【正文】 DB312DB413DB514DB615DB716RST17Vout18L C D 2A M P I R E 12 8 X 6 4 圖 41 LCD電路圖 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說(shuō)明書 23 AMPIRE128 64 接口說(shuō)明表 表 接口說(shuō)明表 管腳號(hào) 管腳 電平 說(shuō)明 1 CS1 H/L 片選擇信號(hào)，低電平時(shí)選擇前 64 列 2 CS2 H/L 片選擇信號(hào)，低電平時(shí)選擇后 64 列 3 GND 0V 邏輯電源地 4 VCC 邏輯電源正 5 V0 LCD 驅(qū)動(dòng)電壓，應(yīng)用時(shí)在 VEE 與 V0之間加一 2K 可調(diào)電阻 6 RS H/L 數(shù)據(jù) \指令選擇：高電平：數(shù)據(jù) D0D7將送入顯示 RAM； 低電平：數(shù)據(jù) D0D7 將送入指令寄存器執(zhí)行 7 R/W H/L 讀 \寫選擇： 高電平：讀數(shù)據(jù)；低電平：寫數(shù)據(jù) 8 E H/L 讀寫使能，高電平有效，下降沿鎖定數(shù)據(jù) 9 DB0 H/L 數(shù)據(jù)輸入輸出引腳 10 DB1 H/L 數(shù)據(jù)輸入輸出引腳 11 DB2 H/L 數(shù)據(jù)輸入輸出引腳 12 DB3 H/L 數(shù)據(jù)輸入輸出引腳 13 DB4 H/L 數(shù)據(jù)輸入輸出引腳 14 DB5 H/L 數(shù)據(jù)輸入輸出引腳 15 DB6 H/L 數(shù)據(jù)輸入輸出引腳 16 DB7 H/L 數(shù)據(jù)輸入輸出引腳 17 RST L 復(fù)位信號(hào)，低電平有效 18 VOUT 10V LCD 驅(qū)動(dòng)電源 4． 2 指令描述 (1) 顯示開(kāi) /關(guān)設(shè)置 CODE： R/W RS IDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 L L L L H H H H H H/L 功能：設(shè)置屏幕顯示開(kāi) /關(guān)。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說(shuō)明書 22 4 LCD芯片 4． 1 LCD接口 液晶顯示器件（ LCD）獨(dú)具的低壓、微功耗特性使他在單片機(jī)系統(tǒng)中特得到了廣泛的 應(yīng)用，常用的液晶顯示模塊分為數(shù)顯液晶模塊、點(diǎn)陣字符液晶模塊和點(diǎn)陣圖形液晶模塊，其中圖形液晶模塊在我國(guó)應(yīng)用較為廣泛，因?yàn)闈h字不能象西文字符那樣用字符模塊即可顯示，要想顯示漢字必須用圖形模塊。 定時(shí)器初始化步驟 在使用 8051的定時(shí)器／計(jì)數(shù)器前，應(yīng)對(duì)它進(jìn)行初始化編程，主要是對(duì) TCON和 TMOD編程，計(jì)算和裝載計(jì)數(shù)初值（也稱做時(shí)間常數(shù)）。若將 T0設(shè)置為模式 3， TL0和 TH0被分成為兩個(gè)互相獨(dú)立的 8位計(jì)數(shù)器， 如 圖 315所示 。模式 1的結(jié)構(gòu) 如 圖 314所示 。模式 0的結(jié)構(gòu) 如圖 313所示 。 TF1置位并申請(qǐng)中斷。 TL1計(jì)滿后向 TH1進(jìn)位，直至 13位寄存器計(jì)滿溢出。由 TL1的低 5位和 TH1的 8位構(gòu)成 13位計(jì)數(shù)器。 (2) 除可選擇定時(shí)或計(jì)數(shù)工作方式外，每個(gè)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器還有 4種工作模式。 不論是定時(shí)或是計(jì)數(shù)工作方式，定時(shí)器 T0或 T1都不占用 CPU時(shí)間，除非定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器溢出，才可能中斷 CPU的當(dāng)前操作。 作計(jì)數(shù)器時(shí)，通過(guò)引腳 T0（ ）和 T1（ ）對(duì)外部脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)，當(dāng)輸入脈沖信號(hào)從 1到 0的負(fù)跳變時(shí)，計(jì)數(shù)器就自動(dòng)加 1。 作定時(shí)器時(shí)，定時(shí)器計(jì)數(shù) 8031片內(nèi)振蕩器輸出經(jīng) 12分頻后的脈沖，即每個(gè)機(jī)器周期使定時(shí)器 （ T0或 T1）的寄存器自動(dòng)加 1直至計(jì)滿溢出。 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器工作方式 (1) 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器工作方式 除可選擇定時(shí)或計(jì)數(shù)工作方式外，每個(gè)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器還有 4種工作模式。 8052系列單片機(jī)增加了一個(gè)定時(shí)器 T2。 在串行中斷被打開(kāi)的條件下，對(duì)方式 0和方式 1來(lái)說(shuō)，一幀數(shù)據(jù)發(fā)送／接收完后，除置位 TI／ RI外，還會(huì)引起串行中斷請(qǐng)求，并執(zhí)行串行中側(cè)目務(wù)程序。 串行端口無(wú)論在何種工作方式下，發(fā)送／接收前都必須對(duì) TI／ RI清零。在計(jì)算串行方式 1， 2， 3的波特率時(shí)； 0不加倍； 1加倍。 如 圖 312所示 。