【正文】 址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標志或地址 0 1 BF 計數(shù)器地址 10 寫數(shù)到 CGRAM 或DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內容 11 從 CGRAM或 DDRAM讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內容 1602 液晶模塊的讀寫操作，屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)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：光標和顯示位置設置 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右移，高電平表示有效，低電平表示無效。 指令 4：顯示開關控制。 D：控制整體的顯示開與關，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 ：高電平時顯示移動的文字，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，高電平時為雙行顯示， F：低電平時顯示 5X7 的點陣字符，高電平時顯示 5X10 的顯示字符。 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：忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 20 的 RAM 地址映射及標準字庫表 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，圖是 1602 的內部顯示地址。 例如第二行第一個字符的地址是 40H，那么是否直接寫入 40H 就可以將光標定位在第二行第一個字符的位置呢？這樣不行，因為寫入顯示地址時要求最高位 D7恒定為高電平 1 所 以 實 際 寫 入 的 數(shù) 據(jù) 應 該 是 01000000B （ 40H ）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。 在對液晶模塊的初始化中要先設置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時光標是自動右移的，無需人工干預。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。 1602 液晶模塊內部的字符 發(fā)生存儲器（ CGROM）已經(jīng)存儲了 160 個不同的點陣字符圖形，比如大寫的英文字母“ A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H 中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“ A”。 A/D 轉換模塊 信號的幅值是由 AD 轉換模塊處理得到，由于單片機的口資源有限，我們采用以 PCF8591 芯片為核心的 AD 處理模塊。 PCF8591 是一個單片集成、單獨供電、低功耗、 8bit CMOS 數(shù)據(jù)獲取器件。PCF8591 具有 4 個模擬輸入、 1 個模擬輸出和 1 個串行 I2C 總線接口。 PCF8591 的3 個地址 引腳 A0, A1 和 A2 可用于硬件地址編程，允許在同個 I2C 總線上接入 8 個PCF8591 器件，而無需額外的硬件。 PCF8591 主要性能指標： 單電源供電， PCF8591 的操作電壓范圍 ， 低待機電流， 通過 I2C 總線串行輸入 /輸出， PCF8591 通過 3 個硬件地址引腳尋址，PCF8591 的采樣率由 I2C 總線速率決定， 4 個模擬輸入可編程為單端型或差分輸入，8bit 逐次逼近 A/D 轉換器，自動增量頻道選擇等特點。 模塊的接口： AIN0 芯片模擬輸入接口 0 AIN1 芯片模擬輸入接口 1 AIN2 芯片模擬輸入接口 2 AIN3 芯片模擬輸入接口 3 SCL IIC 時鐘接口 接單片機 IO 口 SDA IIC 數(shù)字接口 接單片機 IO 口 GND 模塊地 外接地 VCC 電源接口 外接 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 21 5 軟件設計與調試 程序流程圖 通過鍵盤輸入頻率值，并實現(xiàn)對頻率步進的控制，處理用戶由鍵盤鍵入的頻率值，判斷是否超出范圍，生成頻率控制字，經(jīng)并行方式送入 DDS，合成用戶所需的頻 率，并通過程序實現(xiàn)頻率的顯示。 程序流程圖如下： 圖 51 程序流程圖 DDS 的時鐘頻率很高，對周圍電路有一定影響 ，在電路中 采取了一些抗干擾措施，如：引線盡量短，減少交叉，每個芯片的電源與地之間都解憂去耦電容，數(shù)字地與模擬地分開。 在 LCD 的顯示調節(jié)時也要選取適當?shù)碾娮璨拍苁挂壕琳５娘@示，常選取的阻值為 1000 歐左右。 主程序輸入 初始化 LED 顯示 鍵盤掃描 是否有鍵按下？ 處理按鍵 頻率字修改 AD9850 數(shù)據(jù)更新 開始 結束 否 是 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 22 軟件調試 本系統(tǒng)的軟件調試 可以在 Keil uvision2 的 環(huán)境中完成 ， Keil 系統(tǒng) 為軟件的開發(fā)和調試提供了良好的用戶界面和強大的功能 ，程 序 調試無誤后 ， 可以裝入 Proteus中進行仿真，也 可以直接下載到單片機 中進行 調試。采用自下而上即單獨調試好每一個模塊后，再連接成一個完整的系統(tǒng)調試。 keil 編程工具介紹 隨著單片機開發(fā)技術的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展， Keil 軟件是目前最流行開發(fā) MCS51 系列單片機的軟件。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部份組合在一起。運行 Keil 軟件需要 Pentium 或以上的 CPU， 16MB 或更多 RAM、20M 以上空閑的硬盤空間、 WIN9 NT、 WIN202 WINXP 等操作系統(tǒng)。 應用 Keil 進行軟件仿真開發(fā)的主要步驟為：編寫源程序并保存 ——建立工程并添加源文件 ——設置工程 ——編譯 /匯編、連接，產(chǎn)生目標文件 ——程序調試。 Keil使用 “工程 ”（ Project）的概念，對工程（而不能對單一的源程序）進行編譯 /匯編、連接等操作。