【文章內(nèi)容簡介】 有四種基本操作(1)讀狀態(tài)字執(zhí)行讀狀態(tài)字操作，如表 31 滿足 RS=0，R/W=1 。根據(jù)管腳功能，當為有效電平時，狀態(tài)命令字可從 LCD 模塊傳輸?shù)綌?shù)據(jù)總線。同時可以保持一段時間，從而實現(xiàn)讀狀態(tài)字的功能。讀狀態(tài)字流程如圖 39 所示。圖 39　讀入狀態(tài)字流程圖(2)命令字表 32 所示為命令字，其主要介紹了指令名稱、控制信號及控制代碼。其指令名稱是指要實現(xiàn)的功能；控制代號是采用的十六進制的數(shù)值表示的。1）清零操作是指輸入某命令字后即能將整個屏幕顯示的內(nèi)容全部清除；2）歸 home 位：將光標送到初始位；其中的＊號為任意，高低電平均可；3）輸入方式：設光標移動方向并指定整體顯示，是否移動。I/D=0：減量方式，S=1：移位方式，S=0：不移位；4）顯示狀態(tài)：D 指設置整體顯示開關；C 指設置光標顯示開關； B 指設置光標的字符閃耀；5）光標畫面滾動：R/L 指右移或左移；S/C 指移動總體或光標；6）功能設置：DL 接口數(shù)位，L 指顯示行數(shù)，F(xiàn) 顯示字型；如 DL=1：8 位=0，4 位 N=1：2 行=0：1 行，G=1：510=0 ：57(點陣)RS R/W 操作0 0 寫命令操作(初始化，光標定位等 )0 1 讀狀態(tài)操作(讀忙標志位)1 0 寫數(shù)據(jù)操作(要顯示內(nèi)容)1 1 讀數(shù)據(jù)操作(可以把顯示存儲區(qū)中的數(shù)據(jù)反讀出來 )四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書第 10 頁　共 31 頁7）CGRAM 地址設制：相當于一個數(shù)據(jù)庫，可以在其中選擇所需要的符號；8）DDRAM 地址設制：顯示定位；9）讀 BF 和 AC：B 為最高位忙的標志， F 為標志位；10）寫數(shù)據(jù)：將數(shù)據(jù)按要求寫入到對應的單元；11）讀數(shù)據(jù)：讀相應單元內(nèi)的數(shù)據(jù)；表 32　命令字控制信號 控制代碼指令名稱 RSRW D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0清屏 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1歸 HOME 位 0 0 0 0 0 0 0 0 1 *輸入方式設制 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S顯示狀態(tài)設制 0 0 0 0 0 0 1 D C B無標畫面滾動 0 0 0 0 0 1 S/C RL * *功能設置 0 0 0 0 1 DL N F * *CGRAM 地址設制 0 0 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0DDRAM 地址設制 0 0 1 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0讀 BF 和 AC 0 1 BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0寫數(shù)據(jù) 1 0 數(shù) 據(jù)讀數(shù)據(jù) 1 1 數(shù) 據(jù)(3)寫命令字由表 32 可知當 RS=0，R/W=0 時，才可以通過單片機或用戶指令把數(shù)據(jù)寫到LCD 模塊，此時就對 LCD 進行調(diào)制?？刹捎貌樵兎绞剑合茸x入狀態(tài)字，再判斷忙標志位，最后寫命令字。圖 310 所示為寫命令字的流程圖。四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書第 11 頁　共 31 頁圖 310　寫命令字流程圖1）定義光標位置顯示數(shù)據(jù)的某位，就是把顯示數(shù)據(jù)寫在相應的 DDRAM 地址中，DDRAM 地址占 7 位。Set　DDRAM 　address 命令如表 33 所示。光標定位，寫入一個顯示字符后，DDRAM 地址會自動加 1 或減 1，加或減由輸入方式設置。表 33　Set DDRAM address 命令RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 0 1 AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0第 1 行 DDRAM 地址與第 2 行 DDRAM 地址并不連續(xù)，如表 34 所示。表 34　DDRAM 地址row 1 2 3 4 5 … 14 15 16line1 80H 81H 82H 83H 84H … 8dH 8eH 8fHline2 0c0H 0c1H 0c2H 0c3H 0c4H … 0cdH 0ceH 0cfH2）LCD 初始化從通電開始延時，先經(jīng)過判忙后再進行功能設置，過一段時間后可以設制顯示狀態(tài)（如設制行、位或陣列）再經(jīng)過延時清屏后才可以設置輸入方式，具體實現(xiàn)過程如圖 311 所示。四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書第 12 頁　共 31 頁圖 311　LCD 初始化流程圖2．LCD 顯示程序設計LCD 顯示程序的設計一般先要確定 LCD 的初始化、光標定位、確定顯示字符后，顯示流程如圖 312 顯示。