单片机课程设计LCD显示屏.docx
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单片机课程设计LCD显示屏
《单片机原理及应用》
课程设计报告
题目：
LCD显示设计
院（系）：
机电与自动化学院
专业班级：
电气自动化技术1101班
学生：
包文峰
学号：
20112822023
指导教师：
雷丹
2013年12月16日至2013年12月27日
华中科技大学武昌分校制
《单片机原理及应用》课程设计任务书
一、设计题目
LCD显示设计
二、设计主要容
（1）了解122×32A点阵式LCD液晶显示的结构、工作原理、编程方法；SED1250的特性、部结构、各个管脚的功能，以及获取字模的方法；编写一个完整的程序，能在LCD上显示汉子。
（2）显示汉字“华中科技大学武昌分校及”，并实现显示容的翻屏功能。
（3）按规撰写设计说明书，含硬件设计及软件设计。
三、原始资料
（1）LCD显示的原理
液晶是一呈液体状的化学物质,象磁场中的金属一样,当受到外界电场影响时,其分子会产生精确的有序排列。
如果对分子的排列加以适当的控制,液晶分子将会允许光线穿越。
无论是笔记本电脑还是桌面系统,采用的LCD显示屏都是由不同部分组成的分层结构。
位于最后面的一层是由荧光物质组成的可以发射光线的背光层。
背光层发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万水晶液滴的液晶层。
液晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中,一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。
当LCD中的电极产生电场时,液晶分子就会产生扭曲,从而将穿越其中的光线进行有规则的折射,然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。
（2）LCD显示电路
采用122×32A点阵式LCD液晶显示模块，置SED1520液晶显示控制器，电路如图1所示。
图1LCD显示电路
（3）LCD与单片机的连接（如图2）
图2LCD与单片机的连接图
四、要求的设计成果
1、根据控制要求，分析LCD显示系统的硬件结构；
2、分析LCD引脚功能及地址分配；
3、在单片机实验箱上按要求显示汉子并进行实时演示。
4、提交字数不低于2000字的设计说明书一份。
五、进程安排
时间
课程设计容
学时
分配
第一周周一
至
第一周周二上午
下达设计任务；查阅资料，理解参考程序
1.5天
第一周周二下午
至
第二周周三
进单片机实验室，理解硬件、编写程序，修改完善，达到设计要求
6.5天
第二周周四
至
第二周周五
作品演示、撰写设计说明书、
提交说明书并进行答辩
（单片机实验室）
2天
合计
10天
六、主要参考资料
[1]广弟．单片机基础．：
航空航天大学，2009．
[2]群芳．微型计算机与接口技术．：
电子工业，2012．
[3]单片机综合仿真实验系统KeilC实验指导书．：
市雷迈特科技，2012．
[4]庆阳．8051单片机实践与应用．机电一体化系统设计．：
化学工业，2009．
[5]朱定华．单片微机原理与应用．：
清华大学，2006．
指导教师（签名）：
2013年12月10日
1.课程设计题目及要求…………………………………………………………1
1.1课程设计题目…………………………………………………………………1
1.2课程设计要求…………………………………………………………………1
2.课程设计主要容……………………………………………………………2
2.1LCD显示原理………………………………………………………………2
2.2LCD显示电路………………………………………………………………2
2.3LCD引脚说明……………………………………………………………3
2.4SED1520的基本原理………………………………………………………4
2.5SED1520的指令系统………………………………………………………5
2.6LCD与单片机的连接………………………………………………………6
2.7汉字字模的获取………………………………………………………7
3.软件设计……………………………………………………………………9
3.1程序流程…………………………………………………………………9
3.2课程设计具体程序…………………………………………………10
4.课程设计总结………………………………………………………………30
参考文献…………………………………………………………………………31
1.课程设计题目及要求
1.1课程设计题目
LCD显示设计
1.2课程设计要求
了解122×32A点阵式LCD液晶显示的结构、工作原理、编程方法；SED1250的特性、部结构、各个管脚的功能，以及获取字模的方法；编写一个完整的程序，按要求在LCD上显示容。
具体显示效果为：
（1）显示汉字：
华中科技大学武昌分校自己的。
