基于51单片机控制的液晶显示器控制电路设计毕业设计论文.docx

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基于51单片机控制的液晶显示器控制电路设计毕业设计论文

毕业设计论文

基于51单片机的液晶显示器控制电路

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

基于51单片机的液晶显示器控制电路设计

摘要

本文研制一种基于51单片机实时控制的LCD液晶显示屏控制系统。

硬件系统由单片机最小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T6963C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T6963C主控制器为核心，控制LCD液晶显示屏显示，为了方便系统扩展，各模块之间的连接采用接插式结构，单片机与PC机之间采用RS232标准接口进行数据和命令的串行通信。

本文不仅从总体上对系统进行了整体规划，还以其中一个实例详细介绍了PC机字模的提取、字模数据的发送、单片机串行接收数据、液晶显示屏的显示等部分的软硬件设计及实现过程。

本系统的设计优点硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。

关键词：

液晶显示器89C51串行通信单片机

Abstract

Thisarticledesignswithdevelopsonekindbasedon51SCM（SingleChipMicrocomputer）thereal-timecontrolLCDdisplaymonitorcontrolsystem.ThissystemiscomposedbyonSCMsmallsystemandLCDdisplaysystem,onthePCmachinecarriesonthedemonstrationcontenttheeditionandmatrixdatawithdrawing;LCDdisplaysystemcontrolsthemoduleandcertainLCDbythehostdemonstratedthemoduleT6963Ccomposes,thehostcontrolsthemoduleT6963CtoberesponsibleforinthereceivetheSCMmatrixdataandcontrolseachdemonstrationmodulework,demonstratedthemoduletakethehostcontrolsthemoduleT6963Casacore,controlstheLCDdisplaymonitordisplay,Inordertotheconvenientsystemexpands,betweenvariousmodulesconnectionusesmeetsinsertsthetypestructure,betweentheSCMandPCmachinetousetheRS-232standardtocarryonthedataandtheorderserialcommunication.Thisarticlenotonlyhascarriedonthewholeplanfromtheoveralltothesystem,butalsoindetailintroducedtakemoduledesignastheexamplethePCmachinematrixwithdraws,thematrixdatatransmission,themonolithicintegratedcircuitserialreceivedata,theLCDdisplaymonitordisplayandsoonthepartialsoftwareandhardwaredesignandtherealizationprocess.Itsadvantagehardwarecircuitissimple,thesoftwareiswithperfectfunction,thecontrolsystemisreliable,highercharacteristicofthesexprice,andhascertainuseandreferencevalue.

Keyword:

LCD89C51serialcommunicationSCM（SingleChipMicrocomputer）

（一）概述

1系统背景

液晶显示器件在中国已有二十余年的发展历史。

二十余年来，液晶显示器件从实验室走向大规模生产集团，形成了独立的产业部门。

现在，液晶显示几乎已经应用于生产，生活的各个领域，人们几乎时时处处都要与这一神奇而又普通的面孔打交道。

液晶显示是集单片机技术、微电子技术、信息处理于一体的新型显示方式。

由于液晶显示器具有低压低功耗，显示信息量大易于彩色化，无电磁辐射，长寿命，无污染等特点。

LCD是目前显示产业中发展速度最快，市场应用最广的显示器件，成为众多显示媒体中的佼佼者，在越来越多的领域中发挥作用，是目前显示器件中一个理想的选择。

LCD在监控系统中的应用：

目前大多数监控系统自带的显示系统为LED数码管显示，这样显示效果比较单一，只能显示监控系统的测量值。

而LCD液晶显示器不仅可以显示数值、汉字等，并且可以显示文本和图形。

利用LCD和键盘实现人机交互，使监控系统独立工作成为可能。

通过监控系统对现场的单回路控制器进行参数设置，对各个单回路控制器的工作进行监控。

LCD在时钟中的应用：

在日常生活中我们会经常看到时间的显示，这些显示大都是采用液晶显示器来显示的，而对其中的汉字无法用显示来解决。

我们利用LCD液晶模块制成的小屏幕实现了时间的显示，显示格式为“时时：

分分：

秒秒”。

另外，可以增加闹钟功能，时间到了则产生音乐声；还可以增加万年历显示“年月日”等多项功能。

LCD在大屏幕显示中的应用：

大屏幕显示的应用范围极广，随着社会发展，公众生活的加强，人们对能够面向广大公众传递信息的显示装置越来越感到必需。

使用液晶投影显示大屏幕，不仅有投影仪，指挥用大屏幕，还有液晶投影彩色电视。

它可以用一个体积很小的系统装置，实现100英寸以上的非常漂亮的大屏幕电视显示。

它与传统的显示媒体相比，具有分辨率极高，透过性好，显示内容丰富，彩色易于控制等优点。

随着计算机技术及电子通信技术的发展，LCD显示屏作为一种新的传媒工具，现已经应用到商业、军事、车站、宾馆、体育、新闻、金融、证券、广告以及交通运输等许多行业，大到几十平方米的大屏幕，小到家庭影院用的图文显示屏，以及政府部门应用的电子黑板，证券、银行等部门用的信息数字混合屏。