圖 312　LCD 顯示程序流程圖四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書第 13 頁　共 31 頁第 4 章　系統(tǒng)軟件設計根據(jù)需要，可將系統(tǒng)軟件按照功能劃分為 4 個模塊，分別是主程序模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、液晶顯示模塊、中斷服務程序模塊(改變顯示的小數(shù)點位置)，各模塊的功能關系如圖 41 所示。編寫系統(tǒng)軟件時，可首先編寫各模塊的底層驅(qū)動程序，而后是系統(tǒng)聯(lián)機調(diào)試，編寫上層主程序。系統(tǒng)主程序液晶管顯示 A/D轉(zhuǎn)換中斷服務.圖 41　系統(tǒng)軟件框圖　主程序設計圖 42　主程序流程圖四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書第 14 頁　共 31 頁主程序主要負責各個模塊的初始化工作：設置定時器、寄存器的初值，啟動A/D 轉(zhuǎn)換，讀取轉(zhuǎn)換結果，處理量程轉(zhuǎn)換響應，控制液晶實時顯示等，其流程圖如圖 42 所示?！/D 轉(zhuǎn)換程序A/D 轉(zhuǎn)換程序的功能是采集數(shù)據(jù)，在整個系統(tǒng)設計中占有很高的地位。當系統(tǒng)設置好后，單片機掃描轉(zhuǎn)換結束管腳 的輸入電平狀態(tài)，當輸入為高電平則轉(zhuǎn)換完成，將轉(zhuǎn)換的數(shù)值轉(zhuǎn)換并顯示輸出。若輸入為低電平，則繼續(xù)掃描。程序流程圖如圖 43 所示。圖 43　A/D 轉(zhuǎn)換程序流程圖　中斷服務程序中斷服務程序的功能是為 ADC0808 提供時鐘信號，當中斷發(fā)生時將 AT89C51單片機的 管腳將輸出信號取反，為 ADC0808 提供 12kHz 時鐘信號。四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書第 15 頁　共 31 頁第 5 章　系統(tǒng)仿真與調(diào)試在進行電路的局部調(diào)試之后，我又進行了系統(tǒng)整機調(diào)試。首先為 ADC0808 接上+12V 的電壓，為其它芯片接上+5V 的工作電壓。另外還要輸入待測的模擬電壓，該電壓從 200mV 以下的電壓開始輸起，依次增大，直到達到待測電壓的上限 50V為止，記錄測量數(shù)據(jù)并分析系統(tǒng)性能。　分局部調(diào)試1．檢查 ADC0808 是否工作ADC0808 集成了三個控制端。如果某一控制端為高電平則對應的開關將接通。為測量其是否工作，我們將它的三個控制端用導線引出分別接高低電平，發(fā)現(xiàn)測量結果與理論分析結果一致，ADC0808 工作正常。2．各量程調(diào)節(jié)這一步調(diào)試是建立在上述兩步調(diào)試的基礎上的。針對不同的檔位，我們通過接入不同待測的模擬量來調(diào)節(jié)電壓。　整機調(diào)試本系統(tǒng)的測試采用 Proteus 軟件，系統(tǒng)在 Proteus 軟件中仿真時使用的元件如表51 所示。測試表明，系統(tǒng)運行正常，能準確將直流模擬信號的電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)值顯示，并能精確到 5 位有效數(shù)字，達到了設計的要求。表 51　元件名稱及屬性序號 元件名 屬性 序號 元件名 屬性1 AT89C51 單片機 7 LM016L LCD16023 CAP 電容 8 ADC0808 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器4 CAPELEC 電解電容 9 PULLUP 上拉電阻5 CRYSTAL 晶振 10 SWPOT4 4 路模擬開關6 RES 電阻 11 74LS02 與非門四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書第 16 頁　共 31 頁　系統(tǒng)仿真采用 Keil 編譯器進行源程序編譯及仿真調(diào)試，調(diào)好程序后將目標程序?qū)隤roteus 進行軟硬件調(diào)試，基于單片機實現(xiàn)的數(shù)字電壓表測試值見表 52 所示。表 52　測試值與真實值電壓表測得值/V 絕對誤差/V + + + + + + + +電壓表測得值/V 絕對誤差/V + + + + + + + + +從表中可以看出，電壓表測得值誤差均在 以內(nèi)，這與采用 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器所能達到的理論誤差精度相比較接近，因此在一般的應用場合都可以滿足要求。四川信息職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書第 17 頁　共 31 頁結　論本設計以 AT89C51 單片機為控制核心，通過集成摸數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 ADC0808 將被測信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，經(jīng)單片機內(nèi)部程序處理后，由液晶顯示器 LCD1602 顯示測量結果。仿真測試表明，系統(tǒng)性能良好，測量讀數(shù)穩(wěn)定易讀、更新速度合理，直流電壓測量范圍為 0～50V，最小分辨率為 ，滿足任務書指標要求。但是，該系統(tǒng)也存在一定