工程的建立、設置、編譯 /匯編及連接產(chǎn)生目標文件的方法非常易于掌握。首先選擇菜單 File/New，在源程序編輯器中輸入?yún)R編 語言或 C 語言源程序（或選擇 File/Open，直接打開已用其它編輯器編輯好的源程序文檔）并保存，注意保存時必須在文件名后加上擴展名 .asm或 .c；然后選擇菜單 Project/New Project，建立新工程并保存；工程保存后會立即彈出一個設備選擇對話框，選擇 CPU 后點確定返回主界面。這時工程管理窗口的文件頁（ Files）會出現(xiàn) “Target1”，將其前面 “+”號展開，接著選擇 Source Group1，右擊鼠標彈出快捷菜單，選擇 Add File to Group/Source Group1，出現(xiàn)一個對話框 ，要求尋找并加入源文件（在加入一個源文件后，該對話框不會消失，而是等待繼續(xù)加入其它文件）。加入文件后點 “close”返回主界面，展開 “Source Group1”前面 “+”號，就會看到所加入的文件，雙擊文件名，即可打開該源程序文件。緊接著對工程進行設置，選擇工程管理窗口的 Target1，再選擇Project/Option for Target“Target1”（或點右鍵彈出快捷菜單再選擇該選項），打開工程屬性設置對話框，共有 8 個選項卡，主要設置工作包括在 Target 選項卡中設置晶振頻率、在 Debug選項卡中 設置實驗仿真板等，在 Output 選項卡中選中 “Create Hex File”；其它選項卡內容一般可取默認值。工程設置后按 F7 鍵（或點擊編譯工具欄上相應圖標）進行編譯 /匯編、連接以及產(chǎn)生目標文件。 Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調試工具，全 Windows界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到 Keil C51唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 23 生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。 STCISP 下載工具介紹 STCISP 是一款單片機下載編程燒錄軟件，是針對 STC 系列單片機而設計的，可下載 STC89 系列、 12C2052 系列和 12C5410 等系列的 STC 單片機，使用簡便，現(xiàn)已被廣泛使用。 下載步驟： 1)選擇 MCU類型： STC89C52RC； 2)選擇串口及波特率； 3)打開編譯好的 .HEX 文件； 4)點擊 “Download/下載 ”按鈕，給單片機上電，消息框提示握手成功，幾秒種后程序下載完畢，單片機自動開始運行下載的程序。 軟件界面如圖 52 所示： 圖 52 軟件界面 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 24 6 硬件電路制作 本次論文設計的原理圖 繪制和 PCB制作所采用的軟件是 Protel99SE。 Protel99SE是 Protel 公司近 10 年來致力于 Windows 平臺開發(fā)的最新結晶，能實現(xiàn)從電學概念設計到輸出物理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及這之間的所有分析、驗證和設計數(shù)據(jù)管理。因而今天的 Protel 最新產(chǎn)品已不是單純的 PCB（印制電路板）設計工具，而是一個系統(tǒng)工具，覆蓋了以 PCB 為核心的整個物理設計。 Protel 設計系統(tǒng)是一套建立在 IBM 兼容 PC 環(huán)境下的 EDA 電路集成設計系統(tǒng)，由于其高度的集成性與擴展性，一經(jīng)推出，立即為廣大用戶所接受，很快就成為世界 PC 平臺上 最流行的電子設計自動化軟件。 原理圖的繪制 1) 創(chuàng)建一個新的設計文件管理庫 執(zhí)行 FILE|NEW 命令新建一個管理數(shù)據(jù)庫文件，選擇 SCHEMATIC DOCUMENT 圖標，單擊 OK。 2) 加載元件庫 在電路圖放置元件之前，必須先加載庫文件。執(zhí)行主菜單的 DESIGN|ADD REMOVE LIBRARY 命令或單擊左側設計管理器的 ADD|REMOVE 按鈕。 3) 繪制電路圖 放置元件、繪制導線、放置電源部件、放置電氣連接點、放置文字標注。 4) 修改元件參數(shù) 5) 保存原理圖 電 路實現(xiàn)的基本步驟 1)單片機方案設計 。 2)電路原理圖：利用電路設計軟件，將方案用標準的電路原理圖表示，為電路板圖的生成提供依據(jù)。本系統(tǒng)的原理圖繪制和 PCB 繪制都是在 Protel99se 中完成。 3)制板： 根據(jù)電路原理圖，網(wǎng)上買元器件進行焊接。 4)程序的 燒錄和 調試 。 硬件電路實物圖如圖 61 所示： 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 25 硬件測試波形圖 ：頻率 1000HZ，幅度 ，波形如圖 62 所示。 ：頻率 1000HZ， 幅度 2V，波形如圖 63 所示。 圖 61 硬件電路實物圖 圖 62 正弦波波形圖 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 26 ：頻率 1MHZ，幅度 2V，波形如圖 64 所示。 圖 63 方波波形圖 圖 64 失真的 方波波形圖 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 27 7 結 論 在本設計過程中，我 翻閱了 大量的相關書籍及資料，不僅從中收獲了相關的專業(yè)知識，還掌握了很多高效的學習方法。在程序設計過程中，我學會了解決常見錯誤的方法，并養(yǎng)成了良好的編程習慣。 在調試的過程中，從老師那里學到了調試應該遵循的步驟和相關的經(jīng)驗。在這次實踐中讓我收獲了很多課本以外的知識。 通過本次設計 實踐，不僅豐富了我的知識還開闊了我的視野。在整個樣機制作和調試的過程 中，還總結了一些經(jīng)驗。 ，要合理的布局，方便后面的焊接工作和調試中的查錯。焊接的時候，要認真焊好每一個焊點每一條線，為調試做好基礎，減少不必要的麻煩。 、特點及其應用。 ，模塊，各個模塊分別編程調試，然后再對各個模塊進行銜接，整合成一個系統(tǒng)調試。能夠很好的節(jié)約時間，效率也挺高。 ，程序調試過程中好多未知的問題，冷靜沉著的去解決，不要抱怨，認真的查找問題的根節(jié)。 ：先檢查硬件電路是否 準確無誤的連接好，然后檢查硬件電路的最小系統(tǒng)是否正常工作，接著編寫一些測試程序去檢測電路中各個芯片是否正常工作，最后再調試程序。