基于单片机的液晶显示系统设计
毕业设计（论文）任务书
设计（论文）题目：单片机控制液晶显示系统
设计（论文）主要内容和要求：
1.掌握89C52单片机工作原理、软/硬件资源
2.掌握中文液晶显示屏的结构及工作原理
3.完成系统硬件设计
4.完成系统软件设计
摘要
本文主要对AT89C52控制的液晶显示系统进行了研究。文章首先对单片机AT89C52的结构、功能、特点进行了简要的介绍；然后介绍了液晶显示控制器KS0108的结构功能,并对液晶模块LG128643的结构、功能做了详细的说明；之后，着重分析了液晶显示系统的硬件实现方案，包括键盘的设计、液晶显示接口的设计。文章的最后提出系统的软件设计方案，设计了各个功能模块的软件流程图。
关键词：单片机AT89C52 控制器KS0108 液晶模块LG128643
ABSTRACT
This paper is main the LCD that control to the AT89C52 manifestation the system proceeded the research. The article preceded the introduction of the synopsis to the construction, function, characteristics of the single a machine AT89C52 first. Then introduced the LCD show the construction function of the controller KS0108, And did the expatiation to the construction, function of the LCD mold a LG128643; After, emphasized to analyze the LCD show that the hardware of the system realizes project, The design, LCD manifestation that include the keyboard connects design. The article puts forward the software design project of the system finally, designed the software flow chart of the each function mold piece.
Key words: Single a machine AT89C52、controller KS0108、LCD mold a LG128643
目录
1.概论 (1)
1.1 人类与显示技术 (1)
1.2 液晶和液晶显示 (3)
1.3 LCD发展史 (4)
1.4 液晶显示器发展史 (7)
2. 液晶显示系统原理 (9)
2.1 AT89C52单片机功能原理 (9)
2.1.1 ATMEL公司介绍 (9)
2.1.2 AT89系列单片机的特点 (10)
2.1.3 89C52单片机结构 (11)
2.2液晶显示器件原理 (20)
2.2.1 液晶简介 (20)
2.2.2液晶电光特性 (20)
2.2.3 液晶显示模块原理 (21)
2.2.4 LCD 的基本构造 (22)
2.2.5 LCD 的驱动方式 (23)
2.2.6 LCD的显示原理 (25)
2.2.7 液晶控制器KS0108结构及功能 (26)
2.2.8 液晶显示模块的结构特点 (29)
3.单片机控制液晶显示模块电路设计 (33)
3.1 单片机控制板电路设计要求 (33)
3.2 单片机控制板原理框图及功能 (33)
3.3 单片机AT89C52对非编码键盘接口设计 (33)
3.4单片机AT89C52对液晶显示器的控制 (36)
4.液晶显示系统软件设计 (43)
4.1 液晶显示软件设计要求 (43)
4.2 液晶显示软件主要内容 (43)
4.3液晶显示软件流程图 (43)
5.硬件调试分析 (52)
5.1 试验调试 (52)
5.2 设计体会 (53)
6.结束语 (54)
6.1 毕业设计总结 (55)
6.2 进一步的工作展望 (56)
致谢 (57)
参考文献 (58)
1.概论
液晶显示器件如春风早以吹入人们的各个领域。今天几乎没有人还不知道液晶显示器件，几乎没有哪个人没有见过液晶显示器件。液晶显示器件正在改变着人们的生活，改变着人类社会。
