【文章內(nèi)容簡介】 示模塊特別是點陣圖形液晶模塊，可以顯示數(shù)字、字符、漢字和圖形，可適用與各種場合。 下面介紹本次設(shè)計用到的 1602LCD 液晶顯示模塊。 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 說 明 書 第 29 頁 /共 66 頁 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的 點陣 型液晶模塊 ， 能夠同時顯示 16x02 即 32個字符。它由若干個 5X7 或者無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 說 明 書 第 30 頁 /共 66 頁 5X11 等 點陣 字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每 位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用 。液晶 1602引腳圖如圖 35 所示： 圖 35 液晶 1602 引腳圖 第 1 腳： VSS 為地電源。 第 2 腳： VDD 接 5V正電源。 第 3 腳： VL 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第 5 腳： R/W 為讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。當(dāng) RS和 R/W 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 R/W 為高電平時可以讀忙信號，當(dāng) RS為高電平 R/W 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 第 6 腳： E端為使能端，當(dāng) E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8位雙向數(shù)據(jù)線。 第 15 腳：背光源正極。 第 16 腳：背光源負(fù)極。 字符型液晶 1602 主要技術(shù)參數(shù)如表 33所示： 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 說 明 書 第 31 頁 /共 66 頁 表 33 字符型液晶 1602 主要技術(shù)參數(shù) 顯示容量： 16*2 個字符 芯片工作電壓： — 工作電流： () 模塊最佳工作電壓： 字符尺寸： *（ W*H） mm 接口信號說明如表 34所示： 表 34 1602 接口信號說明 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 Vss 電源地 9 D2 DataI/O 2 VDD 電源正極 10 D3 DataI/O 3 VL 液晶顯示偏壓信號 11 D4 DataI/O 4 Rs 數(shù)據(jù) /命令選擇端（ H/L） 12 D5 DataI/O 5 R/W 讀 /寫選擇端（ H/L） 13 D6 DataI/O 6 E 使能信號 14 D7 DataI/O 7 D0 DataI/O 15 BLA 背光源正極 8 D1 DataI/O 16 BLK 背光源負(fù)極 控制器接口說明（ HD44780 及兼容芯片） 基本操作時序 a 讀狀態(tài)：輸入： Rs=L, Rw=H, E=H 輸出： D0— D7=狀態(tài)字 b 寫指令：輸入： Rs=L, Rw=L, D0— D7=指令碼 輸出：無 E=高脈沖 C 讀數(shù)據(jù)：輸入： Rs=H, Rw=L, E=H 輸出： D0— D7=數(shù)據(jù) d 寫數(shù)據(jù)：輸入： Rs=H, Rw=L, D0— D7=數(shù)據(jù) 輸出：無 E=高脈沖 狀態(tài)字說明如表 35 所示： 表 35 狀態(tài)字說明（ a） STA7 D7 STA6 D6 STA5 D5 STA4 D4 STA3 D3 STA2 D2 STA1 D1 STA0 D0 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 說 明 書 第 32 頁 /共 66 頁 表 35 狀態(tài)字說明（ b） STA06 當(dāng)前數(shù)據(jù)地址指針的數(shù)值 STA7 讀寫操作使能 1：禁止 0：允許 注：對控制器進(jìn)行讀寫操作之前，都必須進(jìn)行讀寫檢測，確保 STA7 為 0 控制器內(nèi)部帶有 80*8 位的 RAM 緩沖區(qū)，對應(yīng)關(guān)系如下圖 36所示： 表 36 RAM 地址映射圖 LCD16 字 *2 行 0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 A 0 B 0 C 0 D 0 E 0 F 1 0 ? 