【文章內(nèi)容簡介】 本設(shè)計(jì)選用的 12864 是AMPIRE128X64,它的控制器是 KS0108，采用并行方式與單片機(jī)通信。對于單片機(jī)的選用，采用程序存儲(chǔ)空間較大的 STC89C58,它有 32K 的 flash，對于實(shí)現(xiàn)簡單的 GUI 設(shè)計(jì)足夠。圖 21 是單片機(jī)與 LCD 液晶以及外圍電路的總體框圖 。 外部晶振電路 外部復(fù)位電路 單 片 機(jī) LCD12864液晶 17 電路設(shè)計(jì) 圖 22 單片機(jī)系統(tǒng)電路 如圖 22 所示，單片機(jī)的最小系統(tǒng)由復(fù)位電路和振蕩電路組成，復(fù)位電路采用上電復(fù)位，振蕩電路采用內(nèi)部方式。在 XTAL1 和 XTAL2 端外界石英晶體作定時(shí)元件，內(nèi)部反相放大 器自激振蕩，產(chǎn)生時(shí)鐘。 P0 口出外接 上拉電阻，因?yàn)?P0 口是漏極開路，必須要接上拉才能輸出高電 平。 12864 液晶外圍電路如圖 23 所示。 工作原理及過程： R/W， E， D/I 分別為讀寫控制，使能控制，和命令數(shù)據(jù)選擇控制端口，將這三個(gè)管腳分別連接到單片機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對 LCD12864的控制，并口數(shù)據(jù) D0D7 連接到單片機(jī)的 P0 口，實(shí)現(xiàn)相互通信。 18 圖 23 12864 液晶外圍電路 圖 24 電路總圖 電路總圖連接如圖 24 所示。所有的管腳通過標(biāo)號(hào)建立電氣連接，由圖可以看出 LCD12864 與單片機(jī)的數(shù)據(jù)聽信是利用單片機(jī)的 P0 口，控制線連接到了單片機(jī)的 P2 口的前 5 個(gè)管腳，單片機(jī)通過這 5 個(gè)管腳與 LCD12864 通信，實(shí)現(xiàn)對 LCD128864 的控制。 19 第三章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 、寫指令函數(shù)及初始化函數(shù) 在設(shè)計(jì)系統(tǒng)中定義 P3^2 口為 EN 對應(yīng)連接液晶模塊的使能信號(hào)端 E 端，P3^1 為 R_W 對應(yīng)液晶模塊的 RW 端，定義 P3^0 為 RS 對應(yīng)連接液晶模塊的 RS端。定義寫指令函數(shù)為 write_d，參名為 d，寫數(shù)據(jù)函數(shù)名為 weite_data，參數(shù)名為 dat，定義初始化函數(shù)名為 sub_int， 程序中回饋頻繁的用到延時(shí)操作，定義延時(shí)函數(shù)名為 delay,參數(shù)名為 n。 寫函數(shù)主要用來向 ST7920 控制器進(jìn)行寫指令和寫數(shù)據(jù)操作。當(dāng)模塊在接收指令前，微處理器必須先確認(rèn)模塊內(nèi)部處于非忙碌狀態(tài)，即讀取 BF 標(biāo)志時(shí)BF 需為 0，方可接受新的指令；如果在送出一個(gè)指令前并不檢查 BF 標(biāo)志，那么在前一個(gè)指令和這個(gè)指令中間必須延遲一段較長的時(shí)間，即是等待前一個(gè)指令確實(shí)執(zhí)行完成，指令執(zhí)行的時(shí)間請參考指令表中的個(gè)別指令說明。寫指令的流程圖如圖 31 所示。寫數(shù)據(jù)操作與寫指令相似只需修改 RS 控制信號(hào)即可。 圖 31 寫指令操作 在進(jìn)行漢字顯示，圖形顯示，點(diǎn)，線顯示等操作前都需對 LCD 進(jìn)行初始化，其初始化流程圖如圖 32 所示。通過基本指令集進(jìn)行功能設(shè)定，再寫入 OX08指令關(guān)顯示，通過 0X01 指令清楚屏幕，寫入 0X06 指令進(jìn)入設(shè)定點(diǎn)，并設(shè)置游標(biāo)右移 DDRAM 地址寄存器 AC 加 0X0C 重新開顯示即初始化開始 延時(shí) RW=0（讀操作） RS=0（指令） 使能開 顯示數(shù)據(jù) 使能關(guān) 寫指令完成 20 完成。 圖 32 初始化流程圖 、漢字顯示函數(shù) 文本顯示 RAM 提供了 48=32 個(gè)字的漢字空 間，每個(gè)漢字需占用 1616 共32 個(gè)字節(jié)的地址空間，當(dāng)寫入文本顯示 RAM 時(shí)，可以分別顯示 CGROM、HCGROM 與 CGROM 的字型； ST7920 可以顯示 3 種字型，分別是半寬的HCGROM 字型、 CGROM 字型及中文 CGROM 字型。 3 種字型的選擇，由在DDRAM 中寫入的編碼選擇，各種字型詳細(xì)編碼如下： ① 顯示半寬字型：將一位字節(jié)寫入 DDRAM 中，范圍為 02H27FH 的編碼。 ② 顯示 CGRAM 字 型 ： 將 兩 字 節(jié) 編 碼 寫 入 DDRAM 中，共0000H,0002H,0004H,0006H4 種編碼。 ③ 顯示中文字型：將兩字節(jié)編 碼寫入 DDRAM,范圍為 A1A0H~F7FFH(GB碼 )或 A140H~D75FH(BIG5 碼 )的編碼 [4]。 液晶顯示器初始化完成后，先由寫指令操作寫入漢字在液晶顯示屏上的地址，再連續(xù)寫入兩個(gè)字節(jié)的要顯示的字符的編碼到 DDRAM 上，顯示數(shù)字或字母等半寬字符時(shí)，將一個(gè)字節(jié)的編碼寫入 DDRAM，硬件依照編碼自動(dòng)從CGRAM 中選擇要顯示的字符顯示，漢字顯示流程圖如圖 33 所示。 在顯示漢字時(shí)，定義一個(gè)漢字顯示子程序，程序名為 showhz,在漢字顯示子開電源 功能設(shè)定 0X38 關(guān)顯示 0X08 清楚屏幕 0X01 進(jìn)入設(shè)定點(diǎn)，游標(biāo)右移 0X06 開顯示 0X0C 初始化完成 21 程序中用一個(gè)指針變量 *s 指向所顯示的漢字字符串，并用其來判斷所 顯示的漢字是否顯示結(jié)束，在主函數(shù)中顯示漢字時(shí)，先寫入漢字所處的液晶位置的地址，再調(diào)用 showhz 子程序來顯示漢字。 圖 33 漢字顯示流程圖 編寫程序 詳見附錄。 START 初始化 潔屏 寫入漢字顯示地址 指針賦值 寫漢字 結(jié)束 22 第四章 軟件調(diào)試 與 仿真 （ 1）將 keil 里已編號(hào)的程序經(jīng)調(diào)試無誤后生成 HEX 文件，按照圖 24 在proteus 里連接電路，并將已生成的 HEX 文件載入單片機(jī)，運(yùn)行。 （ 2）仿真結(jié)果： 液晶顯示屏上出現(xiàn) “銅陵學(xué)院，機(jī)電工程系自動(dòng)化胡莉，王子俊，范 賢略，張國飛，鮑明浩，王冉冉 ”如圖 41 所示。接著顯示屏上的漢字消失，同時(shí)出現(xiàn)一幅圖畫，如圖 42 所示。接著圖畫消失，同時(shí)如圖 1 所示的漢字出現(xiàn)在液晶顯示屏上，再接著漢字消失，同時(shí)圖 42 所示圖畫顯示在液晶顯示屏上，如此周而復(fù)始的循環(huán)下去。直至按下停止按鈕。 圖 41 多漢字 仿真結(jié)果 圖 42 圖畫 仿真結(jié)果 23 第五章 心得體會(huì) 在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神，分工合作，自主學(xué)習(xí)，通過對前期知識(shí)的補(bǔ)充和學(xué)習(xí)，較好的完成了作品，完成了本次課程設(shè)計(jì)的要求。在最初的設(shè)計(jì)中，對 52 單片機(jī)進(jìn)行了充分的了解，并與 51 單片機(jī)相比較，了解了兩種單片機(jī)的不同，并且相互學(xué)習(xí)，一同討論，最終決定使用 89C51 單片機(jī)制作。程序編寫中，由于思路不清晰，開始時(shí)遇到了很多問題，通過同組員商議討論，以及對大量書籍資料和論壇中的作品進(jìn)行借鑒，明白了編程中的主要算法和實(shí)現(xiàn)，從而解決了很多問題，對于液晶屏幕，開始并不是很了解，在運(yùn)用時(shí)查看了大量的手冊資料，并閱讀了網(wǎng)友對于 12864 液晶的驅(qū)動(dòng)編寫代碼，從而掌握了 12864 液晶的使用，在本次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)中，對于單片機(jī)的功能及應(yīng)用有了充分的認(rèn)識(shí)，充分了解了單片機(jī)的應(yīng)用，并對知識(shí)進(jìn)行了補(bǔ)充學(xué)習(xí)。 在大量閱讀文獻(xiàn)資料后，感覺對單片機(jī)的了解還很少，以后將及時(shí)補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)對單片機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)。 通過這次對 LCD 液晶簡單 GUI 的設(shè)計(jì)與制作，讓我了解了設(shè)計(jì)電路的程序，也讓我了解了關(guān)于 LCD12864 的基本原理與設(shè)計(jì)理念，要設(shè)計(jì)一個(gè)電路總要先用 仿真仿真成功之后才實(shí)際接線的。但是最后的成品卻不一定與仿真時(shí)完全一樣， 因?yàn)椋趯?shí)際接線中有著各種各樣的條件制約著。而且，在仿真中無法成功的電路接法，在實(shí)際中因?yàn)樾酒旧淼奶匦远軌虺晒?。所以，在設(shè)計(jì)時(shí)盡可能應(yīng)考 慮兩者的差異，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。此外，仿真時(shí)應(yīng)注意相同元件的不同型號(hào)，往往存在差異性。通過這次學(xué)習(xí)，讓我對各種電路都有了大概的了解， 所以說， 心動(dòng)不如行動(dòng)， 對于這些電路還是應(yīng)該自己動(dòng)手實(shí)際操作才會(huì)有深刻理解。 24 參考文獻(xiàn)： [1] 李建忠 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 .