LCD显示的秒表单片机课程设计.docx

1、LCD显示的秒表单片机课程设计单片机课程设计题目： 1602LCD显示的秒表系别/班级：信息工程系11级嵌入式技术与应用专业 小组成员：王玉瑶 吴秋云 吴颖盈 项念念小组成员学号：110407115 110407215 110407116 110407216指导老师：万振宇老师1 单片机原理32 课程设计的任务与要求33 课程设计目的44 芯片资料5 4.1 AT89C515 4.2 1602LCD8 5 电路分析16 6 代码分析217 设计分析 298 调试成功与否 319 参考文献 3610 附录 1602LCD秒表的显示源代码37 1602LCD秒表的显示原理图 43一、单片机原理单片

2、机控制秒表是集于单片机技术、模拟电子技术、数字技术为一体的机电一体化高科技产品，具有功耗低，安全性高，使用方便等优点。它是一种在线式实时控制计算机，需要有较强的抗干扰能力，较低的成本。本次设计内容为以8051单片机为核心的秒表，采用数码管显示，单片机技术控制。利用单片机的定时器/计数器定时和技术的原理，用集成电路芯片、LCD数码管以及按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使它拥有正确的计时、暂停、清零、并同时可以用数码管显示，在现实生活中应用广泛。2、课程设计的任务与要求设计任务：利用AT89C51单片机结合1602LCD显示器设计一个秒表设计要求：1 本设计实现一个1602LCD显示秒

3、表 2. 利用AT89C51控制整个电路来实现秒表的显示。大体上可以讲1602LCD秒表的显示主要包括硬件和软件两部分。重点就是各部分硬件的连接设计以及程序的编写。本章讲述的就是系统硬件的设计，其中包括各模块的器件选择和电路设计。三、 课程设计目的 MCS-51单片机原理及应用课的课程设计是四个学生一组完成一个老师给的一个题目，叫1602LCD显示的秒表。为了让我们能够综合运用自己学的课程的基本知识，能够进行单片机的应用，掌握单片机程序设计调试和应用电路设计、分析及调试检测。 通过这个实验：1.、使我们增进对单片机知识的进一步认识，也同时加深对单片机理论知识的理解。2、使我们掌握单片机的内部功

4、能模块的应用，3、使我们了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程，方法即实现，为了以后设计和实现单片机应用系统打下基础。4、芯片资料4、1 AT89C51AT89C51是128字节内部RAM,4KB可编程Flash存储器（可擦写1000次）,三级程序存储器保密,静态工作频率:0Hz-24MHz ,2个16位定时/计数器 ,一个串行通讯口 ,6个中断源 ,32条I/O引线 ,有片内时种振荡器。输入输出引脚资料:(1) P0端口P0.0-P0.7 P0是一个8位漏极开路型双向I/O端口，端口置1（对端口写1）时作高阻抗输入端。作为输出口时能驱动8个TTL。 在访问外部程序和外部数据存储器时，P0口

5、是分时转换的地址(低8位)/数据总线，访问期间内部的上拉电阻起作用。(2) P1端口P1.0P1.7 P1是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。输出时可驱动4个TTL。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。(3) P2端口P2.0P2.7 P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。输出时可驱动4个TTL。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。在访问外部程序和16位外部数据存储器时，P2口送出高8位地址。而在访问8位地址的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改变。(4) P3端口P3.0P3.7 P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。输出时

6、可驱动4个TTL。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。其它控制或复用引脚:(1) ALE/PROG 30 访问外部存储器时，ALE（地址锁存允许）的输出用于锁存地址的低位字节。即使不访问外部存储器，ALE端仍以不变的频率输出脉冲信号(此频率是振荡器频率的1/6)。在访问外部数据存储器时，出现一个ALE脉冲。(2) PSEN 29 该引是外部程序存储器的选通信号输出端。当AT89C51由外部程序存储器取指令或常数时，每个机器周期输出2个脉冲即两次有效。但访问外部数据存储器时，将不会有脉冲输出。(3) EA/Vpp 31 外部访问允许端。当该引脚访问外部程序存储器时，应输入低电平。

7、要使AT89C51只访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH）,这时该引脚必须保持低电平。AT89C51特殊功能寄存器列表（适用于同一架构的芯片） 符号 地址 注释 *ACC E0H 累加器 *B F0H 乘法寄存器 *PSW D0H 程序状态字 SP 81H 堆栈指针 DPL 82H 数据存储器指针低8位 DPH 83H 数据存储器指针高8位 *IE A8H 中断允许控制器 *IP D8H 中断优先控制器 *P0 80H 端口0 *P1 90H 端口1 *P2 A0H 端口2 *P3 B0H 端口3 PCON 87H 电源控制及波特率选择 *SCON 98H 串行口控制器 SBUF

8、99H 串行数据缓冲器 *TCON 88H 定时器控制 TMOD 89H 定时器方式选择 TL0 8AH 定时器0低8位 TL1 8BH 定时器1低8位 TH0 8CH 定时器0低8位 TH1 8DH 定时器1高8位 带*号的特殊功能寄存器都是可以位寻址的寄存器4.1 1602LCD1602字符型LCD简介:字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。 1602LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780.1602LCD主要技术参数： 显示容量:162个字符 芯片工作电压:4.55.5V 工作电

9、流:2.0mA(5.0V) 模块最佳工作电压:5.0V 字符尺寸:2.954.35(WH)mm引脚功能说明:1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如下表1所示:编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4RS数据/命令选择12D5数据5R/W读/写选择13D6数据6E使能信号14D7数据7D0数据15BLA背光源正极8D1数据16BLK背光源负极 表1:引脚接口说明 第1脚：VSS为地电源。 第2脚：VDD接5V正电源。 第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接

10、地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。 第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。 第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。 第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。 第714脚：D0D7为8位双向数据线。 第15脚：背光源正极。 第16脚：背光源负极。1602LCD的指令说明及时序:1602液晶模块内部的控制器共有

11、11条控制指令，如下表2所示：序号指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清显示00000000012光标返回000000001*3置输入模式00000001I/DS4显示开/关控制0000001DCB5光标或字符移位000001S/CR/L*6置功能00001DLNF*7置字符发生存贮器地址0001字符发生存贮器地址8置数据存贮器地址001显示数据存贮器地址9读忙标志或地址01BF计数器地址10写数到CGRAM或DDRAM）10要写的数据内容11从CGRAM或DDRAM读数11读出的数据内容 表2:控制命令表1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。（说明

12、：1为高电平、0为低电平） 指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置。 指令2：光标复位，光标返回到地址00H。 指令3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效。 指令4：显示开关控制。 D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。指令5：光标或显示移位 S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标。指令6：功能设置命令 DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总

13、线 N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示 F: 低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符。 指令7：字符发生器RAM地址设置。 指令8：DDRAM地址设置。指令9：读忙信号和光标地址 BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙 指令10：写数据。 指令11：读数据。与HD44780相兼容的芯片时序下表3如下：读状态输入RS=L，R/W=H，E=H输出D0D7=状态字写指令输入RS=L，R/W=L，D0D7=指令码，E=高脉冲输出无读数据输入RS=H，R/W=H，E=H输出D0D7=数据写数据输入RS=H，R/W=L，D0D7=数据，E=高脉冲输出无 表3:基本操作时序表读写操作时序如图2和3所示： 图2 读操作时序 图3写操作时序1602LCD的RAM地址映射及标准字库表: