【文章內容簡介】 ：水平 120176。，垂直 60176。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 6 頁 共 38 頁 LCD12864 顯示電路 LCD12864 簡單介紹 LCD12864 分為兩種，帶字庫的和不帶字庫的，不帶字庫的液晶顯示漢字的時候可以選擇自己喜歡的字體。而帶字庫的液晶，只能顯示 GB2312 字體。 以 Proteus 中的AMPIRE128 64 為例 ，此塊液晶不帶 字庫 。其 液晶含有兩個液晶驅動器，每塊驅動器都控制 64*64 個點，分為左右兩個屏幕顯示，總共為 128*64 個點（即有 128 64 個點）。所以 AMPIRE128*64 有 CS1 和 CS2 兩個片選端的 。 ，其引腳圖如圖 3 所示，它的液晶驅動器為 KS0108。 AMPIRE 128 6418 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1VoutRST DB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7E RW RS VO VCC GND CS1CS264行128 列 圖 3 AMPIRE128 64 引腳圖 LCD12864 的管腳共有 20 個之多，但是連接的電路并不復雜。但 要注意的是 LCD的電源共有 2組，一組是用于驅動 LCD 顯示，另一組用于背光顯示?？蓪⑦@兩組連再一起或者背光電源省略。另外有個輸入管腳 V0 需要接入 LCD 調整電壓來調節(jié)對 比度。通常剛使用液晶時的問題是由此引起的，對比度過高于或過低均會使屏幕無法正常顯示。它可接至 10K20K 電位器的調整端，電位器兩端分別接至 VO 與 Vout。目前市場上某些 LCD12864 的對比度可由單片機操作其寄存器調節(jié)，可根 據(jù)不同的條件進行選擇。其余的端口均連接至單片機。本次設計 將 數(shù)據(jù) 口 DB0DB7 連接至 P0 口， RS、 RW、E、 CS CS1 分別連接至 至 。 具體引腳說明如下表 1所示。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 7 頁 共 38 頁 表 1 AMPIRE128 64 引腳功能表 引腳符號 狀態(tài) 引腳名稱 功能 ， 輸入 芯片片選端，低電平有效 CS1=0 開左屏幕， CS1=1 關左屏幕 CS2=0 開右屏幕， CS2=1 關右屏幕 RS 輸入 數(shù)據(jù) /命令選擇信號 RS=1 為數(shù)據(jù)操作， RS=0 為寫指令或讀狀態(tài) RW 輸入 讀寫選擇信號 R/W=1 為讀選通， R/W=0 為寫選通 E 輸入 讀寫使能信號 在 E 下降沿，數(shù)據(jù)被鎖存 (寫 )入液晶，在 E高電平期間，數(shù)據(jù)被讀出 DB0— DB7 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 數(shù)據(jù)或指令的傳送通道 輸入 復位信號，低電平時復位 復位時，關閉液晶顯示，使顯示起始行為 0， 可以跟單片機的復位引腳 RST 相連，也可以直接接 VCC，使之不起作用 V0 液晶顯示器驅動電壓 Vout 10V LCD 驅動負電壓 另外說明 此液晶有 8 頁，一頁有 8 行點陣點，左右各 64 列，共 128 列。 其 驅動器為 KS0108，圖 4 為 KS0108 控制驅動器顯示 RAM 的地址結構。 0 1 2 3 61 62 63DB 0DB 7..ROW 1ROW 8PAGE 0DB 0DB 7..ROW 9ROW 16PAGE 1DB 0DB 7..ROW 49ROW 56PAGE 6DB 0DB 7..ROW 57ROW 64PAGE 6X = 0X = 1X = 6X = 7Y address 圖 4 KS0108 控制驅動器顯示 RAM 的地址結構 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 8 頁 共 38 頁 LCD12864 操作指令說明 （ 1） 行 (line)設置命令 : RW0RS0DB 71DB 61DB 5XDB 4XDB 3XDB 2XDB 1XDB 0X 由此可見顯示的起始行地址為 0XC0，共 64 行，有規(guī)律地改變起始行號，可以實現(xiàn)滾屏效果。 （ 2） 頁 (page)設置指令 : RW0RS0DB 71DB 60DB 51DB 41DB 31DB 2X DB 1XDB 0X 起始頁地址為 0XB8，因為液晶有 64行點，分為 8 頁，每頁就有 8行點。 （ 3） 列 (column)地址設置指令 : RW0RS0DB 70DB 61DB 5X DB 4X DB 3XDB 2XDB 1XDB 0X 每塊驅動器的列地址都是從 0X40 到 0X7F，共 64 列，所以此液晶共有 128 列點。 （ 4） 讀狀態(tài)指令 : RW1RS0DB 7BUSYDB 60DB 5ON / OFFDB 4RESETDB 30DB 20DB 10DB 00 BUSY：為 1 內部忙，不能對液晶進行操作，為 0工作正常。 ON/OFF:為 1顯示關閉，為 0顯示打開。 RESET: 為 1復位狀態(tài)，為 0顯示正常。 （ 5）選屏說明： CS 1 CS 2 選屏0 0 全屏0 1 左屏1 0 右屏1 1 不選 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 9 頁 共 38 頁 單片機控制電路 AT89C52 單片機簡介 本次畢業(yè)設計選用的單片機是 AT89C52， AT89C52 是一個低電壓，高性能 CMOS 8位 單片機 ，片內含 8k bytes 的可反復擦寫的 Flash 只讀 程序存儲器 和 256 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司 的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準 MCS51指令系統(tǒng) ，片內置通用 8 位 中央處理器 和 Flash 存儲單元 ， AT89C52單片機在電子行業(yè)中有著廣泛的應用。 引腳排列了及其功能 AT89C52 單片機的封裝形式有 PDIP,TQFP 和 PLCC 等，圖 5 是其 PDIP（ Plastic Dual InLine Package） 封裝的引腳排列圖 4所示。 圖 5 AT89SC2單片機引腳 排列 圖（ PDIP 封裝） 主要引腳說明： P0口 P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口， 也即地址 /數(shù)據(jù)總線復用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅動 8個 TTL 邏輯門電路，對端口 P0 寫“ 1”時，可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址（低 8位）和數(shù)據(jù)總線復用，在訪問期間激活內部上拉電阻。