西安電子科技大學(xué)出版 [2] 張俊謨 .單片機(jī)中級教程 .北京航空航天大學(xué)出版 [3] 余發(fā)山 .單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù) .中國礦業(yè)大學(xué)出版社 [4] 楊凌霄 .微軟計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用 .中國礦業(yè)大學(xué)出版社 [5] 何立民 .單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編 .北京航空航天大學(xué)出版社 [6] 萬光毅 .單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程 .北京航空航天大學(xué)出版社 [7] 周航慈 .單片機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) .北京航空航天大學(xué)出版社 [8] 黃遵熹 .單片機(jī)原理接口與應(yīng)用 .西北工業(yè)大學(xué)出版社 [9] 楊振江，杜鐵軍，李群 .流行單片機(jī)實(shí)用子程序及應(yīng)用實(shí)例 [M].西安電子科技大學(xué)出版社 2021 [10] 楊子文 編 單片機(jī)原理及應(yīng)用 西安電子科技大學(xué)出版社 2021 [11] 王法能 編 單片機(jī)原理及應(yīng)用 科學(xué)出 版社 2021 25 附錄 ： 編寫程序如下： include define uchar unsigned char define uint unsigned int define LCDLCDDisp_Off 0x3e define LCDLCDDisp_On 0x3f define Page_Add 0xb8//ye define LCDCol_Add 0x40//lie define Start_Line 0xC0//hang /*****液晶顯示器的端口定義 *****/ define data_ora P0 /*液晶數(shù)據(jù)總線 */ sbit LCDMcs=P2^1 。 /*片選 1*/ sbit LCDScs=P2^2 。 /*片選 2*/ sbit RESET=P2^3 。 /*復(fù)位信號(hào) */ sbit LCDDi=P2^4 。 /*數(shù)據(jù) /指令 選擇 */ sbit LCDRW=P2^5 。 /*讀 /寫 選擇 */ sbit LCDEnable=P2^6 。 /*讀 /寫 使能 */ uchar *tab。 uint k=0。 uchar code hz1[]= { /* 文字 : 銅 */ /* 宋體 12。 此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬 x 高 =16x16 */ 0x40,0x30,0xEF,0x24,0x24,0x00,0xFE,0x02,0x92,0x92,0x92,0x92,0x02,0xFE,0x00,0x00, 0x01,0x01,0x7F,0x21,0x11,0x00,0xFF,0x00,0x0F,0x08,0x08,0x4F,0x80,0x7F,0x00,0x00, /* 文字 : 陵 */ /* 宋體 12。 此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬 x 高 =16x16 */ 0x00,0xFE,0x22,0x5A,0x86,0x00,0x20,0xA4,0x64,0xA4,0x3F,0x24,0x64,0xA4,0x20,0x00, 0x00,0xFF,0x04,0x08,0x07,0x80,0x89,0x44,0x46,0x2B,0x12,0x2A,0x46,0x80,0x81,0x00, /* 文字 : 學(xué) */ /* 宋體 12。 此字體下對應(yīng)的點(diǎn)陣為：寬 x 高 =16x16 */ 0x40,0x30,0x11,0x96,0x90,0x90,0x91,0x96,0x90,0x90,0x98,0x14,0x13,0x50,0x30,0x00, 0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x44,0x84,0x7E,0x06,0x05,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x00, /* 文字 : 院 */ /* 宋體 12。 此字體下對應(yīng)的 點(diǎn)陣為：寬 x 高 =16x16 */ 0x00,0xFE,0x22,0x5A,0x86,0x10,0x0C,0x24,0x24,0x25,0x26,0x24,0x24,0x14,0x0C,0x00, 0x00,0xFF,0x04,0x08,0x07,0x80,0x41,0x31,0x0F,0x01,0x01,0x3F,0x41,0x41,0x71,0x00, 26 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,