沿鎖存 DB7～ DB0 R/W=“ H”， E=“ H” DDRAM 數(shù)據(jù)讀到 DB7～ DB0 7~14 DB0~DB7 H/L 數(shù)據(jù)線 15 CS1 H/L H：選擇芯片（右半屏）信號 16 CS2 H/L H：選擇芯片（左半屏）信號 17 RST H/L 復位信號，低電平復位 18 Vee 10V LCD 驅動負電壓 19 LED LED 背光板電源 20 LED+ LED 背光板電源 液晶顯示控制器 KS0108 KS0108 的硬件特點 KS0108 液晶顯示控制是一種帶有驅動輸出的點陣型液晶顯示控制器，它可直接與 8位微處理器相連，對液晶顯示控制器進行行、列驅動，組成液晶顯示驅動控制系統(tǒng) ??8 。現(xiàn)分別介紹如下： （ 1） 顯示開 /關指令見表 山東工商學院 2020 屆畢業(yè)論文 20 表 顯示開 /關指令 Table Display ON / OFF mand R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 B3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1/0 當 DBO=1 時， LCD 顯示 RAM 中的內容； DBO=0 時，關閉顯示。指令為0x40~0x7f 對應第 0 列 ~第 63 列。硬件電路基本框圖如圖。 (二 ) 系統(tǒng)調試軟件 Keil??10 Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51系列兼容單片機 C語言軟件開發(fā) 系統(tǒng)，與匯編相比， C語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。 系統(tǒng)查看器 (System Viewer)：顯示設備周邊緩存器的信息。 新資 料 和指 令 追蹤 (New Data and instruction trace)：對 ARM 和 Cortex MCUs。 液晶顯示軟件 流程圖 液晶顯示軟件的流程圖如下圖 所示： 山東工商學院 2020 屆畢業(yè)論文 26 圖 液晶顯示程序流程圖 LCD program flow chart 顯 示器上 128 點 64 點，每 8 點為一字節(jié)數(shù)據(jù)，都對應著顯示數(shù)據(jù)RAM(在 KS0108 芯片內 )，一點對應一個 bit,計算機寫入或讀出顯示存儲器的數(shù)據(jù)代表顯示屏上某一點列上的垂直 8 點行的數(shù)據(jù)。 在程序中根據(jù)各個指令的不同定義進行復位、置位、寫數(shù)據(jù)、讀指令等。調試的步驟：首先實現(xiàn)漢字部分的顯示，其次：漢字的滾動，同時實現(xiàn)整個屏幕液晶顯示。 但是由于運行結果不正確，所以改變了思路，先讓液晶顯示屏點