（2）实现显示容的翻屏功能。
拓展：
实现显示容的滚动功能。
2.课程设计主要容
2.1LCD显示原理
液晶是一呈液体状的化学物质,象磁场中的金属一样,当受到外界电场影响时,其分子会产生精确的有序排列。
如果对分子的排列加以适当的控制,液晶分子将会允许光线穿越。
无论是笔记本电脑还是桌面系统,采用的LCD显示屏都是由不同部分组成的分层结构。
位于最后面的一层是由荧光物质组成的可以发射光线的背光层。
背光层发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万水晶液滴的液晶层。
液晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中,一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。
当LCD中的电极产生电场时,液晶分子就会产生扭曲,从而将穿越其中的光线进行有规则的折射,然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。
2.2LCD显示电路
采用122×32A点阵式LCD液晶显示模块，置SED1520液晶显示控制器。
LCD显示电路如图2-1所示。
图2-1LCD显示电路
LCD显示屏示意图（122X32）如图2-2所示。
图2-2LCD显示屏
2.3LCD引脚说明
序号
符号
电平
功能
1
GND
0v
逻辑电源地
2
Vcc
5v
逻辑电源正
3
V0
可调
液晶显示驱动电源
4
A0
H/L
H:
数据L:
指令
5
R/W
H/L
H：
读L:
写
6
E1
H,H→L
主工作方式IC的使用信号
7
E2
H,H→L
从工作方式IC的使用信号
8
NC
—
未用
9
DB0
H/L
数据总线（最低位）0
10
DB1
H/L
数据总线1
11
DB2
H/L
数据总线2
12
DB3
H/L
数据总线3
13
DB4
H/L
数据总线4
14
DB5
H/L
数据总线5
15
DB6
H/L
数据总线6
16
DB7
H/L
数据总线（最高位）7
2.4SED1520的基本原理
SED为置液晶显示器控制器，集行、列驱动器和控制器与一体，广泛应用于小型液晶显示模块中，置2560位显示RAM区（32行80列），RAM中的1位数据控制液晶屏上一个像素的亮暗，“1”为亮，“0”为暗。
（1）1-61列为左半屏；62-122为右
半屏。
（2）每半屏页数分配一致。
（3）每页含8行80列（80个字节）。
（前61列有效）
（4）每半屏为32行，共4页。
（5）每个汉字占16行，即用2页才能
写完。
（6）液晶屏上最多能显示两行汉字（静
态时最多显示16字）。
2.5SED1520的指令系统
SED1520的13条指令
指令名称
控制信号
控制代码
A0R/W
D7D6D5D4D3D2D1D0
复位
00
11100010
显示开关设置
00
10101110/1
地址排序设置
00
10100000（正向）/1（逆向）
体闲状态设置
00
10100100（驱动）/1（不驱动）
占空比设置
00
10101000（1/16）/1（1/32）
显示起始行设置
00
110L4L3L2L1L0（0-31）
页面地址设置
00
101110P1P0（0-3）
列地址设置
00
0C6C5C4C3C2C1C0（0-79）
启动改写方式
00
11100000
结束改写方式
00
11101110
读取状态字
01
BUSYADCON/OFFRESET0000
写显示数据
10
数据
读显示数据
11
数据
2.6LCD与单片机的连接
单片机与LCD模块之间有四种基本操作：
写命令：
R/W接低电平即A7为0
读状态：
R/W接高电平即A7为1
写显示数据：
A0接高电平
读显示数据：
A0接低电平
E1
E2
写指令代码地址
FA00H
F800H
读状态地址
FA80H
F880H
写显示数据地址
FA40H
F840H
读显示数据地址
FACOH
F8C0H
2.7汉字字模的获取
在编写程序之前，我们必须要知道所显示汉字的字模，要得到我们所需要的汉字字模，我们可以通过有关的软件进行查询，得到其数据表。
如“包”字：
再如“文”字：
再如“峰”字：
3软件设计
3.1程序流程
显示主程序显示子程序
初始化程序清屏幕子程序
3.2课程设计具体程序
实现翻屏功能
PD1EQU60;；模块参数
COLUMNEQU30H
PAGE1EQU31H;；页地址寄存器
CODE1EQU32H;；字符代码寄存器
COUNTEQU33H;；计数器
COMEQU20H;；指令寄存器
DATEQU21H;；数据寄存器
CWADD1EQU0fa00H;；写指令代码地址（E1）
CRADD1EQU0fa80H;；读状态字地址（E1）
DWADD1EQU0fa40H;；写显示数据地址（E1）
DRADD1EQU0fac0H;；读显示数据地址（E1）
CWADD2EQU0f800H;；写指令代码地址（E2）
CRADD2EQU0f880H;；读状态字地址（E2）