2 7 4 0 4 1 4 2 4 3 4 4 4 5 4 6 4 7 4 8 4 9 4 A 4 B 4 C 4 D 4 E 4 F 5 0 ? 6 7 顯示模式設(shè)置如表 37所示： 表 37 顯示模式設(shè)置 指令碼 功能 0 0 1 1 1 0 0 0 設(shè)置 16*2 顯示， 5*7 點陣， 8 位數(shù)據(jù)接口 顯示開關(guān)及光標(biāo)設(shè)置如表 38所示 ： 表 38 開關(guān)及光標(biāo)設(shè)置 指令碼 功能 0 0 0 0 1 D C B D=1 開顯示； D=0 關(guān)顯示 C=1 顯示光標(biāo)； C=0 不顯示光標(biāo) B=1 光標(biāo)閃爍； B=0 光標(biāo)不顯示 0 0 0 0 0 1 N S N=1 當(dāng)讀或?qū)懸粋€字符后地址指針加一，且光標(biāo)加一 N=0 當(dāng)讀或?qū)懸粋€字后地址指針減一，且光標(biāo)減一 S=1 當(dāng)寫一個字符后，整屏顯示左移(N=1)或右移（ N=0） ,以得到光標(biāo)不移動而屏幕移動的效果 S=0 當(dāng)寫一個字符，整屏顯示不移動 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 說 明 書 第 33 頁 /共 66 頁 系統(tǒng)組成及功能框圖 此出租車計價器以 AT89C52 單片機為核心，利用單片機配合液晶顯示器等硬件，實現(xiàn)出租車計價器的基本計價功能及一些簡單的附加功能。出租車計價器系統(tǒng)框圖如圖 36 所示： 圖 36 出租車計價器系統(tǒng)框圖 電源電路 一般而言，出租車上使用的電源是 12V，而芯片所需供電電壓是 5V，所以我們選擇 LM7805 的經(jīng)典電路電源電路完成 12V 轉(zhuǎn) 5V 的目的。電源電路如圖 37所示： 三端穩(wěn)壓集成電路 LM7805。三端指的是這種穩(wěn)壓用的集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端、輸出端。 圖 37 電源電路AT89C52 電源電路 按鍵電路 振蕩電路 顯示電路 掉電存儲電路 復(fù)位電路 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 說 明 書 第 34 頁 /共 66 頁 振蕩電路 單片機內(nèi)部有一個高增益、反相放大器，其輸入端為芯片引腳 XTAL1，其輸出端為引腳 XTAL2。通過這兩個引腳在芯片外并接石英晶體振蕩器和兩只電容（電容和一般取 30pF 左右 ）。這樣就構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。 振蕩電路脈沖經(jīng)過二分頻后作為系統(tǒng)的時鐘信號，再在二分頻的基礎(chǔ)上三分頻產(chǎn)生 ALE 信號，此時得到的信號時機器周期信號。振蕩電路如圖 38 所示： 圖 38 振蕩電路 復(fù)位電路 復(fù)位操作有兩種基本形式：一種是上電復(fù)位，另一種是按鍵復(fù)位。按鍵復(fù)位具有上電復(fù)位功能外，若要復(fù)位，只要按圖中的 RESET 鍵，電源 VCC 經(jīng)電阻 RR2 分壓，在 RESET 端產(chǎn)生一個復(fù)位高電平。上電復(fù)位電路要求接通電源后，通過外部電容充電來實現(xiàn)單片機自動復(fù)位操作。上電瞬間 RESET 引腳獲得高電平，隨著電容的充電， RERST 引腳的高電平將逐漸下降。 RERST 引腳的高電平只要能保持足夠的時間（ 2 個機器周期），單片機就可以進(jìn)行復(fù)位操作。按鍵復(fù)位電路圖如圖 39所示。 圖 39 復(fù)位 電路無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 說 明 書 第 35 頁 /共 66 頁 掉電存儲電路 AT24C02 可解決掉電數(shù)據(jù)保存問題，存儲當(dāng)前設(shè)定的總金額，等待時間，運行里程以及單價等信息。