各個(gè)中斷源在程序存儲(chǔ)器中的中斷入口地址如下： 中斷源 入口地址 INT0(外部中斷 0)0003H TF0(TO 中斷 )000BH INT1(外部中斷 1)0013H TFl(T1 中斷 )001BH 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說(shuō)明書 18 RI／ TI(串行口中斷 )0023H .5 電源控制寄 存器 PCON PCON的字節(jié)地址為 87H，無(wú)位地址， PCON的格式如圖六所示。在正常的情況下，從中斷請(qǐng)求信號(hào)有效開(kāi)始，到中斷得到響應(yīng)，通常需要 3 個(gè)機(jī)器周期到 8個(gè)機(jī)器周期。在 MCS51 單片機(jī)系列中，高級(jí)中斷能夠打斷低級(jí)中斷以形成中斷嵌套；同級(jí)中斷之間，或低級(jí)對(duì)高級(jí)中斷則不能形成中斷 嵌套。 Px0：外部中斷 0中斷優(yōu)先級(jí)控制位。 T0：定時(shí)器／計(jì)數(shù)器 o 中斷優(yōu)先級(jí)控制位。 Pxl：外部中斷 1中斷優(yōu)先級(jí)控制位。 PTl：定時(shí)器／計(jì)數(shù)器 1中斷優(yōu)先級(jí)控制位。 PS：串行 I／ O中斷優(yōu)先級(jí)控制位。 中斷優(yōu)先寄存器 IP IP在特殊功能寄存器中，字節(jié)地址為 B8H，位地址 (由低位到高位 )分別是 B8H一 BFH,IP用來(lái)設(shè)定各個(gè)中斷源屬于兩級(jí)中斷中的哪一級(jí)， IP的基本格式 如圖 311所示 。 IE0 : 外部中斷 0 工作標(biāo)志，當(dāng)外部出斷被檢查出來(lái)時(shí)，便件自動(dòng)設(shè)定此位，在執(zhí)行今斷服務(wù)程序后，則清 0。 IE1 : 外部中斷 1 工作標(biāo)志，當(dāng)外部中斷被檢查出來(lái)時(shí) 設(shè) 定此位，在執(zhí)行中斷服務(wù)程序后，則清 0。 TF0 : 計(jì)時(shí)器 0 溢出標(biāo)志，當(dāng)計(jì)時(shí)溢 出 時(shí)，由硬件設(shè)定為 1，在執(zhí)行相對(duì)的中斷服務(wù)程序后則自動(dòng)清 0。 TR1 : 計(jì)時(shí)器 1啟動(dòng) 控制位 ，可以由軟件來(lái)設(shè)定或清除。 如 圖 310所示 。 ET1=1 T/C1 開(kāi)中斷 ET1=0 T/C1 關(guān)中斷 EX1 : 外部中斷 1的允許位 EX1=1 外部中斷 1開(kāi)中斷 EX1=0 外部中斷 1關(guān)中斷 ET0 : 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0（ T/C0）溢出中斷允許位。 ET2=1 T/C2 開(kāi)中斷 ET2=0 T/C2 關(guān)中斷 ES : 串行口中斷允許位。 (1) IE、 IP 寄存器： 用于中斷控制 (2) TMOD、 TCON 寄存器： 計(jì)時(shí)付數(shù)器用 (3) SCON寄存器： 串行傳輸控制 (4) PCON寄存器： 省電模式操作 下邊將分別介紹各個(gè)寄存器的功能 IE；中斷允許寄存器 可位尋址，地址： A8H 如 圖 39 所示 。第三個(gè)區(qū)域就是一般的 RAM區(qū)，地址為 30H7FH 共 80 個(gè)字節(jié)。在某一時(shí)刻 CPU只能用其中一組寄存器，工作寄存器的選擇是有 PSW 中的兩位來(lái)決定。 對(duì)于 片內(nèi) RAM 的低 128 字節(jié)（ 00H7FH），還可以分為三個(gè)區(qū)。 8051 通過(guò)不同的信號(hào)來(lái)選擇 ROM 或 RAM；當(dāng)從外部 ROM 取指令時(shí)用選通信號(hào) PSEN ；當(dāng)從外部 RAM 讀寫數(shù)據(jù)時(shí)采用讀寫信號(hào)線 RD 或 WR 來(lái)選通。 程序存儲(chǔ)器的某些單元是保留給系統(tǒng)使用的： 0000H0002H單元是所有執(zhí)河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說(shuō)明書 14 行程序的入口地址，復(fù)位后， CPU總是從 0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序； 0003H002A單元均勻地分為五段，用來(lái)做五個(gè)中斷服務(wù)程序的入口。這 4KB的地址為 0000HFFFH而 1000HFFFFH地址為外部 ROM專用。除此外還可以在片外擴(kuò)展 RAM和 ROM，并且各自有 64KB的尋址空間。 8051系列單片機(jī)在物理上有四個(gè)存儲(chǔ)空間：片內(nèi)程序存儲(chǔ)器空間 和 片外程序存儲(chǔ)器空間，片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間 和 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間 。 8051系列單片機(jī)將程序存儲(chǔ)器 (ROM)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM)分開(kāi) ,并各有各自的尋址機(jī)構(gòu)和尋址方式。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下 所示： P3 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 如 圖 38所示 。端口置 1 時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。 (4) P3 端口 [－ ] P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/0 端口。在訪問(wèn)外部程序和 16 位外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口送出高 8 位地址。端口置 1 時(shí)，內(nèi)部 上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。 圖 37 P1口一位 (3) P2 端口 [－ ] P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/0 端口。對(duì)內(nèi)部 Flash 程序存儲(chǔ)器編程時(shí)，接收低 8 位地址信息。輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL。 如 圖 36所示 。校驗(yàn)程序時(shí)輸出指令字節(jié)，要求外接上拉電阻。作為輸出口時(shí)能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL。 如 圖 35 所示 。常用的復(fù)位電路如圖所示。復(fù)位后 P0－ P3 口均置 1 引腳表現(xiàn)為高電平，程序計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器 SFR 全部清零。如 AT89C51 24PC 就是最高振蕩頻率為 24MHz,40P6 封裝的普通商用芯片。＊型號(hào)同樣為 AT89C51 的芯片，在其后面還有頻率編號(hào)，有 12,16,20,24MHz 可選。晶振的頻率可以在 1MHz24MHz內(nèi)選擇。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說(shuō)明書 10 圖 34 外接晶振 引腳 XTAL1 19 XTAL2 18 XTAL1 是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端， XTAL2 則是輸出端， 使用外部振蕩器時(shí)，外部振蕩信號(hào)應(yīng)直接加到 XTAL1，而 XTAL2 懸空。 圖 33 引腳圖 1． 電源引腳 Vcc 40 電源端 GND 20 接地端 工作電壓為 5V，另有 AT89LV51 工作電壓則是 , 引腳功能一樣。主要性能： 與 MCS51 微控制器產(chǎn)品系列兼容。 數(shù)據(jù)存貯器為 32K(62256),地址為 8000— FFFFH。出廠所配晶振頻率為,每個(gè)機(jī)器周期為 ,用戶更換晶振以提高速度。 圖 31 單片機(jī)內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)圖 單片機(jī) CPU結(jié)構(gòu) 如 圖 32所示 。 圖 27 圖片顯示 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說(shuō)明書 6 (6) 音樂(lè)播放并且能同步顯示歌詞 揮著翅膀的女孩 如 圖 28所示 、 如 圖 29 所示 。 圖 24 動(dòng)感字顯示 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說(shuō)明書 5 (4) Flash 動(dòng)畫顯示 熊貓吃竹子部分幀 ： 如 圖 2 如 圖 26所示 。 圖 22 主界面 (2) 菜單選擇界面 ： 如 圖 23 所示 。 用圖像處 理軟件 ACDSee 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說(shuō)明書 4 bmp格式，再用字模提取軟件，用 編譯軟件 Keil uVision2編輯 C源程序，經(jīng)過(guò)編譯連接生成十六進(jìn)制文件，把生成的十六進(jìn)制文件加載在仿真軟件 Proteus里面就可一進(jìn)行仿真了。 用到的 主要軟件： 仿真軟件 Proteus、編譯軟件 Keil uVision 字模提取軟件 圖像處理軟件 ACDSee 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說(shuō)明書 3 電路 硬件原理圖 如 圖 21所示 。 (4) 播放 音樂(lè) 并且能同步顯示歌詞 揮著翅膀的女孩 。 (2) 動(dòng)感漢字顯示、 學(xué)校簡(jiǎn)介 。 由于這是對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用的一種模擬，要達(dá)到實(shí)際的需要應(yīng)用到生產(chǎn)領(lǐng)域，還有很大的距離，所以在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中避免不了遺漏一些問(wèn)題，這是在所難免的，但是該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明運(yùn)行穩(wěn)定，各個(gè)功能均得以實(shí)現(xiàn)，基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。 本設(shè)計(jì) 選擇 AT89C51 為核心控制元件 ，以 AMPIRE128 64LCD 為顯示 元 件 ，以喇叭為音頻輸出， 用五個(gè)按鍵作為輸入元器件， 設(shè)計(jì) 制作了 一個(gè) 日常生活中用到的 LCD 顯示 系統(tǒng)。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）說(shuō)明書 2 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 因?yàn)辄c(diǎn)陣圖形式液晶顯示模塊具有體積小、重量輕、低電壓、底功耗之優(yōu)點(diǎn)，所以在顯示內(nèi)容和 顯示功能等方面表現(xiàn)