基于单片机的lcd显示系统设计课程设计学位论文Word下载.docx
《基于单片机的lcd显示系统设计课程设计学位论文Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的lcd显示系统设计课程设计学位论文Word下载.docx（40页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
3、求是科技.单片机典型模块设计实例导航（第2版）.人民邮电出版社,2008
4、THKSCM-1型单片机实验系统实验指导书、KEIL软件，WAVE软件
5、数字控制与PLC实验室”THKSCM-1型单片机实验系统”。
5、进度安排
2010年6月20日-21日：
收集和课程设计有关的资料，熟悉课题任务何要求
2010年6月22日：
总体方案设计
2010年6月23日-24日：
硬件电路设计
2010年6月25日-26日：
软件设计
2010年6月27日-29日：
系统调试改进
2010年6月30日：
整理书写设计说明书
2010年7月1日：
答辩并考核
六、教研室审批意见
教研室主任（签字）：
年月日
七|、主管教学主任意见
主管主任（签字）：
八、备注
指导教师（签字）：
学生（签字）：
邵阳学院课程设计（论文）评阅表
学生姓名陈璟学号0941201216
系电气工程系专业班级电本三班
题目名称基于单片机的LCD显示系统设计
课程名称单片机原理及在电气测控学科中的运用
一、学生自我总结
在这将近一个月的不断学习中，我知道了更多关于AT89C52的知识。
在老师的指导和同学们的帮助下，我完成了这次的单片机课程设计——基于单片机89C52的LCD显示系统设计。
在此次课程设计中，我接触到了以前从未接触过的知识，也是在书本上学不到的知识。
在不断地探索和追求中，我发现知识是无穷无尽的。
通过这次课程设计，我知道了实际操作的重要性，在以后的学习中生活我会更加注意实际操作。
学生签名：
二、指导教师评定
评分项目
平时成绩
论文
答辩
综合成绩
权重
30
40
老师填写等级：
优、良、中、及格、不及格
单项成绩
指导教师评语：
指导教师（签名）：
1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；
2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
摘要
本文讲述的是一种基于AT89C52单片机实现控制的LCD液晶显示屏。
硬件系统由单片机系统和液晶显示系统组成，PC机进行显示内容的编辑和字模数据的提取；
液晶显示系统由主控模块和LCD液晶显示模块接口电路组成，主控模块负责接收单片机字模数据并控制各显示模块工作，显示模块以主控制器为核心，控制LCD液晶显示屏显示。
关键字：
AT89C5212864LCD液晶显示器
Abstract
ThisarticledesignswithdevelopsonekindbasedonAT89C51SCM（SingleChipMicrocomputer）controlLCDdisplaymonitor.ThissystemiscomposedbyonSCMsystemandLCDdisplaysystem,andthePCmachinecarriesonthedemonstrationcontenttheeditionandmatrixdatawithdrawing;
LCDdisplaysystemcontrolsthemoduleandcertainLCDbythehostdemonstrated,thehost‘sdutyistoreceivetheSCMmatrixdataandcontrolseachdemonstrationmoduleworkandcontrolstheLCDdisplaymonitordisplay.
Keyword:
LCDAT89C51SCM（SingleChipMicrocomputer）
一.液晶显示
1.112864液晶简介
液晶（LiquidCrystal，简称LC）是一种高分子材料，因为其特殊的物理、化学、光学特性，20世纪中叶开始被广泛应用在轻薄型的显示技术上。
人们熟悉的物质状态（又称相）为气、液、固，较为生疏的是电浆和液晶（LiquidCrystal，简称LC）。
液晶相要具有特殊形状分子组合始会产生，它们可以流动，又拥有结晶的光学性质。
液晶的定义，现在已放宽而囊括了在某一温度范围可以是现液晶相，在较低温度为正常结晶之物质。
而液晶的组成物质是一种有机化合物，也就是以碳为中心所构成的化合物。
同时具有两种物质的液晶，是以分子间力量组合的，它们的特殊光学性质，又对电磁场敏感，极有实用价值。
1.212864的基本特点
液晶显示（LCD）具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等许多其它显示器无法比拟的优点，近几年来被广泛用于单片机控制的智能仪器、仪表和低功耗电子产品中。