商品化的液晶显示器件问世不过20多年，现在已拥有年产上百亿美元的销售额，如果将使用液晶显示器开发的产品计算在内，年销售额将达到上亿美元。即使如此，人们还是认为液晶的世纪刚刚开始，并将超扭曲STN 和有源矩阵TFT广泛应用、批量投产的1992年称为液晶的元年]1[。
1.1 人类与显示技术
人类生活离不开信息，正如控制论创始人N.维纳所说：“要有效地生活，就要有足够的信息”。人们生活在社会上，每时每刻都在与外部交流信息，人们随时随地都在通过眼、耳、鼻、舌、身从外部世界获得信息。其中，视觉获得的信息大约占70％以上，其他如听觉、味觉、嗅觉、触觉加在一起不足30％。可见，最大量的信息是通过眼睛获取的。视觉信息不仅数量最大，而且最准确、最及时、也最可靠，人们常引用的成语：“一目了然”就是这个意思。又如，“百闻不如一见”也是说视觉信息的重要远胜于其他信息来源。
因此，长久以来，人们一直致力于将各种信息转变为视觉信息在传递给人们。这种将各种信息转化为视觉信息的过程就称之为显示，这种转化技术就称之为显示技术。
早在几十万年前，人们开始掌握了火以后就同时将人造火同火一起带进了人们生活的领域。不仅用火取暖，而且用火来照明，也用火来传递信息。“烽火台”、“狼烟”等,都是一种用烟火传递信息的方式。而“孔明灯”、“刁斗”、“走马灯”等，则可以看做是人类早期对显示技术的尝试。
不过，现在所说的显示和显示技术是与人类早期的显示尝试根本不同的。现在所说的显示，最大的特点是光与电的结合，是光与近代科学成就的结合。这种显示所追求的目标是清晰、准确、实时、直观、方便、节能、携带信息量大、传递速度快。这种显示技术是21世纪植根于近代科学技术中发展起来的，是现代科学技术的一个重要组成部分。更准确地说应该称为现代显示，是一种现代显示技术。
这种现代显示的一般基本过程是将各种电量、非电量（如声、光、热、力、数字、化学等）的信息源通过一定的处理器，进行处理后再由显示器进行显示，也可将这种现代显示技术称之为信息显示技术。
随着科学技术的发展及社会的进步，人类所接触的信息量也在不断增加。统计表明，信息量的增长平均每年在13％以上，今后更将以每年40％以上的速度增长。人们把这种增长称之为“信息爆炸”。面临着如此浩如烟海的大量信息，人们已经成功地使用了计算机来进行处理。计算机可以将人们原来一生处理不完的信息在几秒钟内处理完毕。但是要想将处理后的信息及时、准确的传递给人们，还必须通过显示技术来实现。显示技术是现代社会人与信息间最可靠的桥梁。不能想象一个没有现代显示技术的现代社会，将会成为什么状态。
在信息显示技术中，人们总是要对信息数字化。数字化后的信息才能更准确，而且具有了同一性，才能被计算机识别、处理，才能准确清晰地传递给人们。所以数字显示是信息显示的一个重要内容。数字显示是应用面最广、使用量最大、开发器件种类最多的一种显示。荧光显示器件（VFD）、辉光显示器件、等离子显示器件（PDP）、液晶显示器件（LCD）、半导体显示器件（LED）、电致发光显示器件（EL）、平板场发射显示器件、电泳显示器件、电致变色显示器件、有机电致发光器件（有机EL）、数字微镜显示（DM）等都是各具特色。因此，用途广阔的数字显示器件，它们都已深
深地扎根于人类的生活和国民经济的各个领域了]3[。
可以确信，现代显示技术的发展必将为人类的进步、社会的发展带来不可估量的影响。
1.2 液晶和液晶显示
早再一百年前人们就发现了一类特殊物质——液晶。从宏观上看，既有液体的流动性，又具有晶体所特有的光学异性。从微观上考察，其分子一般是长形棒状或其他规则形状，而且沿分子轴的不同方向会表现出不同的物理性质。总之，液晶既不同于液体，又不是晶体，而是一种既有液体流动性又具有晶体各向异性的特殊物质态]2[。
液晶的独特性质使其具有很多奇妙的用途。液晶作为显示方面的应用就使其最早、最广泛的应用之一。目前，应用在电子表、计算器及其它广泛应用在仪器、仪表上的液晶显示器件属于一种叫做扭曲向列型的显示器件。它使将液晶夹在两片玻璃之间，并使其分子沿玻璃表面平行并在两片玻璃之间又连续扭转90 。玻璃外面前后再配上正交偏振片。这样，当显示部位施加上电压后，引起液晶分子排列状态的改变，调制了外界光，从而达到了显示的目的。
这种显示器件的最大特点是：
1. 微功耗，每个显示字符只有几个毫安。是所有显示器件中功耗最小的。
2. 低压驱动，一般扭曲向列型（TN）器件阀值电压仅1.5－2V，可以直接与大规模集成电路直接匹配。
3. 平板形结构，尺寸可以很大，也可以很小。显示的有效面积相对来说也是比较大的。显示图案的自由度也相当大。
