【文章內(nèi)容簡介】 模塊執(zhí)行命令。 第 7～ 14 腳 D0～ D7 為 8位雙向數(shù)據(jù)線。 第 15～ 16腳 背光陽極和背光陰極。 表 LCD1602 指令表 指令 1 清顯示 指令碼 01H, 光標復位到地址 00H位置； 指令 2 光標復位 指令碼 02H, 光標返回到地址 00H位置 ； 指令 3 光標和顯示模式設(shè)置 I/D位 → 光標移動方向，高電平右移，低電平左移； S 位 → 屏幕上所有文字是否左移或者右移，高電平有效，低電平無效； 指令 4 顯示開關(guān)控制 D 位 → 控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示； C 位 → 控制光標的開與關(guān)，高電平表示有光標，低電平表示無光標； B 位 → 控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍 ； 指令 5 光標或顯示移位 S/C 位 → 高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標 指令 6 功能命令設(shè)置 DL位 高電平時為 4位數(shù)據(jù)總線，低電平時為 8位總線； N— 位低電平時為單行顯示，高電平時為雙行顯示； F— 位低電平時顯示 5x7的點陣字符 ,高電平時為 5x10的點陣字符； 指令 7 字符發(fā)生器 RAM地址設(shè)置 指令 8 DDRAM地址設(shè)置 指令 9 讀忙信號和光標地址 BF位 → 為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù) 指令 10 寫數(shù)據(jù) 指令 11 讀數(shù)據(jù) 14 2 、 LCD的特點： （ 1）低壓微功耗； （ 2）平板型結(jié)構(gòu)； （ 3）被動顯示型 (無眩光，不刺激人眼，不會引起眼 睛疲勞 )； （ 4）顯示信息量大 (因為像素可以做得很小 )； （ 5）易于彩色化 (在色譜上可以非常準確的復現(xiàn) )； （ 6）無電磁輻射 (對人體安全，利于信息保密 )； （ 7）長壽命 (這種器件幾乎沒有什么劣化問題，因此壽命極長，但是液晶背光壽命有限，不過背光部分可以更換 )。 15 第 四 章 設(shè)計原理分析 設(shè)計方案的確定 本設(shè)計需要使用 LCD 液晶顯示屏和編碼鍵盤。故選擇靜態(tài)顯示和用編碼鍵盤。使用 LCD 液晶顯示屏 顯示運算結(jié)果。 主程序進行初始化，其他的程序選擇 模塊式的方式。首先對每個模塊進行調(diào)試 , 當模塊調(diào)試成功后，逐一的加入主程序中，最后完成整個軟件部分的設(shè)計。 計算器硬件方案及硬件資源分配 硬件資源分配 主要用到的硬件： AT89S52 LCD液晶顯示屏 編碼鍵盤 硬件分配： P0、 P3口：做為輸出口，控制 LCD液晶顯示屏 顯示數(shù)據(jù)的結(jié)果。 P1口：做為輸入口，與鍵盤連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入。 LCD液晶顯示屏 顯示輸出。 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 為了更好的實現(xiàn)系統(tǒng)得功能，硬件電路的設(shè)計應該遵循以下原則： 優(yōu)化 硬件電路 16 采用軟件設(shè)計與硬件設(shè)計相結(jié)合的方法；盡管采用軟件來實現(xiàn)硬件系統(tǒng)的功能時，也許響應時間會比單純使用硬件時長，而且還要占用微處理器 (MCU)的時間；但是，用軟件實現(xiàn)硬件的功能可以簡化硬件結(jié)構(gòu)，提高電路的可靠性。所以，在設(shè)計本系統(tǒng)得時候，在滿足可靠性和實時性的前提下，盡可能的通過軟件來實現(xiàn)硬件功能。 可靠性及抗干擾設(shè)計 根據(jù)可靠性設(shè)計理論，系統(tǒng)所用芯片數(shù)量越少，系統(tǒng)的平均無故障時間越長。而且，所用芯片數(shù)量越少，地址和數(shù)據(jù)總線在電路板上受干擾的可能性也就越小。因此，系統(tǒng)的設(shè)計思想是在滿足功能的情況下力 爭使用較少數(shù)量的芯片。 靈活的功能擴展 功能擴展是否靈活是衡量一個系統(tǒng)優(yōu)劣的重要指標。