【正文】 在設計過程中，因為工作量較大，所以一定要分塊進行，即每一階段都有側重點，然而，當中很可能會出現(xiàn)一些變化，這就要求你要根據(jù)條件變化而調(diào)整工作重點的應變能力。然而，在整個設計過程中，讓我感觸最深刻的是通過畢業(yè)設計不僅讓我初步地了解到一個產(chǎn)品的開發(fā)流程。并且，針對系統(tǒng)中的關鍵問題進行了詳細的分析和實現(xiàn)， 同時 在理論上對其做了系統(tǒng)的論述和說明。 使用步驟 （ 1） 打開 Keil，建立工程，輸入程序 （ 2） 編譯和生成 hex 文件，如圖 所示 ： 圖 編譯和生成 hex 文件 調(diào)試結果：屏幕上顯示 “wele to Xin Lian !”字符從右向左移動。 （ 2） 建立匯編源文件。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(diào)試器等在內(nèi)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。 程序調(diào)試過程與結果 程序調(diào)試的過程 [16]：單片機采用 STC89C52，編譯環(huán)境為 keil，程序使用 C 語音進行編寫。且計算功能、邏輯判斷功能強大。 （ 3） 數(shù)據(jù)結構豐富 C 的數(shù)據(jù)類型有：整型、實型、字符型、數(shù)組類型、指針類型、結構體類型、共用體類型等。 C 語言可以象匯編語言一樣對位、字節(jié)和地址進行操作 , 而這三者是計算機最基本的工作單元。并行通信方式如圖 所示 ： 河南師范大學新聯(lián)學院本科畢業(yè) 設計 27 圖 并行通信方式 本設計采用的是 1602 液晶顯示屏， 1602 表示每行顯示 16 個字符，一共可以顯示兩行，即每行輸出時是采用的是串行通信，每列輸出時采用的并行通信！ 設計總框圖 該顯示屏的 總體設計框圖 如圖 所示 ： 圖 系統(tǒng)總體方框圖 河南師范大學新聯(lián)學院本科畢業(yè) 設計 28 程序流程圖 程序流程圖如圖 所示 ： 9 圖 程序流程圖 軟件設計語言 軟件程序編寫：軟件程序編寫的好壞直接影響著系統(tǒng)運行情況的良好。串行通信方式如圖 所示 ： 圖 串行通信方式 （ 2） 并行通信 采用并行傳送方式在微機與外部設備之間進行數(shù)據(jù)傳送的接口叫并行接口。 LCD1602 顯示電路 如圖 所示： 圖 LCD1602 顯示電路 河南師范大學新聯(lián)學院本科畢業(yè) 設計 26 4 軟件的設計與實現(xiàn) 總體設計方案 設計思路 本設計主要是通過控制 STC89C52 單片 機 的引腳來控制 LCD1602 顯示給定的符號、字母、數(shù)字，以及控制顯示內(nèi)容的水平移動。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。 指令 11：讀數(shù)據(jù)。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設置。 指令 4：顯示開關控制。（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。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 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。下面以長沙太陽人電子有限公司的 1602 字符型液晶顯示器為例，介紹其用法。 LCD 的分類 LCD 可分為段式 LCD、字符式 LCD 和點陣式 LCD。 顯示像素上交流電場的強弱用交流電壓的有效值表示，當有效值大于液晶的閥值電壓時，像素不產(chǎn)生電光效應；當有效值在閥值電壓附近時，液晶將呈現(xiàn)較弱的電光效應，此時將會影響 液晶顯示器件的對比度。 本設計主要是通過控制 89C52 單片 機 的引腳來控制 LCD1602 顯示給定的符號、字母、數(shù)字，以及控制顯示內(nèi)容的垂直移動和水平移動。如果對分子的排列加以適當?shù)目刂疲壕Х肿訉试S光線穿越。 LCD 顯示原理 LCD 為英文 Liquid Crystal Display 的縮寫，即液晶顯示器，是一種數(shù)字顯示技術，可以通過液晶和彩色過濾器過濾光源，在平面面板上產(chǎn)生圖片 [11]。因此，液晶顯示器畫質(zhì)高且不會閃爍。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號和圖形。 