4. 液晶显示器件属于被动型，不发光，靠调制外界光达到显示目的。因此，在阳光下也能看的很清楚，既没有刺目感，也不会引起视觉疲劳，更没有射线辐射，伤害视力。所以它是高信息量信息显示的理想器件。
5. 液晶显示器件虽然所需材料都有特殊、较高的要求，但是其结构简单，而且工艺非常适应现代化规模生产。所以其生产成本不高。
正因为它具有这些特点，所以在一切小型、便携、数字、智能化仪表中具有最大竞争力；在大信息量、彩色化、微型及巨型显示领域，液晶显示器件也具有很大的潜力。
1.3 LCD发展史]5[
1888年奥地利植物学家Friedrich Reinitzer在加热苯酸脂晶体时发现：当温度升到145.5°C时晶体融化成为乳白色粘稠的液体。再继续加热到178.5°C时乳白粘稠的液体变成完全透明的液体。后经德国卡尔斯吕爱大学教授Otto Lehmann研究，这种乳白粘稠的液体具有光学各向异性，因而建议称之为液体晶体（Liquid Crgstal）。
二十世纪二十年代，德国Heidelberg大学的Ludwig Gattermann首先合Halle大学的Daniel Vorlander则先后合成了300多种液晶，并指出液晶分子是棒状的分子。在此基础上，法国的George Frieda及Fogram-jean等对液晶的结构及光学性能作了详细的研究，并于1922年完成了液晶分类的工作，将液晶划分为：近晶相、向列相和胆甾相。
1917年Manguin发明了摩擦定向法，用以制作单畴液晶和研究光学各向异性。1909年Emboss建立了攒动（Swarm）学说，并得到L.S.Ormstein 及F.Zernike等人的实验支持(1918年），后经de Genes论述为统计性起伏。
G.W.Oseen和H.Zocher1933年创立连续体理论，并得到F.C.Frank完善（1958年）。Ambon（1916年）和K.Lichtennecker（1926年）发现并研究了液晶
的介电各向异性。1932年，W.Kast据此将向列相分为正、负性两大类。1927年，V.Freedericksz和V.Zolinao发现向列相液晶在电场（或磁场）作用下，发生形变并存在电压阈值（Freederichsz 转变）。这一发现为液晶显示器的制作提供了依据。
液晶显示（LIQUID CRYSTAL DISPLAY）由于众多优点而成为被人们广泛应用的一种显示材料，而它的种类又有很多。
1．常用液晶的种类：
液晶产品可根据产品结构特性、显示方式、特殊工艺等几个方面进行分类。其中按结构特性分类是最基本的。而TN、STN型液晶最为普通常见，应用也最为广泛。近年来由于电脑液晶显示器的出现，使TFT型液晶显示屏成为液晶高端产品中的新星。
低端产品中TN型液晶显示器件是最常见的一种液晶显示器件。常见的手表、数字仪表、电子钟等都是TN型器件。一般来讲，只要是笔段式的液晶显示器大都是采用TN型液晶显示材料。STN型液晶显示器件在定义中被称为超扭曲向列液晶显示器件。与TN型LCD显著不同之处在于，它的分子排列的扭曲角加大，使其具有更适合多路驱动的特性。目前，几乎所有的点阵图形和大部分点阵字符液晶显示器件都是采用STN型液晶材料。
2．液晶种类如图1.1所示：
图1.1 液晶种类图表
不同种类液晶简单参数如表1.1所示：
表1.1 液晶简单参数
1.4 液晶显示器发展史]3[
想要对一件新事物产生清晰的认识，了解它的发展过程是一个比较好的办法。液晶显示器从无到有，从单色到彩色，期间风风雨雨也经历了40多年的历程，从下面的这段文字中就可以清楚地看到液晶显示器的几次技术转变过程。
液晶显示技术最早于1968年问世，不过真正运用在产品上还是在1973年。SHARP公司在其生产的小型计算器上首次采用了LCD，它所采用的是扭转向列型（Twisted Nematic，TN）液晶显示技术，画面反应时间较慢，且输出的光线亮度不高，所以称为“被动式”。这一类液晶显示器对动、静态影像的显示表现都不好。而且可视角度小，拖影现象十分明显，因此仅被应用于计算机面板、电子表及电器零件显示器，及早期的低价位笔记本电脑等对图像显示质量要求不高的设备上。
在其后的10年间，液晶显示器技术发展的十分缓慢，当1985年东芝公司推出全球第一台笔记本电脑时，液晶显示器立即与笔记本电脑融为一体，频繁地“抛头露面”。但那时的液晶显示器色彩单一，亮度很低，用户所能看到是没有色度的黑白显示屏。
一年后，（STN）液晶显示器出现了，STN是“Super Twisted Nematic”的缩写，从字面上我们就可以知道“Super Twisted Nematic”是“Twisted Nematic”的改进增强型。STN的出现首次让LCD出现了色彩，STN主要应用于一些显示屏尺寸较大要求不高的产品中。