LCD可分为段位式LCD、字符式LCD和点阵式LCD。
其中，段位式LCD和字符式LCD只能用于字符和数字的简单显示，不能满足图形曲线和汉字显示的要求；
而点阵式LCD不仅可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线及汉字，并且可以实现屏幕上下左右滚动，动画功能，分区开窗口，反转，闪烁等功能，用途十分广泛。
1.3液晶显示的原理
液晶显示材料最常见的用途是电子表和计算器的显示板，为什么会显示数字呢？
原来这种液态光电显示材料，利用液晶的电光效应把电信号转换成字符、图像等可见信号。
液晶在正常情况下，其分子排列很有秩序，显得清澈透明，一旦加上直流电场后，分子的排列被打乱，一部分液晶变得不透明，颜色加深，因而能显示数字和图象。
12864LCD是一种图形点阵液晶显示器,它主要由行驱动器/列驱动器及128×
64全点阵液晶显示器组成。
可完成图形显示，也可以显示8×
4个（16×
16点阵）汉字。
主要技术参数和性能：
1.电源：
VDD：
+5V；
模块内自带-10V负压，用于LCD的驱动电压。
2.显示内容：
128（列）×
64（行）点
3.全屏幕点阵
4.七种指令
5.与CPU接口采用8位数据总线并行输入输出和8条控制线
6.占空比1/64
7.工作温度：
-10℃∽+50℃，存储温度：
-20℃∽+70
模块主要硬件构成说明
图1-1结构框图
IC3为行驱动器。
IC1，IC2为列驱动器。
IC1，IC2，IC3含有以下主要功能器件。
了解如下器件有利于对LCD模块之编程。
1.指令寄存器（IR）
IR是用于寄存指令码，与数据寄存器数据相对应。
当D/I=0时，在E信号下降沿的作用下，指令码写入IR。
2．数据寄存器（DR）
DR是用于寄存数据的，与指令寄存器寄存指令相对应。
当D/I=1时，在下降沿作用下，图形显示数据写入DR，或在E信号高电平作用下由DR读到DB7∽DB0数据总线。
DR和DDRAM之间的数据传输是模块内部自动执行的。
3．忙标志：
BF
BF标志提供内部工作情况。
BF=1表示模块在内部操作，此时模块不接受外部指令和数据。
BF=0时，模块为准备状态，随时可接受外部指令和数据。
利用STATUSREAD指令，可以将BF读到DB7总线，从检验模块之工作状态。
4．显示控制触发器DFF
此触发器是用于模块屏幕显示开和关的控制。
DFF=1为开显示（DISPLAYOFF），DDRAM的内容就显示在屏幕上，DFF=0为关显示（DISPLAYOFF）。
DDF的状态是指令DISPLAYON/OFF和RST信号控制的。
5．XY地址计数器
XY地址计数器是一个9位计数器。
高3位是X地址计数器，低6位为Y地址计数器，XY地址计数器实际上是作为DDRAM的地址指针，X地址计数器为DDRAM的页指针，Y地址计数器为DDRAM的Y地址指针。
X地址计数器是没有记数功能的，只能用指令设置。
Y地址计数器具有循环记数功能，各显示数据写入后，Y地址自动加1，Y地址指针从0到63。
6．显示数据RAM（DDRAM）
DDRAM是存储图形显示数据的。
数据为1表示显示选择，数据为0表示显示
非选择。
DDRAM与地址和显示位置的关系见DDRAM地址表（见第6页）。
7．Z地址计数器
Z地址计数器是一个6位计数器，此计数器具备循环记数功能，它是用于显示行扫描同步。
当一行扫描完成，此地址计数器自动加1，指向下一行扫描数据，RST复位后Z地址计数器为0。
Z地址计数器可以用指令DISPLAYSTARTLINE预置。
因此，显示屏幕的起始行就由此指令控制，即DDRAM的数据从哪一行开始显示在屏幕的第一行。
此模块的DDRAM共64行，屏幕可以循环滚动显示64行。
1.412864液晶显示动态指标及术语
并行接口模块说明：
表1-1
管脚号
管脚名称
电平
管脚功能描述
1
VSS
0V
电源地
2
VCC
3.0+5V
电源正
3
V0
-
对比度（亮度）调整
4
RS（CS）
H/L
RS=“H”,表示DB7——DB0为显示数据
RS=“L”,表示DB7——DB0为显示指令数据
5
R/W（SID）
R/W=“H”,E=“H”,数据被读到DB7——DB0
R/W=“L”,E=“H→L”,DB7——DB0的数据被写到IR或DR
6
E（SCLK）
使能信号
7
DB0
三态数据线
8
DB1
9
DB2
10
DB3
11
DB4
12
DB5
13
DB6
14
DB7
15
PSB
H：
8位或4位并口方式，L：
串口方式（见注释1）
16
NC
空脚
17
/RESET
复位端，低电平有效（见注释2）
18
VOUT
LCD驱动电压输出端
19
A
VDD
背光源正端（+5V）（见注释3）
20
K
背光源负端（见注释3）
*注释1：
如在实际应用中仅使用并口通讯模式，可将PSB接固定高电平，也可以将模块上的J8和“VCC”用焊锡短接。
*注释2：
模块内部接有上电复位电路，因此在不需要经常复位的场合可将该端悬空。
*注释3：
