基于单片机的LCD显示系统设计课程设计论文.doc
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1、课程设计(论文)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应用 学 生 姓 名 陈璟 学 号 0941201216 系 、专 业 电气工程系、09电气测控类 指 导 教 师 陈源 2011年6月30日邵阳学院课程设计(论文)任务书年级专业电气工程系学生姓名陈璟学 号0941201216题目名称基于单片机的LCD显示系统设计设计时间2011年6月20日2011年7月1日课程名称单片机原理及在电气测控学科中的应用课程编号121200105设计地点数字控制与PLC实验室(305)一、 课程设计(论文)目的课程设计是在校学生素质教育的重要环节,是理论
2、与实践相结合的桥梁和纽带。单片机课程设计,要求学生更多的完成软硬结合的动手实践方案,解决目前学生课程设计过程中普遍存在的缺乏动手能力的现象. 单片机课程设计是继电子技术、和单片机原理与应用课程之后开出的实践环节课程,其目的和任务是训练学生综合运用已学课程“电子技术基础”、“单片机原理及应用”的基本知识,独立进行单片机应用技术和开发工作,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。二、已知技术参数和条件设计要求掌握单片机的基本原理;掌握具有一定功能电路的设计;掌握程序设计的方法。1、51系列单片机2、 12864LCD3、 按键三、任务和要求设计LCD显示系统,要求如下:1、 设计1
3、2864LCD与单片机的显示接口电路。2、 至少设置两个按键,按下不同的按键,显示不同的内容,要求所显示内容为汉字。 在此基础上请任意发挥。注:1此表由指导教师填写,经系、教研室审批,指导教师、学生签字后生效;2此表1式3份,学生、指导教师、教研室各1份。四、参考资料和现有基础条件(包括实验室、主要仪器设备等)1、李华.MCS-51系列单片机实用接口技术(第2版).北京航空航天大学出版社,20012、单片机实验与实践教程,北京航空航天大学出版社,何立民等2004年7月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,20084、THKSCM-1型单片机实验系统实验指导书、KE
4、IL 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”。五、 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): 年 月 日八、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
5、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: 年 月 日二、指导教师评定评分项目平时成绩论文
6、答辩综合成绩权 重304030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): 年 月 日注: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。目录摘要6Abstract7一. 液晶显示81.1 12864液晶简介81.2 12864的基本特点91.3 液晶显示的原理91.4 12864液晶显示动态指标及术语111.5 AT89C52相关知识16二、 方案论证182.1字模数据的存储182.2 通信电路19三,电路与程序设计203.1 系统硬件电路图203
7、.2 系统软件设计21四,结果分析234.1 系统调试234.2 仿真显示结果24总结28参考文献29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: AT89C52 12864LCD液晶显示器AbstractThis article designs with develops one kind based on AT89C
8、51 SCM(Single Chip Microcomputer ) control LCD display monitor . This system is composed by on SCM system and LCD display system, and the PC machine carries on the demonstration content the edition and matrix data withdrawing; LCD display system controls the module and certain LCD by the host demons
9、trated, the host s duty is to receive the SCM matrix data and controls each demonstration module work and controls the LCD display monitor display.Keyword: LCD AT89C51 SCM(Single Chip Microcomputer)一. 液晶显示1.1 12864液晶简介液晶(Liquid Crystal,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
10、(又称相)为气、液、固,较为生疏的是电浆和液晶(Liquid Crystal,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。1.2 12864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
11、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
12、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12864全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示,也可以显示84个(1616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。
13、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DB7DB0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STATUS READ指令,可以将BF读到
14、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(DISPLAY OFF),DDRAM的内容就显示在屏幕上,DFF=0为关显示(DISPLAY OFF)。 DDF的状态是指令DISPLAY ON/OFF和RST信号控制的。5XY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
15、,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)。7Z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DISPLAY START LINE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6
16、4行。1.4 12864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1VSS0V电源地2VCC3.0+5V电源正3V0-对比度(亮度)调整4RS(CS)H/LRS=“H”,表示DB7DB0为显示数据RS=“L”,表示DB7DB0为显示指令数据5R/W(SID)H/LR/W=“H”,E=“H”,数据被读到DB7DB0R/W=“L”,E=“HL”, DB7DB0的数据被写到IR或DR6E(SCLK)H/L使能信号7DB0H/L三态数据线8DB1H/L三态数据线9DB2H/L三态数据线10DB3H/L三态数据线11DB4H/L三态数据线12DB5H/L三态数据线13
17、DB6H/L三态数据线14DB7H/L三态数据线15PSBH/LH:8位或4位并口方式,L:串口方式(见注释1)16NC-空脚17/RESETH/L复位端,低电平有效(见注释2)18VOUT-LCD驱动电压输出端19AVDD背光源正端(+5V)(见注释3)20KVSS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
18、D/IDD7DD6DD5DD4DD3DD2DD1D0显示ON/OFF00000001010111111/0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001111显示起始行(063)指定显示屏从DDRAM中哪一行开始显示数据设置X地址001100111111X:07设置DDRAM中的页地址(X地址)设置Y地址000011Y地址(063)设置地址(Y地址)读状态10BUSYU00OON/OFFRSTSRST0000000读取状态RST 1:复位0:正常ON/OFF 1:显示开 0:显示关BUSY 0:READY 1:IN OPERATION写显示数据01显示数据将数据线上的数据D
19、B7DB0写入DDRAM读显示数据11显示数据将DDRAM上的数据读入数据线DB7DB01.显示开关控制(DISPLAY ON/OFF)代码R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式000011111D D=1:开显示(DISPLAY ON)意即显示器可以进行各种显示操作 D=0:关显示(DISPLAY OFF)意即不能对显示器可以进行各种显示操作2.设置显示起始行代码R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式0011A5A4A3A2A1A0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。A5A0的6位地址自动送入Z地址计数器,起始
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