由于 AT24C02 的數(shù)據(jù)線和地址線是復(fù)用的，采用串口的方式傳送數(shù)據(jù)，所以只用兩根線 SCL（移位脈沖）和 SDA（數(shù)據(jù) /地址）與單片機傳送數(shù)據(jù)。每當(dāng)設(shè)定一次單價，系統(tǒng)就自動調(diào)用存儲程序，將單價信息保存在芯片內(nèi)；當(dāng)系統(tǒng)重新上電的時候，自動調(diào)用讀存儲器程序，將存儲器內(nèi)的單價等信息，讀到緩存單元中，供主程序使用。因為在 proteus 中沒有 AT24C02，我們用24C02C 代替。掉電存儲電路如圖 310 所示： 圖 310 掉電存儲電路 按鍵電路 按鍵電路采用獨立按鍵，每個按鍵占用一根 I/O 口線，相互獨立。 I/O 口通過按鍵與地相連， I/O 口有上拉電阻，無鍵按下時，引腳端為高電平，有鍵按下時，引腳電平被拉低。 I/O 口內(nèi)部有上拉電阻時，外部可不接上拉電阻。鍵盤接口電路如圖 311 所示： 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 說 明 書 第 36 頁 /共 66 頁 其中依次有 S S S S S S6 這 6 個按鍵，功能分別是白天 /夜晚切換鍵、單價增、單價減、開始 /等待鍵、里程增加、重新開始鍵。 圖 311 鍵盤接口電路 顯示電路 我們 采用液晶 LCD 顯示，液晶又分字符型和點陣型，我們使用的液晶是字符型液晶，并且?guī)ё址麕斓?，不需要查找代碼。英文字符就可。 液晶電路使用時，如果發(fā)現(xiàn)液晶不亮可以調(diào)節(jié)連接液晶的點位器，改變液晶的亮度。顯示電路如圖312 所示：無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 說 明 書 第 37 頁 /共 66 頁 圖 312 液晶顯示電路 路程測量電路 出租車中需要一個能準(zhǔn)確獲得車輪轉(zhuǎn)動即路量信號的裝置 ,以得到標(biāo)準(zhǔn)的脈沖信號送入單片機的定時 / 計數(shù)器 T1 即 P3. 5 引腳 ,利用單片機的 T1 的計數(shù)功能完成 100 次的計數(shù)后產(chǎn)生一中斷來完成路程的測量。 (設(shè)車輪周長為 1 m ,則 每產(chǎn)生 100 個脈沖便表示車已行程 0. 1 km ,為了演示方便本設(shè)計中采用按鍵了模擬增加里程。每按一個按鍵增加 。如果按兩次就是 1 千米，以此類推不斷的增加來模擬車的不斷前進(jìn)。 無 錫 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 說 明 書 第 38 頁 /共 66 頁 第 4 章 軟件設(shè)計 軟件設(shè)計程序可分為：主程序控制程序、 AT24C02 掉電存儲程序、鍵盤控制程序、顯示程序等。在本次設(shè)計中像電路鍵盤用到了 P1 口，其中 到 口作為鍵盤的輸入，直流電機電路的控制線用了 P2 口線， 、 、 分別為 LED 信號控制腳。顯示電路用到了 P0 和 P2 口， P0 口為液晶的數(shù)據(jù)口。 主程序 在主程序里，需要對各芯片 的初始化、各中斷的初始化 ，另外，在主程序里還需要設(shè)置啟動 /清除標(biāo)志寄存器、里程寄存器、價格寄存器，并 對它們進(jìn)行初始化。 然后，主程序?qū)⒏鶕?jù)各標(biāo)志寄存器的內(nèi)容，分別完成啟動、清除、計程和計價等不同的操作。當(dāng)空車信號燈打下時，表示有乘客上車，并啟動計價，將根據(jù)里程寄存器中的內(nèi)容計算和判斷出行駛里程是否已超過起價公里數(shù)。若已超過，則根據(jù)里程值、每公里的單價和起價來計算出當(dāng)前的累計價格，并將結(jié)果存于價格寄存器中，然后將當(dāng)前時間和累計價格送到 LCD 顯示電路顯示出來。當(dāng)中途塞車 (等待或低速行駛 )時，在一定時間內(nèi)沒有檢測到傳感器的脈沖信號就啟動T0 定時器進(jìn)行計時，當(dāng)超過規(guī)定的等待時間后，計價器就根據(jù)等待價格進(jìn)行當(dāng)前金額的累加與顯示，并在計 價器上顯示等待時間；當(dāng)?shù)竭_(dá)目的地的時候，由于霍爾開關(guān)沒有送來脈沖信號，就停止計價，顯示當(dāng)前所應(yīng)該付的金額和對應(yīng)的單價，到下次啟動計價時，系統(tǒng)自動對顯示清零，并重新進(jìn)行