【正文】 上電復(fù)位： STC89 系列單片及為高電平復(fù)位，通常在復(fù)位引腳 RST 上連接一個電容到 VCC，再連接一個電阻到 GND，由此形成一個 RC 充放電回路保證單片機(jī)在上電時 RST腳上有足夠時間的高電平進(jìn)行復(fù)位，隨后回歸到低電平進(jìn)入正常工作狀態(tài)，這個電阻和電容的典型值為 10K 和 10uF。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號和圖形。 本設(shè)計主要是通過控制 89C52 單片 機(jī) 的引腳來控制 LCD1602 顯示給定的符號、字母、數(shù)字，以及控制顯示內(nèi)容的垂直移動和水平移動。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置。串行通信方式如圖 所示 ： 圖 串行通信方式 （ 2） 并行通信 采用并行傳送方式在微機(jī)與外部設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的接口叫并行接口。且計算功能、邏輯判斷功能強大。 使用步驟 （ 1） 打開 Keil，建立工程，輸入程序 （ 2） 編譯和生成 hex 文件，如圖 所示 ： 圖 編譯和生成 hex 文件 調(diào)試結(jié)果：屏幕上顯示 “wele to Xin Lian !”字符從右向左移動。在設(shè)計過程中，因為工作量較大，所以一定要分塊進(jìn)行，即每一階段都有側(cè)重點，然而，當(dāng)中很可能會出現(xiàn)一些變化，這就要求你要根據(jù)條件變化而調(diào)整工作重點的應(yīng)變能力。 （ 2） 建立匯編源文件。 （ 3） 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富 C 的數(shù)據(jù)類型有：整型、實型、字符型、數(shù)組類型、指針類型、結(jié)構(gòu)體類型、共用體類型等。 LCD1602 顯示電路 如圖 所示： 圖 LCD1602 顯示電路 河南師范大學(xué)新聯(lián)學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 26 4 軟件的設(shè)計與實現(xiàn) 總體設(shè)計方案 設(shè)計思路 本設(shè)計主要是通過控制 STC89C52 單片 機(jī) 的引腳來控制 LCD1602 顯示給定的符號、字母、數(shù)字，以及控制顯示內(nèi)容的水平移動。 指令 4：顯示開關(guān)控制。下面以長沙太陽人電子有限公司的 1602 字符型液晶顯示器為例，介紹其用法。如果對分子的排列加以適當(dāng)?shù)目刂疲壕Х肿訉试S光線穿越。 河南師范大學(xué)新聯(lián)學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 17 3 LCD 液晶顯示屏的結(jié)構(gòu)與原理 液晶顯示的背景 液晶顯示器件 (LCD)是本世紀(jì)初最有活力的電子產(chǎn)品之一。 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖如圖 所示： 圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖 復(fù)位電路 單片機(jī)的置位和復(fù)位，都是為了把電路初始化到一個確定的狀態(tài)，一般來說，單片機(jī)復(fù)位電路作用是把一個例如狀態(tài)機(jī)初始化到空狀態(tài)，而在單片機(jī)內(nèi)部，復(fù)位的時候單片機(jī)是把一些寄存器以及存儲設(shè)備裝入廠商預(yù)設(shè)的一個值。對沒有定義的單元讀寫將是無效的，讀出的數(shù)值將不確定，而寫入的數(shù)據(jù)也將丟失。 如果需 要，通過將地址位 8EH的 SFR的第 0位置 “1”， ALE操作將無效。在訪問 8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 “MOVX R1”指令）時，P2口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器 (SFR)區(qū)中的 P2寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不會改變。單片機(jī) STC89C52 芯片如圖 所示： 河南師范大學(xué)新聯(lián)學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 10 圖 單片機(jī) STC89C52 芯片 STC89C52 主要功能 主要功能特性 ： 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 8k 可反復(fù)擦寫 (1000 次 ） Flash ROM 32 個雙向 I/O 口 256x8bit 內(nèi)部 RAM 3 個 16 位可編程定時 /計數(shù)器中斷 時鐘頻率 024MHz 2 個串行中斷 可編程 UART 串行通道 2 個外部中斷源 共 6 個中斷源 2 個讀 寫中斷口線 3 級加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 引腳功能 STC89C52RC 引腳圖如圖 所示： 河南師范大學(xué)新聯(lián)學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 11 圖 STC89C52RC引腳圖 定時 /計數(shù)器 2控制寄存器各位功能說明 STC89C52RC引腳功能說明： VCC（ 40引腳 ） ：電源電壓 VSS (20引腳）：接地 P0端口 (～ ， 39～ 32引腳）： P0口是一個漏極開路的 8位雙向 I/O口。 ? 工作溫度范圍： 40～ +85℃ （工業(yè)級） /0～ 75℃ （商業(yè)級）。 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種是程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開的形式，即哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計算機(jī)廣泛使用的程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器合二為一 的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓 (Princeton)結(jié)構(gòu)。允許使用的電源電壓范圍也越來越寬。 河南師范大學(xué)新聯(lián)學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 4 2 單片機(jī)技術(shù)與理論 單片機(jī) 技術(shù) 單 片機(jī)又稱單片微控制器 ,它不是完成某一個邏輯功能的芯片 ,而是把一個計算機(jī)系統(tǒng)集成到一個芯片上。突破 LCD自身的各種局限性，提高其作為多媒體電視顯示器的動畫顯示性能，并大力簡化制造工藝以確保其在價格上具有競爭力。 附 錄 .....................................................錯誤 !未定義書簽。 LCD1602 的指令說明及時序 ........................ 錯誤 !未定義書簽。 引腳功能 ......................................... 錯誤 !未定義書簽。 液晶顯示屏的 背景 ..................................... 錯誤 !未定義書簽。通過 控制 STC89C52 單片 機(jī) 的引腳來控制 LCD1602 顯示給定的符號、字母、數(shù)字，顯示 的 內(nèi)容 從右至左并行移動，同時設(shè)計也對部分芯片和外圍電路進(jìn)行了介紹和設(shè)計，并附以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖加以說明，還介紹了顯示原理、硬件電路和軟件部分的設(shè)計原理。 