河南師范大學新聯(lián)學院本科畢業(yè) 設計 17 3 LCD 液晶顯示屏的結構與原理 液晶顯示的背景 液晶顯示器件 (LCD)是本世紀初最有活力的電子產(chǎn)品之一。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振，便于各部分保持同步。高級的精度更高。復位電路由按鍵復位和上電復位兩部分組成 ： 河南師范大學新聯(lián)學院本科畢業(yè) 設計 15 （ 1） 上電復位： STC89 系列單片及為高電平復位，通常在復位引腳 RST 上連接一個電容到 VCC，再連接一個電阻到 GND，由此形成一個 RC 充放電回路保證單片機在上電時 RST腳上有足夠時間的高電平進行復位，隨后回歸到低電平進入正常工作狀態(tài)，這個電阻和電容的典型值為 10K 和 10uF。 單片機最小系統(tǒng)電路圖如圖 所示： 圖 單片機最小系統(tǒng)電路圖 復位電路 單片機的置位和復位，都是為了把電路初始化到一個確定的狀態(tài)，一般來說，單片機復位電路作用是把一個例如狀態(tài)機初始化到空狀態(tài)，而在單片機內(nèi)部，復位的時候單片機是把一些寄存器以及存儲設備裝入廠商預設的一個值。每個中斷源都可以通過置位或清除特殊寄存器 IE 中的相關中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無效。也就是說高 128 字節(jié)與特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分開的。 (1)程序存儲器 如果 EA 引腳接地，程序讀取只從外部存儲器開始。對沒有定義的單元讀寫將是無效的，讀出的數(shù)值將不確定，而寫入的數(shù)據(jù)也將丟失。 XTAL2（ 18引腳）：振蕩器反相放大器的輸入端。注意加密方式 1時，將內(nèi)部鎖定位 RESET。 PSEN（ 29引腳）：外部程序存儲器選通信號是外部程序存儲器選通信號。 如果需 要，通過將地址位 8EH的 SFR的第 0位置 “1”， ALE操作將無效。 ALE（ 30引腳）：地址鎖存控制信號 (ALE)是訪問外部程序存儲器時，鎖存低 8位地址的輸出脈沖。當輸入連續(xù)兩個機器周期以上高電 平時為有效，用來完成單片機的復位初始化操作。對端口寫入 1時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可用作輸入口。在訪問 8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 “MOVX R1”指令）時，P2口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器 (SFR)區(qū)中的 P2寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不會改變。P2的輸出緩沖器可以驅動（吸收或輸出電流方式） 4個 TTL輸入。對端口寫入 1時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉 到高電位，這是可用作輸入口。在 Flash ROM編程時， P0端口接收指令字節(jié)；而在校驗程序時，則輸出指令字節(jié)。單片機 STC89C52 芯片如圖 所示： 河南師范大學新聯(lián)學院本科畢業(yè) 設計 10 圖 單片機 STC89C52 芯片 STC89C52 主要功能 主要功能特性 ： 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 8k 可反復擦寫 (1000 次 ） Flash ROM 32 個雙向 I/O 口 256x8bit 內(nèi)部 RAM 3 個 16 位可編程定時 /計數(shù)器中斷 時鐘頻率 024MHz 2 個串行中斷 可編程 UART 串行通道 2 個外部中斷源 共 6 個中斷源 2 個讀 寫中斷口線 3 級加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設置睡眠和喚醒功能 引腳功能 STC89C52RC 引腳圖如圖 所示： 河南師范大學新聯(lián)學院本科畢業(yè) 設計 11 圖 STC89C52RC引腳圖 定時 /計數(shù)器 2控制寄存器各位功能說明 STC89C52RC引腳功能說明： VCC（ 40引腳 ） ：電源電壓 VSS (20引腳）：接地 P0端口 (～ ， 39～ 32引腳）： P0口是一個漏極開路的 8位雙向 I/O口。空閑模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 ? 正常工作模式：典型功耗 4mA～ 7mA。 ? 