【文章內容簡介】 M 中字符代碼與字符圖形對應關系 1602 液晶模 塊內部的控制器共有 11 條控制指令，其控制命令如下表所示。 表 2 LCD1602 內部 11 條控制指令 它的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現的。（說明： 1 為高電平、 0 為低電平） 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，光標返回到地址 00H 指令 3：光標和顯示模式設置 I/D：光標移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效 指令 4：顯示開關控制。 D：控制整體顯示的開與關，高電平表示開顯示，低電平表示關顯示 C：控制光標的開與關，高電平表示有光標，低電平表示無光標 B：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：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標 指令 6：功能設置命令 DL：高電平時為 4 位總線，低電平時為 8 位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F 低電平時顯示 5x7 的點陣字符，高電平時顯示 5x10 的點陣字符（有些模塊是 DL：高電平時為 8 位總線，低電平時為4 位總線） 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設置 指令 8： DDRAM 地址設置 指令 9：讀忙信號和光標地址 BF：為忙標志位，高 電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數據，如果為低電平表示不忙。 指令 10：寫數據指令 11：讀數據 LCD1602 液晶顯示模塊可以和單片機 AT89C51 直接接口，電路如下圖所示。 圖 16 LCD1602 與 AT89C51 連接圖 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模塊的忙標志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，下表是 LCD1602 的內部顯示地址 表 3 LCD1602 內部顯示地址 圖 17 LCD1602 顯示電路 各部分電路連接成整個電路圖 當各個部分的電路設計完成后，下面的工作就是組合成一個總的電路圖?，F今用的最多的電路設計軟件就是 Proteus， Proteus 軟件是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發(fā)應用的科技工作者的青睞。 Proteus 是世界上著名的 EDA工具 仿真軟件 ，從原理 圖布圖、代碼調試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設計，真正實現了從概念到產品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、 PCB 設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持 805 HC1 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3 AVR、 ARM、 8086 和 MSP430等，目前已增加 Cortex 和 DSP 系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持 IAR、 Keil 和 MPLAB 等多種編譯器。 圖 18 總電路圖 3 基于單片機電容測量軟件設計 軟件設計 軟件設計是一個創(chuàng)造性的過程，對一些設計者來說需要一定的資質，而最后設計通常都是由一些初步設計演變而來的。從書本上學不會設計，只能經過實踐，通過對實際系統(tǒng)的研究和實踐才能學會。對于高效的軟件工程，良好的設計是關鍵，一個設計得好的軟件系統(tǒng)應該是可直接實現和易于維護、易懂和可靠的。設計得不好的系統(tǒng)，盡管可以工作，但很可能維護起來費用昂貴、測試困難和不可靠，因此，設計階段是軟件開發(fā)過程中最重要的階段。 直到最近，軟件設計在很大程度上仍是一個特定過程。一般用自然語言給定一個需求集，預先作非正式設計，常常 用流程圖的形式說明，接著開始編碼，當系統(tǒng)實現時設計還需修改。當實現階段完成后，設計往往已與起初形式相去甚遠以至于設計的原始文檔完全不適合對系統(tǒng)的描述。 軟件設計任務 軟件設計主要是針對硬件設計里面的控制部分的，這里指 AT89C51 單片機，一般的單片機均可用匯編語言和 C 語言進行編程。 C 語言直觀，相對比較的簡單，但占用的程序存儲器的內存比較大，匯編語言是針對硬件設計的語言，如果想用匯編語言設計的話必須要對硬件有很大的了解，相對 C 語言就比較的復雜，但是比較的精簡，占用的程序存儲器的空間比較的 小。