在 Flash 編程時， P0 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 10 頁 共 38 頁 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。 P1 口 P1 是一個帶內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫“ 1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 (IIL)。與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定時 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入（ ）和輸入（ ）， P2 口 P2 是一個帶有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對端口 P2 寫“ 1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 (IIL)。在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX @DPTR 指令）時， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVX @RI 指令）時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內容。Flash 編程或校驗 時， P2亦接收高位地址和一些控制信號。 P3 口 P3 口是一組帶有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P3 口輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。對 P3 口寫入“ 1”時，它們被內部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能 。 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。 RST 復位輸入。當振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復 位。 ALE/PROG 當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。對 Flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位， 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 11 頁 共 38 頁 可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置 ALE 禁止位無效。 PSEN 程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當 AT89C52 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。 EA/VPP 外部訪問允許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000H—FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復位時內部會鎖存EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電 平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內部程序存儲器中的指令。 Flash 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 XTAL1 振蕩器反相放大器的及內部時鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2 振蕩器反相放大器的輸出端。 4 具體電路模塊設計 熱釋電紅外傳感器原理 本設計所用的熱釋感器就采用這種雙探測元的結構。 其工作電路原理及設計電路如圖 6 所示 , 在 VCC 電源端利用 C1 和 R2 來穩(wěn)定工作電壓，同樣輸出端也多加了穩(wěn)壓元件穩(wěn)定信號。當檢測到人體移動信號時，電荷信號經過 FET 放大后，經過 C2， R1的穩(wěn)壓后使輸出變?yōu)楦唠娢?，再經過 NPN 的轉化，輸出 OUT 為低電平。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 12 頁 共 38 頁 RSY2 Y1R1 R2 C2 C1 R3 R4 Q2N P NQ1F E TV c c V C C3v 12vOUT 圖 6 熱釋電紅外傳感器原理圖 時鐘電路的設計 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅動器件， XTAL2 應不接。 因為一個機器周期含有 6 個狀態(tài)周期，而每個狀態(tài)周期為 2 個振蕩周期，所以一個機器周期共有 12 個振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為 12MHZ，一個振蕩周期為 1/12us，故而一個機器周期為 1us。如圖 7所示為時鐘電路。 C 1C 2CRYSTAL12 MHZXTAL 1XTAL 222 Pf22 Pf 圖 7 時鐘電路圖 復位電路的設計 復位方法一般有上電自動復位和外部按鍵手動復位，單片機在時鐘電路工作以后 , 在 RESET 端持續(xù)給 出 2 個機器周期的高電平時就可以完成復位操作。例如使用晶振頻率為 12MHz 時，則復位信號持續(xù)時間應不小于 2us。本設計采用的是外部手動按鍵復位電路。如圖 8示為 手動按鍵 復位電路。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 13 頁 共 38 頁 AT 89 C 52RSTVCCRC1001UfR10K 圖 8 手動按鍵 復位電路圖 聲音報警電路的設計 本設計 聲音報警電路 用一個 蜂鳴器 和三極管、電阻接到單片機的 引腳上，構成聲音報警電路，如圖 9示為聲音報警電路。 蜂鳴器VCCP 14A