LCD显示屏带来广泛的社会效益和经济效益，具有良好的发展前景。

2系统概述

本实验系统分为单片机最小系统板和液晶显示屏两部分。

单片机最小系统负责接收个人计算机所编辑的文本及内容，通过RS232串行接口通信完成单片机与PC机之间的数据传送，而个人计算机（即PC机），主要完成显示内容的编辑、字符码的查找、字符数据的发送等工作。

基于Windows操作系统下的文本编辑软件有很多种，例如：

记事本、MicorsoftWord、写字板等，我们可以采用任何一种编辑软件将要显示的内容（包括汉字、中英文字母、标点符号等）编辑成一个文本文件，然后通过已经编写好的应用程序在特定的字库中依次搜索到文本文件中的内容，并且取出该字符的字模数据，此项工作称为字模数据的提取；字模数据文件的生成也就是将取出的字模按顺序存放到一个十六进制文件中；字符数据建立好之后将其存放在PC机的硬盘上，等到需要的时候通过串行通信软件将字符数据文件发送给液晶显示系统模块。

LCD显示屏包括主控制模块和LCD液晶显示模块。

主控制模块负责接收单片机发送过来的字模数据文件，并且协调各个LCD液晶显示模块工作，主控制器模块的核心是T6963C控制器，为了存储字模数据还在主控制器模块中扩展了一片8K存储器芯片6264；LCD液晶显示模块由两片行驱动器T6A40和三片列驱动器T6A39进行驱动，该模块一边接收主控制模块的数据，一边将数据送LCD液晶显示屏显示，为了方便系统的扩展，各模块之间采用串行口接收数据，并且接到系统串行总线上。

本系统主要是实现单片机与液晶显示模块之间的接口技术,可以采用间接控制方式完成。

将液晶显示模块接口与单片机系统板中的某个并行I/O接口连接,计算机通过对该I/O接口的操作间接的实现对模块的控制。

（二）方案论证

此LCD液晶显示控制系统设计的关键是要实现LCD的显示控制。

应该先从显示方式的确定入手，接下来设计相应显示方式的电路，要实现显示内容的实时更新，就必须考虑字模数据的存储及通信电路的设计。

下面从这两个方面逐个论证不同的方案。

1字模数据的存储

由于89C51单片机内部程序存储器（ROM）只有4K空间,本设计采用16×16点阵显示一个汉字，每一行需要两个字节数据，一个汉字占16×2＝32字节，汉字一共有6000多个，不可能将庞大的汉字字库存入在单片机内部，即使将预先要显示的内容存入ROM中，也不便于实时控制，所以只有考虑扩展外部数据存储器。

方案一：

采用标准字库，制作一个专用硬字库。

这种方法仿效中文DOS的办法，将一个标准的汉字库装入ROM存储器，再根据汉字的机内码在字库中寻址，找到对应的字模，提取后送到显示器显示。

因为采用了和PC机相同的编码（机内码），软件的开发和维护非常简单，基本上与写PC机软件差不多。

而对单片机系统自身的要求则相对高多了，16×16点阵的字库需要256K字节，但是一般8位单片机的寻址能力只有64K字节，要进行存储器扩充，除增加很大一部分硬件成本外，还因为要进行存储器分页管理、地址切换，显示速度明显受影响。

方案二：

利用Windows自带的字库（即使用软字库）。

通过软件编程直接在字库中找到需要显示字符的区位码并读出其字符码，存于一个文本文件中，待所有显示内容的字符码查询完毕后，将存放所有字符码的文本文件通过串行通信发送给单片机，单片机将接收到的数据存放在外部扩展的数据存储器中，数据接收完毕后，单片机就从存储器中依次读出每一个字符的字符码并送到LCD显示屏显示。

该方案与方案一相比，虽然通信过程占整个显示周期的比例相对较大，但是硬件电路设计简单，成本较低，减少了单片机查询硬件字库所需要的时间，提高了单片机动态扫描的速度，字符显示的稳定度