1989年，在东芝公司的努力下，第一台彩色的DSTN显示器正式应用在笔记本电脑中，这次革新让笔记本电脑用户所面对的黑白世界瞬间进入了真正的彩色世界。DSTN是Dual Scan Tortuosity Nomograph的缩写，中文称之为“双重扫描被动式”，我们也把DSTN俗称“伪彩”。尽管实现了彩色输出，DSTN显示器依然存在着许多令人无法忍受的局限性，由于视角狭小、图像品质较差、分辨率和彩色深度低等缺点，DSTN显示只能提供EGA(640×350)分辨率，显示出16种色彩。
1994年，东芝公司又推出了专为笔记本电脑设计的TFT液晶显示屏，并且迅速登上时代的舞台，成为当今IT业界的主流选择。TFT(Thin Film Transistor)液晶即薄膜场效应晶体管液晶，是有源矩阵类型液晶显示器(AM-LCD)中的一种，其具有更高的对比度、更丰富的色彩和更新频率更快等特性，俗称“真彩”。相对于DSTN而言，TFT液晶的主要特点是为每个像素配置一个半导体开关器件，其加工工艺类似于大规模集成电路。由于每个像素都可以通过点脉冲直接控制，因而每个节点都相对独立，并可以进行连续控制。这样的设计方法不仅提高了显示屏的反应时间，同时在灰度控制上也可以做到非常精确，这就是TFT色彩较DSTN更为逼真的原因。
近两年来，随着TFT制造技术的逐渐完善，产品成品率的提高，TFT
的价格下降了许多，加上一些新技术的出现，使得TFT液晶显示器在响应时间、对比度、亮度、可视角度方面有了很大的进步，进一步拉近了与传统CRT显示器的差距。
目前，液晶显示器的响应时间都在50ms以下，亮度在200cd/m2左右，可视度达到120°以上。
2. 液晶显示系统原理
2.1 AT89C52单片机功能原理
2.1.1 ATMEL公司介绍
ATMEL公司是美国目前著名的半导体公司之一。ATMEL公司是从生产EPROM和E2PROM起家的。后来在90年代初又增加了可编逻辑器件PLD的生产；随着单片机的广泛应用，ATMEL公司在90年代中期加入了单片机生产的行列，并生产出了AT89C51单片机，并且开始了单片机系列化的生产和应用的进程。
ATMEL公司最引人注目的是它的闪速存贮器技术和高质量，高可靠的生产技术。高性能存贮器，数字集成电路以及高度的品质一直是ATMEL 引以为豪的基点。在CMOS器件的生产领域中ATMEL先进的设计水平，优秀的生产工艺以及封装技术一直处于世界的领先地位。这些技术用于单片机的生产，从而使得单片机也具有优秀的品质，无论在结构、性能、功能等方面都有明显的优势。ATMEL公司的单片机是目前世界上一种特色显著而性能卓越的单片机。
ATMEL公司在8031单片机的基础上，生产出了89系列的单片机。由于这个系列的单片机的内部存贮器是由ATMEL公司的闪速存储器技术生产出来的，所以，ATMEL公司的89系列单片机也叫做Flash单片机，在
内部功能和引角上，89系列单片机和MCS－51单片机是兼容的；这样，89系列单片机就是一种十分有特色的系列，既和MCS－51兼容的Flash单片机系列。这个系列既继承了MCS－51原有的功能，而且又扩展了它的功能，提高了它的水准。
2.1.2 AT89系列单片机的特点
ATMEL89系列单片机是以8031为内核构成的，所以，它和8051系列单片机是兼容的系列。这个系列对于以8051为基础的系统来说，是十分容易取代和构造的。
一. 89系列单片机的优点
89系列单片机对于一般用户来说，存在下列很明显的优点：
1.Flash存储器
因此在系统的开发过程中可以十分容易进行程序的修改，这就大大缩短了系统的开发周期。同时，在系统的工作过程中，能有效的保存一些数据信息，即使外界电源损坏也不影响到信息的保存。
2.和8051插座兼容
89系列单片机的引脚是和80C51一样的，所以，当用89系列单片机取代80C51时，可以直接去代换。这时不管用40引脚还是44引脚的产品，只要用相同引脚的89系列单片机取代80C51的单片机即可。
3.静态时钟方式
89系列单片机采用静态时钟方式，所以可以节省电能，这对于降低便携式产品的功耗十分有用。
4.误编程也无废品产生
一般的OTP产品，一旦错误编程就成了废品。而89系列单片机内部采用了Flash存贮器，所以编程之后仍然可以重新编程，直到正确为止，故
不存在废品。
5.可进行反复系统试验