如背光和模块共用一个电源，可以将模块上的JA、JK用焊锡短接。
指令说明
指令表
表1-2
指
指令码
功能
令
W/R
D/I
DD7
DD6
DD5
DD4
DD3
DD2
DD1
D0
显示ON/OFF
00
01
1/0
控制显示器的开关，不影响DDRAM中数据和内部状态
显示起始行
（0·
·
63）
指定显示屏从DDRAM中哪一行开始显示数据
设置X地址
X：
0·
设置DDRAM中的页地址（X地址）
设置Y地址
Y地址（0·
设置地址（Y地址）
读
状
态
B
U
S
Y
OON/
OFF
R
T
读取状态
RST1:
复位0:
正常
ON/OFF1:
显示开0:
显示关
BUSY0:
READY1:
INOPERATION
写显示数据
显示数据
将数据线上的数据DB7∽DB0写入DDRAM
读显示数据
将DDRAM上的数据读入数据线DB7∽DB0
1.显示开关控制（DISPLAYON/OFF）
代码
R/W
形式
D
D=1:
开显示（DISPLAYON）意即显示器可以进行各种显示操作
D=0:
关显示（DISPLAYOFF）意即不能对显示器可以进行各种显示操作
2.设置显示起始行
A5
A4
A3
A2
A1
A0
前面在Z地址计数器一节已经描述了显示起始行是由Z地址计数器控
制的。
A5∽A0的6位地址自动送入Z地址计数器，起始行的地址可以是0∽63的任意一行。
例如：
选择A5∽A0是62，则起始行与DDRAM行的对应关系如下：
DDRAM行：
62630123·
2829屏幕显示行：
123456·
3132
3.设置页地址（页地址）
所谓页地址就是DDRAM的行地址,8行为一页,模块共64行即8页,A2
∽A0表示0∽7页。
读写数据对地址没有影响，页地址由本指令或RST信号
改变复位后页地址为0。
页地址与DDRAM的对应关系见DDRAM地址表。
4.设置Y地址（SETYADDRESS）（行地址）
此指令的作用是将A5∽A0送入Y地址计数器,作为DDRAM的Y地址指针。
在对DDRAM进行读写操作后，Y地址指针自动加1，指向下一个DDRAM单元。
DDRAM地址表：
表1-3
CS1=1
CS2=1
Y=
62
63
行号
DBO
↓
X=0
55
X=7
56
5.读状态（STATUSREAD）
BUSY
ON/
RET
当R/W=1D/I=0时，在E信号为“H”的作用下，状态分别输出到数据总线（DB7∽DB0）的相应位。
BF：
前面已叙述过（见BF标志位一节）。
ON/OFF：
表示DFF触发器的状态（见DFF触发器一节）。
RST：
RST=1表示内部正在初始化，此时组件不接受任何指令和数据。
6.写显示数据（WRITEDISPLAYDATE）
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D7∽D0为显示数据,此指令把D7∽D0写入相应的DDRAM单元，Y地指针自动加1。
7.读显示数据（READDISPLAYDATE）
此指令把DDRAM的内容D7∽D0读到数据总线DB7∽DB0，Y地址指针自动加1。
读写操作时序
1.读写时序参数表
表1-4
名称
符号
最小值
典型值
最大值
单位
E周期时间
Tcyc
1000
---
ns
E高电平宽度
Pweh
450
E低电平宽度
Pwel
E上升时间
Tr
25
E下降时间
Tf
地址建立时间
Tas
140
地址保持时间
Tah
数据建立时间
Tdsw
200
数据延迟时间
Tddr
320
写数据保持时间
Tdhw
读数据保持时间
1.5AT89C52相关知识
VCC：
供电电压。
GND：
接地。
P0口：
P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：
P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：
P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
图1-289C52单片机
P3口：
P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
口管脚备选功能
P3.0RXD（串行输入口）
P3.1TXD（串行输出口）
P3.2/INT0（外部中断0）
P3.3/INT1（外部中断1）
P3.4T0（记时器0外部输入）
P3.5T1（记时器1外部输入）
P3.6/WR（外部数据存储器写选通）
P3.7/RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：
当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是：
每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
PSEN：
外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/P
升级会员 