一次設(shè)計往往不能完全考慮到系統(tǒng)的各個方面，系統(tǒng)需要不斷完善以及進行功能升級。進行功能擴展時，應該在原有設(shè)計的基礎(chǔ)上，通過修改軟件程序和少量硬件完成。對于本系統(tǒng)而言，就是要求在系統(tǒng)硬件不變的情況下，能夠通過修改軟件程序，完成功能的升級和擴展。 根據(jù)第提出的系統(tǒng)設(shè)計方案，結(jié)合以上三條原則，確定了系統(tǒng)硬件的設(shè)計。計算器主要由以下一些功能模塊構(gòu)成： 非 編碼鍵盤模塊、 LCD液晶顯示屏 模塊等。 該系統(tǒng)的硬件設(shè)計采用了模塊化的設(shè)計方法 。 AT89S52 單片機與 LCD液晶顯示屏顯示 電路是整個電路的核心，它們實現(xiàn)系統(tǒng)的功能要求。 簡易計算器主要包括：鍵盤電路，顯示電路。 下圖為總體硬件結(jié)構(gòu)。（如圖 所示為整個系統(tǒng)的原理圖） 圖 計算器原理圖 17 前面敘述了該系統(tǒng)的設(shè)計說明，系統(tǒng)采用了比較簡單的設(shè)計方案，所以該系統(tǒng)的硬件設(shè)計的總外圍電路不會產(chǎn)生過多的干擾。在下面的闡述中，對系統(tǒng)的外圍電路分別予以介紹。鍵盤部分采用 編碼鍵盤， 顯示部分采用 LCD液晶顯示屏 完全能夠很好的實現(xiàn)顯示方面的要求。 鍵盤電路的設(shè)計 鍵盤可 分為兩類：編碼鍵盤和非編碼鍵盤。編碼鍵盤是較多按鍵（ 20個以上）和專用驅(qū)動芯片的組合，當按下某個按鍵時，它能夠處理按鍵抖動、連擊等問題，直接輸出按鍵的編碼，無需系統(tǒng)軟件干預。通用計算機使用的標準鍵盤就是編碼鍵盤。在智能儀器中，使用并行接口芯片 8279或串行接口芯片 HD7279均可以組成編碼鍵盤，同時還可以兼顧數(shù)碼管的顯示驅(qū)動，其相關(guān)的接口電路和接口軟件均可在芯片資料中得到。當系統(tǒng)功能比較復雜，按鍵數(shù)量很多時，采用編碼鍵盤可以簡化軟件設(shè)計 。 非編碼鍵盤 成本低廉。 從成本角度出發(fā)， 本設(shè)計選用的是 非 編碼鍵盤 。如圖 圖 編碼鍵盤 電路 18 顯示電路的設(shè)計 當系統(tǒng)需要顯示少量數(shù)據(jù)時，采用 LCD液晶顯示屏 進行顯示是一種經(jīng)濟實用的方法。 P0口作為液晶顯示的數(shù)據(jù)端口， ，控制 LCD液晶顯示屏 顯示輸出數(shù)據(jù)。 最終電路如圖 ： 圖 LCD液晶顯示屏 顯示 19 第 五 章 計算器的軟件設(shè)計 計算器的軟件規(guī)劃 簡易計算器的程序主要包括以下功能模塊： 定時查鍵模塊，分為讀鍵程序、判鍵程序段、運算操作子程序等部分； 基于 LCD液晶顯示屏的 顯示模塊； 主模塊，為系統(tǒng)的初始化。 鍵盤掃描的程序設(shè)計 鍵盤掃描子程序，首先讀出 P1的低四位，然后讀出 P1口的高四位。然后鍵值并顯示緩存。然后將鍵如的值轉(zhuǎn)換為 ASCII碼然后就可以軟件來設(shè)置硬件按鍵各個鍵代表的內(nèi)容。 讀鍵程序 使用的是反轉(zhuǎn)法讀鍵，不管鍵盤矩陣的規(guī)模大小，均進行兩次讀鍵。第一次所有行線均輸出低電平，從所有讀入鍵盤信息（列信息）；第二次所有列線均輸出低電平，從所有行線讀入鍵盤信息（行信息）。 數(shù)字鍵按下則將相應的數(shù)字送入緩存區(qū)，功能鍵按下則執(zhí)行相應的程序。 顯示模塊的程序設(shè)計 顯示模塊程序首先要對顯示模塊進行初始化；然后控制光標的位置；定義液晶顯示的控制端口，用 SBIT指令完成；然后設(shè)置清屏、關(guān)閉顯示、歸位、開顯示、顯示位置的首地址等等。 顯示模塊的流程圖如圖 ： 20 主程序的設(shè)計 主程序主要是用來對 LCD液晶顯示屏進行初始化的。 軟件的可靠性設(shè)計 延時程序 開始 檢測 LED是否在忙 掃描鍵盤 Y N 加減乘除運算子程序 液晶顯示 結(jié)束 圖 模塊的流程圖 21 提高本儀器其可靠性措施主要有： 為防止程序跑飛，軟件中設(shè)置了軟件陷阱。 為防止程序死循環(huán)，軟件中使用了看門狗技術(shù)。 22 結(jié)束語 在硬件的制作過程中我走了好多的彎路，主要是在系統(tǒng)還沒有設(shè)計很有把握就開始動手制作了。后來發(fā)現(xiàn)與設(shè)計的要求還有偏差，反復的改過了幾次，浪 費了大量的時間和體力。感受到設(shè)計人員要有耐心，要認真的從要求開始研究。