用89系列单片机设计的系统，可以进行反复的系统试验；每次可以编入不同的程序，这样可以保证用户的设计达到最优化。而且随用户的需要和发展，还可以进行修改，使系统不断追随用户的最新要求。
二. 89系列单片机的内部结构
89系列单片机的内部结构和80C51相近，它主要包含以下一些部件：
a). 8031CPU；
b). 振荡电路；
c). 总线控制部件；
d). 中断控制部件；
e). 片内Flash存储器；
f). 片内RAM；
g). 并行I/O接口；
h). 定时器；
i). 串行I/O接口；
在89系列单片机中AT89C1051的Flash存储器容量最小，只有1K；
而AT89C52，LV52，S8252的Flash存储器容量最大，有8K。
2.1.3 89C52单片机结构
本控制系统以AT89C52单片机作为主控制器，因此，对于该单片机的主要结构和功能必须要有一个详细的了解]14[。
AT89C52是一种低功耗，高性能的CMOS8位微型计算机。它带有8K 可擦除Flash编程和擦除的只读存储器（PEROM）。该器件采用ATMEL的高密度非易失性存储器技术制造，与工业上标准的80C51和80C52的指令
系统及引脚兼容，片内的Flash程序存储器容许在系统内改写或用常规非易失性存储器编程器编程。通过把通用的8位CPU和Flash集成在一个芯片上，ATMEL AT89C52便成为一个高效的微型计算机，它的应用范围广泛，可用于解决复杂的控制问题，而且成本低。
AT89C52提供了8K字节的Flash，256字节RAM，32线I/O口，3个16位定时器/计数器，6向量两级中断，一个全双工串行口，片内根据振荡器和时钟电路等标准功能。此外，AT89C52没有静态逻辑，用于运行到零频率，并支持软件选择的两种节电运行方式。空闲凡是使CPU停止工作，由于时钟被冻结，一切功能都停止，只有片内RAM的内容被保存，直到硬件复位采恢复正常工作。
AT89C52 Flash单片机有如下特点：
1. 与MCS－51产品兼容；
2. 具有8K可改写的Flash内部存储器，可写/擦1000次；
3. 全静态操作：0Hz～24MKz；
4. 三级程序存储器加密；
5. 256字节内部RAM；
6. 32根可编程I/O线；
7. 3个十六位的定时器/计数器；
8. 8个中断源；
9. 可编程串行口；
10. 低功耗空闲和掉电方式；
一. AT89C52的引脚及功能
AT89C52采用40引脚双列直插封装方式和44引脚方形封装方式。图2.1为40引脚双列直插封装方式。
图2.1 AT89C52封装图
各引脚功能分类介绍：
1.Vcc：电源。
2.GND：地线。
3.P0：是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口时，每个引脚可
吸入8个TTL输入。当把“1”写入P0口的引脚时，该引脚可以作为高阻输入。当访问外部程序存储器和数据存储器时，P0口也可以作为复用的低8位地址/数据总线。在此状态下，P0口有内部上拉电路。P0口也在Flash编程时，接受代码字节，而在程序校验期间，输出代码字节。在程序校验期间需要外部上拉电路。
4.P1口：是一个具有内部上拉电路的8位双向I/O口。P1口的输出缓冲
器能够吸入/放出4个TTL输入。当对P1口的引脚写“1”的时候，它被内部上拉电路拉高，并能够做输入使用。作为输入时，由于内部上拉电路的作用，由外部拉低的P1口引脚放出电流（IIL）。此外，P1.0和P1.1还可以作为定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和控制输入（P1.1/T2EX）,见表2.1
表2.1
P1口在Flash编程和校验期间，接受低8位地址。
5.P2口：是一个具有内部上拉电路的8位双向I/O口，P2口的输出缓
冲器能够吸入/放出4个TTL输入。当对P2口写引脚“1”时，它被内部上拉电路拉高，并能够做输入使用。此时，由于内部上拉电路的作用，由外部拉低的P1口引脚放出电流（IIL）。
当访问外部程序存储器及使用16位地址的数据存储器（MOVX @DPTR）时，P2口输出高8位地址。在这种情况下，当置“1”时，P2口使用强大的内部上拉电路。当访问使用8位地址的外部数据存储器（MOVX @RI）时，P2口输出P2口锁存器的内容。
在Flash编程及程序检验期间，P2口也接收高8位地址及一些控制信号。
6.P3口：是一个具有内部上拉电路的8位双向I/O口，P3的输出缓冲器
能够吸入/放出4个TTL输入。对P2口写引脚“1”时，它被内部上拉电路拉高，并能够做输入使用。此时，由于内部上拉电路的作用，由外部拉低的P1口引脚放出电流（IIL）。