作為還在學生階段的我們，用匯編語言進行編程對我們理解單片機的內部結構、資源都有很好的幫助，但是 C語言編程在以后的實際工作中將會大大簡化自己的工作。因此本論文的程序都是基于 C 語言的。要完成的任務是：初始化程序設計、按鍵程序設計、中斷處理程序，計數器計數程序，顯示程序設計等。 軟件設計的工具 本次畢業(yè)設計所選用 Keil C51 中的編譯 /連接器軟件 Keil uVision2 作為編譯器 /連接工具。 程序設計算法設計 整個程序設計過程中遇到的最大的問題的如何根據測量到 的方波的頻率來計算所測量的電容的大小。在前面的介紹中我們知道： 555 時基芯片的輸出頻率跟所使用的電阻 R 和電容 C 的關系是： 又因為，所以 7 即： 8 如果單片機采用 12M 的晶振，計數器 T0 的值增加 1，時間就增加 1μ S ，我們采用中斷的方式來啟動和停止計數器 T0，中斷的觸發(fā)方式為脈沖下降沿觸發(fā)，第一次 中斷到來啟動 T0，計數器的值為，第二次中斷到來停止 T0，計數器器的值為，則測量方波的周期為，如何開始時刻計數器的值，則。 簡單時序圖如下。 圖 19 時序圖 則： 9 單片機的計數器的值 N 065535，為了測量的精度， N 的取值一般在100~5000，當電阻 R 越大，電容 C 的值就越小。我們取不同的電阻值，就得到不同的電容測量的量程。 第一檔： 1~50uF 第二檔： ~5 uF 第三檔： ~ uF 第四檔： ~ uF 為了編寫程序的方便，我們只計算，后面的單位可以根據使用的量程自行添加。測量范圍的大小 ~。 軟件設計流程 流程圖是一種傳統(tǒng)的算法表示法，它利用幾何圖形的框來代表各種不同性質的操作，用流程線來指示算法的執(zhí)行方向。由于它簡單直觀，所以應用廣泛，特別是在早期語言階段，只有通過流程圖才能簡明地表述算法，流程圖成為程序員們交流的重要手段。 本次畢業(yè)設計在軟件設計方面的難度是有點大。圖 20 為整個程序設計的流程。 圖 20 程序設計流程圖 編寫程序 有了前面的對整個系統(tǒng)的分析后畫出的流程圖，下面的工作就是根據流程圖編寫程序。編寫程序是一個相當復雜的過程，要求編程人員具有很強邏輯思維，而且要在對整個系統(tǒng)工作原理相當熟悉的基礎上面才能完成任務。在編寫程序的時候要養(yǎng)成作注釋的習慣，這樣既利于自己以后的修改，又利于以后程序的維護。尤其是使用 C 語言編寫程序的時候更是要注釋，因為 C 語言是一門比較高級的語言， C 語言比較的煩瑣。當然編寫程序遇到困難的時候還需要很大技巧。 根據上面的流程圖，編寫程序 ： include include//庫函數 define DATA P0 sbit RW P2^1。//1602 寫數據 sbit RS P2^0。//1602 寫地址 sbit EN P2^2。 //1602 工作使能 sbit b_test P3^7。 //開始測量電容的按鍵輸入 sbit _reset P3^5。 //555 時基芯片工作控制信號 unsigned int T_flag,N,C,i,Dis1,Dis0。 unsigned int b[6] 0X13,0X0D,0X00,0X00,0X25,0X16 。 //顯示 C 00UF /***********延時 1MS******************/ void Delay1ms unsigned int mm unsigned int i。 for mm。mm 0。mm for i 100。i 0。i 。 /***************檢查忙否 *****************/ void Checkstates unsigned char dat。 RS 0。 RW 1。 do EN 1。//下降沿 _nop_ 。//保持一定間隔 _nop_ 。 dat DATA。 _nop_ 。 _nop_ 。 EN 0。 while datamp。0x80 1 。 /**************LCD 寫命令函數 *********/ void wd unsigned char cmd Checkstates 。 RS 0。 RW 0。 DATA cmd。 EN 1。 _nop_ 。 _nop_ 。 _nop_ 。 _nop_ 。 EN 0。 /**********LCD 寫數據函數 **************/ void wdata unsigned char dat Checkstates 。 RS 1。 RW 0。 DATA dat。 EN 1。 _nop_ 。 _nop_ 。 _nop_ 。 _nop_ 。 EN 0。 /*****************初始化 ********************/ void LCDINIT Delay1ms 15 。 wd 0x38 。//功能設置 Delay1ms 5 。 wd 0x38 。//功能設置 Delay1ms 5 。 wd 0x01 。//清屏 Delay1ms