軟件的編寫過程中費了很大的力氣，因為軟件的編寫要求很高，要很細心，一不小心就會調(diào)用錯誤，很深刻的體會到作為軟件編程人員是絕不能粗心大意的。一個程序的完成的速度和質(zhì)量高低與細心與否有著很大聯(lián)系。編程時，我充分使用了結(jié)構(gòu)化的思想。這樣因為語句較少，程序調(diào)試比較方便，功能模塊可以逐一的調(diào)試，充分體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)化編程的優(yōu)勢。當每個模塊都完成時，將其功能加到一起就完成了整體的設(shè)計。 23 致謝 本次畢業(yè)設(shè)計得到導 師陳應華老師的熱心指導，在這里對陳老師表示最衷心的感謝。陳老師平易近人，對學生的設(shè)計進度和學習很關(guān)心。在畢業(yè)設(shè)計的前期，首先給我們介紹了不少有用的資料和書籍；在硬件設(shè)計等方面給予悉心的指導；在調(diào)試的過程中陳老師給每個出現(xiàn)的問題給予及時的指導。在寫畢業(yè)設(shè)計論文的階段，陳老師讓我們提前給他評審，不論內(nèi)容字體，還是格式上的問題都一一指出。待人平和、工作認真、治學嚴謹他的給我留下很深刻的印象。更重要的是，他善于與學生溝通，不僅在畢業(yè)設(shè)計上給我及時的指導，更為我大學最后階段的學習提出了許多寶貴的意見。這一切都在潛移默 化地影響著我，為我以后進入工作崗位樹立了良好的榜樣。 同時還要感謝梁 芳芳 老師，她關(guān)心同學們的進程，了解同學們在撰寫過程中的麻煩，給我們提供很多幫助。 最后向所有幫助 和關(guān)心 過我的人表示衷心感謝！ 24 參考 文獻 【 1】張靖武 ,周靈杉 .單片機系統(tǒng)的 PROTEUS 設(shè)計與仿真 [M].北京 ： 北京電子工業(yè)出版社 【 2】靳達 .求是科技 .單片機應用系統(tǒng)開發(fā)實例導航 [M].：人民郵電出版社 ,2022 【 3】劉守義 . 單片機應用技術(shù) [M].：西安電子科技大學出版社 ,2022 【 4】林志琦 .基于 PROTEUS 的單片機可視化軟硬件仿真 [M].北京 ： 北京航空航天大學出版社 ,2022 【 5】 胡漢才 .單片機原理及接口技術(shù) .清華大學出版社 ,1996 【 6】 徐江海 .單片機實用教程 [M].北京： 機械工業(yè) 出版社 ， 2022. 【 7】 肖洪兵 . 跟我學用單片機 . 北京：北京航空航天大學出版社 , 【 8】 夏繼強 . 單片機實驗與實踐教程 . 北京：北京航空航天大學出版社 , 2022 【 9】 譚浩強 . C 語言程序設(shè)計 [M].北京： 清華大學 出版社 ， 2022. 【 10】 劉福基 . C 語言 程序設(shè)計與實訓教程 [M].北京： 科學 出版 社 ， 2022. 【 11】 張磊 . C 語言程序設(shè)計 [M].北京： 高等教育出版社 ， 2022. 【 12】 嚴桂蘭 . C 語言程序設(shè)計 [M].廈門： 廈門大學 出版社 ， 2022 25 附錄 附錄一：硬件實物圖 硬件實物圖（正面） 硬件實物圖（ 背 面） 26 附錄二：系統(tǒng)程序清單 。主程序 // Header: // File Name: // Author: // Date: include include include void Header_printf(unsigned char *str) //規(guī)避 WARNING L15 { while(*str!=39。\039。) { BWR_data(*str)。 str++。 } } void Header() { LCD_moveto(0,0)。 Header_printf(ZhangFeng )。 LCD_moveto(1,3)。 Header_printf(XH:0810416016)。 } void Main() { 27 LCD_init()。 Header()。 P2=P2|0x0F。 P1=P1amp。0xC0。 /*開外部中斷 */ IT0=1。 //下降沿觸發(fā) EX0=1。 EA = 1。 while(1)。 } void mINT0 (void) interrupt 0 { char i。 EA=0。 for(i=5。i0。i) { if(INT0==1) break。 } if(INT0==0) { Key_press()。 } EA=1。 } 。按鍵處理程