MCS51 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) ............................... 錯誤 !未定義書簽。 LCD 的驅(qū)動方式 ...................................... 錯誤 !未定義書簽。 軟件設(shè)計語言 ......................................... 錯誤 !未定義書簽。液晶顯示器與 CRT（ cathoderay tube， 陰極射線管 )、 LED (lightemitting diode， 發(fā)光二級管 )或等離子顯示器相比是一種低功耗的平面顯示器件。因此點陣式顯示器件的研制、生產(chǎn)也得到了迅速的發(fā)展，并逐步形成產(chǎn)業(yè)，成為光電子行業(yè)的新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。 （ 2） 8 位、 16 位與 32 位單片機(jī)共同發(fā)展 這是單片機(jī)技術(shù)發(fā)展的另一個動向。 （ 2）數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)： 8051內(nèi)部有 128個 8位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和 128個專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的 的 RAM只有 128個，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。 ? 通用 I/O口（ 32個），復(fù)位后為： P1/P2/P3/P4是準(zhǔn)雙向口 /弱上拉， P0口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時，不用加上拉電阻，作為 I/O口用時，需加上拉電阻。 在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在線系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 P1口作輸入口使用時，因為有內(nèi)部上拉電阻，那些被外部拉低的引腳會輸出一個電流 [6]?？撮T狗計時完成后， RST引腳輸出 96個晶振周期的高電平。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，應(yīng)該接 VCC。當(dāng)一條指令訪問高于 7FH 的地址河南師范大學(xué)新聯(lián)學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 14 時，尋址方式?jīng)Q定 CPU 訪問高字節(jié) RAM 還是特殊功能寄存器空間。有些晶 振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率，稱為壓控振蕩器 （ VCO） 。數(shù)字式接口液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。 液晶顯示的驅(qū)動就是用來調(diào)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(qū)動電場，以實現(xiàn)液晶顯示器件的顯示效果 [13]。 第 15 腳：背光源正極。 與 HD44780 相兼容的芯片時序表 所示 ： 表 基本操作時序表 讀狀態(tài) 輸入 RS=L， R/W=H， E=H 輸出 D0—D7=狀態(tài)字 寫指令 輸入 RS=L， R/W=L， D0—D7=指令碼， E=高脈沖 輸出 無 讀數(shù)據(jù) 輸入 RS=H， R/W=H， E=H 輸出 D0—D7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 輸入 RS=H， R/W=L， D0—D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖 輸出 無 讀寫操作時序如圖 和圖 所示： 河南師范大學(xué)新聯(lián)學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 23 圖 讀操作時序 圖 寫操作時序 LCD1602 的 RAM 地址映射及標(biāo)準(zhǔn)字庫表 液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。因本程序 涉及的模塊較多，所以程序編寫也采用模塊化設(shè)計，本系統(tǒng)的軟件主要采用 C 語言編寫。程序調(diào)試的難點在于設(shè)計的功能模塊過多，程序結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，使得調(diào)試起來比較費時間?；痉项A(yù)期設(shè)想，可以在實際中得到應(yīng)用。在實際 制作的過程當(dāng)中，通過對電路方案的確定，提高了我分析電路的能力，當(dāng)然，在設(shè)計電路的過程中，由于自己知識的匱乏，也遇到了很多困難。機(jī)器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼， Keil 軟件是目前最流行開發(fā)MCS51 系列單片機(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。它把高級語言的基本結(jié)構(gòu)和語句與低級語言的實用性結(jié)合起來。 在對液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時光標(biāo)是自動右移的，無需人工干預(yù)。 接口信號說明 接口信號說明 如 表 所示： 表 接口信號說明 編號 符號 引腳說明 編號 符 號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 Data I/O 2 VDD 電源正極 10 D3 Data I/O 3 VL 液晶顯示偏壓信號 11 D4 Data I/O 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端（ H/L） 12 D5 Data I/O 5 R/W 讀 /寫選擇端（ H/L） 13 D6 Data I/O 6 E 使能信號 14 D7 Data I/O 7 D0 Data I/O 15 BAL 背光源正極 8 D1 Data I/O 16 BLK 背光源負(fù)極 LCD1602 的 指令說明及時序 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令，如表 所示： 表 控制命令表 序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計數(shù)器地址 河南師范大學(xué)新聯(lián)學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 22 10 寫數(shù)到 CGRAMDDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 CGRAM 或 DDRAM 讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 1602 液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。對于 TN 及 STNLCD 一般采用靜態(tài)驅(qū)動或多路驅(qū)動電極度數(shù)必須與顯示筆段數(shù)相同，因而用途不如多路驅(qū)動廣。 （ 3）功耗低 相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動 IC 上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。 單片機(jī)晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信