P3口也提供AT89C52各种专用功能，见表2.2
表2.2 P3口各引脚与专用功能表
在Flash编程极检验期间，P3口也接受一些控制信号。
7.RET：复位输入。当振荡器工作时，在此引脚上出现两个机器周期的
高电平将使系统复位。
8.ALE/PROG：当访问外部存储器时，ALE（允许地址锁存）是一个用
于锁存地址的低8位字节的输出脉冲。在Flash编程期间，此引脚也用于输入编程脉冲（PROG）。在正常操作情况下，ALE以振荡器频率的1/6的固定速率发出脉冲，它可以用做对外输出时钟。然而要注意的是，每当访问外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
9.PSEN：外部程序存储器读选通信号。每当AT89C52在对外面程序存
储器读取指令时，每个机器周期将PSEN激活两次。在此期间内，每当访问外部存储器时，将跳过两个PSEN信号。
基于单片机的液晶显示
滨江学院 学年论文 题目基于单片机的液晶显示 院系自动控制系 专业电气工程与自动化学生姓名 学号 指导教师 二零一三年十二月二十五号
目录 1.引言 (1) 2.现状 (1) 3.主要目的 (2) 4.实现方案和步骤 (2) 4.1 KS0108 (2) 4.1.1 KS0108特点 (2) 4.1.2 KS0108的引脚功能 (3) 4.1.3 KS0108的指令系统 (4) 4.2 图形点阵式液晶显示控制 (5) 4.3汉字编码原则 (8) 4.4程序实现流程 (9) 5.实验结果及结果讨论 (10) 6.结论 (11) 7.参考文献 (11) 8.附件 (12)
南京信息工程大学滨江学院学年论文 基于单片机的液晶显示 南京信息工程大学滨江学院自动控制系，南京 210044 摘要：本文围绕设计以单片机作为LCD液晶显示系统控制器为主线，基于单片机8051，采用的液晶显示控制器的芯片是SED1520，主要实现中文显示、滚屏以及左右移动功能。同时也对部分芯片和外围电路进行了介绍和设计，并附以系统结构框图加以说明，着重介绍了本系统应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程，并详细阐述了程序的各个模块。 关键字：单片机、液晶显示、8051、SED1520 1、引言 单片机液晶显示系统主要是指单片机以及由单片机驱动的点阵式液晶显示屏所组成的一个显示系统[1]。我们在许多地方可以看到LCD显示屏的应用，例如空调，车内广告，冰箱和显示仪表盘等等，它们都是一个小型的单片机控制液晶显示系统。在日常生活中，我们也可以看到一些类似的由单片机控制的显示系统，如火车站售票大厅的候车信息显示屏，在这些屏幕上，可以显示各种不同的图形、汉字等，并且可以实现上下滚屏与左右移动等。这就是在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中，越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字，需要能够显示更丰富信息和通用性较强的显示器，便于开发和应用，并要求其体积小、重量轻、功耗小。图形点阵式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，并且可以实现屏幕画面滚动等功能，是信息处理、信息输出的重要手段之一，具有广泛的应用前景[2]。我选择的单片机液晶显示系统的开发，是基于KS0108液晶显示控制器，在C8051F020单片机实验系统上实现KS0108是点阵型液晶显示控制器，利用单片机控制液晶显示系统的原理，完成单片机液晶显示系统的设计。 2、现状 液晶显示器具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等许多其它显示器无法相比的优点。近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当中。液晶显示器分为字符型LCD显示模块和点阵型LCD显示模块。字符型LCD是一种用5×7点阵图形来显示字符的
基于51单片机系统设计