工作溫度范圍： 40～ +85℃ （工業(yè)級） /0～ 75℃ （商業(yè)級）。 ? 共 3個 16位定時器 /計數(shù)器。 ? 片上集成 512字節(jié) RAM。 河南師范大學新聯(lián)學院本科畢業(yè) 設計 8 STC89C52 單片機各個功能模塊介紹 單片機功能模塊圖如 圖 所示： 圖 單片機功能模塊圖 主要特性 主要特性如下： 增強型 8051 單片機， 6 時鐘 /機器周期和 12 時鐘 /機器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051。 單片機的結構有兩種類型，一種是程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開的形式，即哈佛(Harvard)結構，另一種是采用通用計算機廣泛使用的程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器合二為一 的結構，即普林斯頓 (Princeton)結構。 （ 5）并行輸入輸出 (I/O)口： 8051共有 4組 8位 I/O口 (P0、 P P2或 P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。 8051內(nèi)部結構 如圖 ： 河南師范大學新聯(lián)學院本科畢業(yè) 設計 6 圖 8051 內(nèi)部結構 （ 1）中央處理器： 中央處理器 (CPU)是整個單片機的核心部件，是 8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理 8位二進制數(shù)據(jù)或代碼， CPU負責控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。 單片機的發(fā)展方向 單片機是為了 工業(yè)控制需要滿足而誕生的，是自動控制系統(tǒng)的核心部件，因而也主要用于工業(yè)控制、智能化儀器儀表、家用電器中。允許使用的電源電壓范圍也越來越寬。而單片機則有所不同，為提高單片機抗干擾能力，降低噪聲，降低時鐘頻率而不犧 牲運算速度是單片機技術發(fā)展之追求。傳統(tǒng)的單片機如 68HC08051 等年齡已有十幾年的歷史，但產(chǎn)量仍是上升的，這 是因為它們在其對相應應用領域的適應性強，并且與之兼容的 I/O 功能模塊的擴展接口技術也層出不窮。 單片機內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如 CPU，內(nèi)存，并行總線，還有和硬盤作用相同的存儲器件，不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多，不過價錢也是低的，一般不超過 10 元 ......用它來做一些控制電器 一 類 的 不是很復雜的工作 已經(jīng)足矣了。 河南師范大學新聯(lián)學院本科畢業(yè) 設計 4 2 單片機技術與理論 單片機 技術 單 片機又稱單片微控制器 ,它不是完成某一個邏輯功能的芯片 ,而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。我國經(jīng)濟發(fā)展迅猛，對信息傳播有越來越高的要求，可以相信， LCD 電子顯示屏以其大的顯示信息量，壽命長，耗電量小，重量輕，空間尺寸小，穩(wěn)定性高，易于操作，安裝和維護等特點，將在社會經(jīng)濟發(fā)展中扮演越來越重要的角色 ,本設計利用單片機對整個系統(tǒng)進行總體控制 從而 進行 點陣 顯示。 液晶顯示屏的意義 當今世界電子技術迅猛發(fā)展，點陣式顯示器件作為信息顯示的重要媒體，在金融證券、體育、郵電電信、指揮調(diào)度、國防軍事等許多領域中得到了廣泛應用。 (2)超扭曲向列 型 液晶顯示器 (Super Twisted NematicLiquid Crystal Display,STNLCD)：國內(nèi)有從事 TNLCD 的生產(chǎn)十幾條生產(chǎn)線，產(chǎn)品主要用于 PDA、翻譯機、遙控器及儀表屏。突破 LCD自身的各種局限性，提高其作為多媒體電視顯示器的動畫顯示性能，并大力簡化制造工藝以確保其在價格上具有競爭力。然而在現(xiàn)代工業(yè)控制和一些智能化儀器 儀表中，越來越多的場所需要用點陣圖形顯示器顯示漢字。用戶可以通過程序控制這些點中任何一個點顯示或不顯示，從而構成各種圖形畫面，本文主要采用 1602 液晶顯示屏流動顯示字符！ 河南師范大學新聯(lián)學院本科畢業(yè) 設計 2 1 緒論 液晶顯示屏的背景 單片機液晶顯 示系統(tǒng)主要是指單片機以及由單片機