DWADD2EQU0f840H;；写显示数据地址（E2）
DRADD2EQU0f8c0H;；读显示数据地址（E2）
ORG0000H
AG1:
MOVSP,#60H
LCALLINT;；调用初始化子程序
LCALLCLEAR;；调用清屏子程序
MOVPD1,#3DH;；
MOVPAGE1,#02H;；页地址寄存器置初值
MOVCOLUMN,#0H;；列地址寄存器置初值
MOVCODE1,#00H;；字符代码寄存器置初值
LCALLCCW_PR;；显示“华”
MOVPAGE1,#02H
MOVCOLUMN,#0fH
MOVCODE1,#01H
LCALLCCW_PR;；显示“中”
MOVPAGE1,#02H
MOVCOLUMN,#1eH
MOVCODE1,#02H
LCALLCCW_PR;；显示“科”
MOVPAGE1,#2H
MOVCOLUMN,#2dH
MOVCODE1,#03H
LCALLCCW_PR;；显示“技”
MOVPAGE1,#2H
MOVCOLUMN,#61
MOVCODE1,#04H
LCALLCCW_PR;；显示“大”
MOVPAGE1,#2H
MOVCOLUMN,#76
MOVCODE1,#05H
LCALLCCW_PR;；显示“学”
MOVPAGE1,#2H
MOVCOLUMN,#91
MOVCODE1,#06H
LCALLCCW_PR;；显示“武"
MOVPAGE1,#2H
MOVCOLUMN,#106
MOVCODE1,#07H
LCALLCCW_PR;；显示“昌"
MOVPD1,#3DH;；
MOVPAGE1,#00H;；页地址寄存器置初值
MOVCOLUMN,#0H;；列地址寄存器置初值
MOVCODE1,#08H;；字符代码寄存器置初值
LCALLCCW_PR;；显示“分”
MOVPAGE1,#00H
MOVCOLUMN,#0fH
MOVCODE1,#09H
LCALLCCW_PR;；显示“校”
MOVPAGE1,#0H
MOVCOLUMN,#1eH
MOVCODE1,#0aH
LCALLCCW_PR;；显示“---”
MOVPAGE1,#0H
MOVCOLUMN,#2dH
MOVCODE1,#0bH
LCALLCCW_PR;；显示“包”
MOVPAGE1,#0H
MOVCOLUMN,#61
MOVCODE1,#0cH
LCALLCCW_PR;；显示“文”
MOVPAGE1,#0H
MOVCOLUMN,#76
MOVCODE1,#0dH
LCALLCCW_PR;；显示“峰”
LCALLAG2;；延时显示
LCALLCLEAR;；清屏
LCALLAG2
LCALLAG2
LCALLAG2;；清屏延时
LJMPAG1;；调用显示程序
SJMP$
CCW_PR:
MOVDPTR,#CCATB;；确定字符字模块首地址
MOVA,CODE1;；取代码
MOVB,#20H;；字模块宽度为32个字节
MULAB;；代码X32
ADDA,DPL;；字符字模块首地址=字模库首地址+代码X32
MOVDPL,A
MOVA,B
ADDCA,DPH
MOVDPH,A
PUSHCOLUMN;；列地址入栈
PUSHCOLUMN;；列地址入栈
MOVCODE1,#00H;；代码寄存器借用为间址寄存器
CCW_1:
MOVCOUNT,#10H;；计数器设定为16
MOVA,PAGE1;；读页地址寄存器
ANLA,#03H
ORLA,#0B8H;；“或”页地址设置代码
MOVCOM,A;；写页地址设置指令
LCALLPR0
LCALLPR3
POPCOLUMN;；取列地址值
MOVA,COLUMN;；读列地址寄存器
CLRC
SUBBA,#PD1;；列地址-模块参数
JCCCW_2;；＜0为左半屏显示区域（E1）
MOVCOLUMN,A;；≥0为右半屏显示区域（E2）
MOVA,PAGE1
SETBACC.3;；设置区域标志位
MOVPAGE1,A;；“0”为E1，“1”为E2
CCW_2:
MOVCOM,COLUMN;；设置列地址值
MOVA,PAGE1;；判区域标志以确定设置哪个控制器
JNBACC.3,CCW_3
LCALLPR3;；区域E2
LJMPCCW_4
CCW_3:
LCALLPR0;；区域E1
CCW_4:
MOVA,CODE1;；取间址寄存器值
MOVCA,A+DPTR;；取汉字字模数据
MOVDAT,A;；写数据
MOVA,PAGE1
JNBACC.3,CCW_5
LCALLPR4;；区域E2
LJMPCCW_6
CCW_5:
LCALLPR1;；区域E1
CCW_6:
INCCODE1;；间址寄存器加1
INCCOLUMN;；列地址寄存器加1
MOVA,COLUMN;；判列地址是否超出区域围
CJNEA,#PD1,CCW_7
CCW_7:
JCCCW_8;；未超出则继续
MOVA,PAGE1;；超出则判是否在区域E2
ACC.3,CCW_8;；在区域E2则退出
SETBACC.3;；在区域E1则修改成区域E2
MOVPAGE1,A
MOVCOM,#00H;；设置区域E2列地址为“0”
LCALLPR3
CCW_8:
