单片机课程设计字符液晶显示器.docx
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单片机课程设计字符液晶显示器
1课程设计的目的与要求
1.1课程设计目的：
1巩固和加深对单片机原理和接口技术知识的理解；
2培养根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料的能力；
3学会方案论证的比较方法，拓宽知识，初步掌握工程设计的基本方法；
4掌握常用仪器、仪表的正确使用方法，学会软、硬件的设计和调试方法；
5能按课程设计的要求编写课程设计报告，能正确反映设计和实验成果，能用计算机绘制电路图和流程图。
1.2课程设计要求：
单片机控制LCD1602液晶显示器滚动显示字符
1.3功能简介：
1、内容：
利用LCD1602液晶显示器滚动显示字符'ZHUNIYISHENGPINGAN'
2、目标：
（1）掌握单片机控制LCD1602液晶显示器显示字符技术，包括程序设计和电
路设计，本任务的效果是让LCD1602液晶显示器滚动显示字符'ZHUNIYISHENGPINGAN'。
（2）用PROTEUS进行电路设计和实时仿真
3、知识点链接
（1）数字符LCD模块是一种专用显示字符、数字或符号的液晶显示模块。
这种模块每一个符号由5×7、5×8或5×11的点阵像素排列组成的，字符间隔为一个点距，行间隔为一个行距，模块本身附有显示驱动控制电路，可以与单片机的I/O口线直接连接，使用方便。
目前广泛使用的字符LCD模块其显示驱动控制电路多是HD44780或兼容品，其接口信号、操作指令相同。
本实验选用的字符LCD模块是香港精电公司生产的规格为16×1的字符LCD模块，可以在一行上显示16个字符。
（2）字符LCD模块的接口信号：
①GND、VCC：
电源，VCC=+5V。
②Vee：
液晶显示对比度调节电压输入。
可以通过调节LCD左上角的多圈电位器RW2来调节。
③DB7~DB0：
数据总线，三态。
用于与模块之间传送信息。
这里连接P1.0～P1.7。
以下3个信号为控制信号：
④RS：
寄存器选择信号，输入。
这里连接P3.3（INT1）。
模块中有两类寄存器，一类是指令寄存器，用于写入指令；另一类是数据寄存器，用于写入的数据。
RS=0，选择指令寄存器。
RS=1，选择数据寄存器。
⑤R/W：
读/写信号，输入。
这里连接P3.4（T0）。
R/W=1，读操作；R/W=0，写操作
⑥E：
使能信号，输入。
模块的读/写控制信号。
这里连接P3.5（T1）。
读操作时，E为高电平时，模块的数据或状态输出至DB7~DB0上，供单片机读取；写操作时，E信号的下降沿将单片机送至数据总线上的数据或指令写入模块中。
这里3个控制信号，均通过单片机的I/O口线产生。
2系统硬件设计及说明
2.1硬件设计思想
硬件设计的任务是根据总体设计要求，在选择的机型的基础上，具确定系统中所要使用的元器件，设计出系统的原理框图、电路原理图。
本任务的效果是让LCD1602液晶显示器滚动显示字符'ZHUNIYISHENGPINGAN'。
2.2主要元器件介绍
1.单片机：
AT89C51
2.液晶显示器：
LCD1602
3.上拉电阻1个
4.电源1个（5V）
2.3硬件功能电路电路图
硬件的总设计图如图2.1
图2.1总设计
硬件的主要元器件
（1）液晶显示器：
LCD1602如图2.2
（2）单片机：
AT89C51如图2.3（3）排阻如图2.4
图2.2液晶显示器
图2.3c51单片机图2.4上拉电阻
2.4核心芯片AT89C51的介绍
AT89C51是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，片内含4kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，T89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。
其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
2.５MSP430单片机的介绍
MSP430系列是一个16位的单片机，采用了精简指令集（ＲＩＳＣ）结构，具有丰富的寻址方式（７种源操作数寻址，４种目的操作数寻址），简洁的２７条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令；有较高的处理速度，在８ＭＨＺ晶体驱动下指令周期为１２５ｎｓ．这些特点保证了可编制出高效率的源程序。
3系统软件设计
3.1程序及程序描述
RSBITP1.2;这3位是液晶屏的控制信号,连接方式由具体硬件而定
RWBITP1.1
EBITP1.0
ORG00H
AJMPMAIN
ORG30H
MAIN:
movR0,#24;设置循环次数
ACALLINITIAL;调用液晶屏初始化子程序