DJNZCOUNT,CCW_4;；当页循环
MOVA,PAGE1;；读页地址寄存器
ACC.7,CCW_9;；判完成标志D7位，“1”则完成退出
INCA;；否则页地址加“1”
SETBACC.7
CLRACC.3
MOVPAGE1,A
MOVCODE1,#10H;；间接寄存器设置为16
LJMPCCW_1;；大循环
CCW_9:
RET
ccAtB:
db00h,40h,20h,10h,0FCh,03h,40h,20h
db10h,0FFh,08h,04h,06h,0C0h,00h,00h;；显示“华”
db04h,04h,04h,04h,05h,04h,04h,0FFh
db04h,04h,05h,05h,05h,05h,04h,00h
db00h,0F8h,08h,08h,08h,08h,08h,0FFh
db08h,08h,08h,08h,08h,0FCh,08h,00h;；显示“中”
db00h,03h,01h,01h,01h,01h,01h,0FFh
db01h,01h,01h,01h,01h,03h,00h,00h
db24h,24h,24h,0A4h,0FEh,0A3h,22h,00h
db24h,48h,00h,0FFh,00h,80h,00h,00h;；显示“科”
db10h,08h,06h,01h,0FFh,00h,01h,02h
db02h,02h,02h,0FFh,01h,01h,01h,00h
db10h,10h,10h,0FFh,10h,10h,88h,88h
db88h,0FFh,88h,88h,8Ch,08h,00h,00h;；显示“技”
db04h,44h,82h,7Fh,01h,80h,81h,46h
db28h,10h,28h,26h,41h,0C0h,40h,00h
db20h,20h,20h,20h,20h,20h,0A0h,7Fh
db0A0h,20h,20h,20h,20h,30h,20h,00h;；显示“大”
db00h,40h,40h,20h,10h,0Ch,03h,00h
db01h,06h,08h,10h,20h,60h,20h,00h
db40h,30h,11h,96h,90h,90h,91h,96h
db90h,90h,98h,14h,13h,50h,30h,00h;；显示“学”
db04h,04h,04h,04h,04h,44h,84h,7Eh
db06h,05h,04h,04h,04h,06h,04h,00h
db20h,20h,24h,24h,24h,0E4h,26h,24h
db20h,0FFh,20h,22h,2Ch,20h,20h,00h;；显示“武”
db20h,60h,3Fh,20h,20h,1Fh,11h,11h
db10h,03h,1Ch,20h,40h,80h,0E0h,00h
db00h,00h,00h,7Fh,49h,49h,49h,49h
db49h,49h,49h,7Fh,80h,00h,00h,00h;；显示“昌”
db00h,00h,0FFh,49h,49h,49h,49h,49h
db49h,49h,49h,49h,0FFh,01h,00h,00h
db00h,80h,40h,20h,98h,86h,80h,80h
db83h,8Ch,90h,20h,0C0h,80h,80h,00h;；显示“分”
db01h,00h,80h,40h,20h,1Fh,00h,40h
db80h,40h,3Fh,00h,00h,01h,00h,00h
db10h,10h,0D0h,0FFh,90h,10h,88h,48h
db0A8h,09h,0Ah,08h,0A8h,4Ch,0C8h,00h;；显示“校”
db04h,03h,00h,0FFh,80h,81h,40h,40h
db21h,16h,08h,16h,61h,0C0h,40h,00h
db80h,80h,80h,80h,80h
db80h,80h,80h,80h,80h;；显示“---”
db80h,80h,80h,80h,80h
db00h,00h,00h,00h,00h
db00h,00h,00h,00h,00h
db00h,00h,00h,00h,00h
db00h,00h
db00h,40h,20h,0D0h,48h,4Fh,48h,48h
db0E8h,48h,08h,0FCh,08h,00h,00h,00h;；显示“包”
db00h,00h,00h,3Fh,42h,42h,42h,42h
db47h,40h,48h,4Fh,40h,70h,00h,00h
db08h,08h,08h,18h,68h,88h,09h,0Eh
db08h,08h,0C8h,38h,08h,0Ch,08h,00h;；显示“文”
db80h,80h,40h,40h,20h,11h,0Ah,04h
db0Ah,11h,10h,20h,40h,0C0h,40h,00h
db00h,0F0h,00h,0FFh,00h,0F0h,90h,
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