ACALLDISPLAY;调用液晶显示子程序
AJMPMAIN
;-------液晶显示---------------------------------------
DISPLAY:
MOVA,#80H;指令10写数据
ACALLWR_CMD;调用写液晶指令的子程序
MOVDPTR,#LINE1;数据指针指向LINE1第一个地址
ACALLPR_STR;调用写行字符子程序
ACALLWR_DATA;调用写液晶数据子程序
DISP1:
MOVA,#1CH;字符左移命令（注：
实物中左移命令字为18H）
ACALLWR_CMD;调用写液晶指令的子程序
ACALLD05S;调用延时子程序
DJNZR0,DISP1;R0减1循环24次
RET
;---液晶屏初始化-------------------------------------------------
INITIAL:
MOVA,#01H;指令1清屏
ACALLWR_CMD;调用写液晶指令的子程序
MOVA,#38H;指令6功能设置，数据位为4位，双行显示，字形大小为5x7点阵
ACALLWR_CMD
MOVA,#0CH;指令4显示开关控制，开显示，不显示光标，不闪烁
ACALLWR_CMD
MOVA,#06H;指令3光标和显示模式设置，光标向右移动，内容不移动
ACALLWR_CMD
RET
;----写液晶指令的子程序------------------------------------------
WR_CMD:
MOVP3,A;指令数据写入P3口
CLRRS;写入控制命令
CLRRW
CLRE
ACALLDELAY
SETBE
RET
;----写液晶数据---------------------------------------------
WR_DATA:
MOVP3,A
SETBRS;写入数据
CLRRW
CLRE
ACALLDELAY;判断液晶模块是否忙?
SETBE
RET
;-----写行字符---------------------------------------------------------------
PR_STR:
CLRA;清零A
MOVCA,@A+DPTR;将LINE1第一个数据送给A
JZEND_PR;A=0则跳转到END_PR
ACALLWR_DATA;写入数据
INCDPTR;地址指针+1
AJMPPR_STR;跳转到PR_STR，循环写入24个字符
END_PR:
RET
;----查看液晶忙碌信号---------------------------------------------------------
DELAY:
MOVP3,#0FFH;判断液晶显示器是否忙的子程序
CLRRS;RS置0
SETBRW;RW置1
CLRE;E置0
NOP;空操作
SETBE;E置1
JBP3.7,DELAY;如果P3.7为高电平表示忙就循环等待
RET
;----0.5S延时（按12MHZ算）-----------------------------------------------------------------
D05S:
MOVR6,#25
MOVR5,#100
MOVR4,#100
DJNZR4,$
DJNZR5,$-4
DJNZR6,$-8
RET
;--------------------------------------------------------------------------------------
LINE1:
DB'ZHUNIYISHENGPINGAN',00H
END
3
程序流程图如图3.1
.2程序流程图
图3.1程序流程图
3.3功能演示
滚动显示功能演示如图3.2
图3.3演示2
4总结
实验是一个知识巩固与自我提升的过程。
在试验中我们会遇到很多自己匪夷所思的问题，这也就表明了我们对所学的知识还有很多错误和不足之处。
经过实验，我们对所实验的内容，所使用的方法及其涉及的各方面知识等有了更深刻更全面的了解。
同时，实验也是一个发现自我，认识自我，改正自我，完善自我的过程。
通过此次液晶LCD显示实验，我真正领略到了科技的神奇性与伟大性，同时又伴随着无尽的乐趣。
虽然实验中遇到了很多问题与挫折，但我所体会到的是探索中的神秘感与各种问题解决后的成就感，这就使我们有了继续深究下去的决心和毅力，推动着我们一步步走向成功。
5参考文献
[1]张阳,吴晔.MC9S12XS单片机原理及嵌入式系统开发[M]电子工业出版社,2011.
[2]郭天祥.51单片机C语言教程[M]中国水利水电出版社,2009.
[3]张毅刚,彭喜元.单片机原理与应用[M]高等教育出版社2012.
[4]刘娟,梁卫.单片机C语言与PROTUES仿真技能实训[M]中国电力出版社，2010.
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