基于51单片机的多路温度采集控制系统设计 言： 随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。 本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到LED进行显示。本系统可以实现多路温度信号采集与显示，可以使用按键来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。 我所采用的控制芯片为AT89c51，此芯片功能较为强大，能够满足设计要求。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对某一车间温度的控制和调节功能。 关键词：温度多路温度采集驱动电路 正文： 1、温度控制器电路设计 本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED显示电路等组成。由热敏电阻温度传感器测量环境温度，将其电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换，转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口，经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164，经74LS164 窜并转换后，输出到数码管的7个显示段，用数字形式显示出当前的温度值。89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C，因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。输出驱动控制信号由p1.0输出，4个LED为状态指示，其中，LED1为输出驱动指示，LED2为温度正常指示，LED3为高于上限温度指示，LED4为低于下限温度指示。当温度高于上限温度值时，有p1.0输出驱动信号，驱动外设电路工作，同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。外设电路工作后，温度下降，当温度降到正常温度后，LED1亮、LED2亮、LED3灭、LED4灭。温度继续下降，当温度降到下限温度值时，p1.0信号停止输出，外设电路停止工作，同时LED1灭、LED2灭、LED3灭、LED4亮。当外设电路停止工作后，温度开始上升，接着进行下一工作周期。 2、温度控制器程序设计 本软件系统有1个主程序，6个子程序组成。6个子程序为定时/计数器0中断服务程序、温度采集及模数转换子程序ADCON、温度计算子程序CALCU、驱动控制子程序DRVCON、十进制转换子程序METRICCON 及数码管显示子程序DISP。 （1）主程序 主程序进行系统初始化操作，主要是进行定时/计数器的初始化。 （2）定时/计数器0中断服务程序 应用定时计数器0中断的目的是进行定时采样，消除数码管温度显示的闪烁现象，用户可以根据实际环境温度变化率进行采样时间调整。每当定时时间到，调用温度采集机模数转换子程序ADCON，得到一个温度样本，并将其转换为数字量，传送给89C51单片机，然后在调用温度计算子程序CALCU，驱动控制子程序DRVCON，十进制转换子程序MERTRICCON，温度数码显示子程序DISP。
单片机实验lcd显示实验
实验19 LCD显示实验 一、实验目的： 学习液晶显示的编程方法，了解液晶显示模块的工作原理。 掌握液晶显示模块与单片机的接口方法。 二、所需设备 CPU挂箱、8031CPU模块 三、实验内容 编程实现在液晶显示屏上显示中文汉字“北京理工达盛科技有限公司”。四、实验原理说明 五、实验步骤 1、实验连线 8255的PA0~PA7接DB0~DB7，PC7接BUSY，PC0接REQ，CS8255接CS0。 2、运行实验程序，观察液晶的显示状态。 六、程序框图 七、程序清单
八、附：点阵式LCD模块 点阵式LCD模块由一大一小两块液晶模块组成。两模块均由并行的数据接口和应答信号接口两部分组成，电源由接口总线提供。 （1）OCMJ2×8液晶模块介绍及使用说明 OCMJ中文模块系列液晶显示器内含 GB 2312 16*16点阵国标一级简体汉字和ASCII8*8（半高）及8*16（全高）点阵英文字库，用户输入区位码或 ASCII 码即可实现文本显示。 OCMJ中文模块系列液晶显示器也可用作一般的点阵图形显示器之用。提供有位点阵和字节点阵两种图形显示功能，用户可在指定的屏幕位置上以点为单位或以字节为单位进行图形显示。完全兼容一般的点阵模块。 OCMJ中文模块系列液晶显示器可以实现汉字、ASCII 码、点阵图形和变化曲线的同屏显示，并可通过字节点阵图形方式造字。 本系列模块具有上/下/左/右移动当前显示屏幕及清除屏幕的命令。一改传统的使用大量的设置命令进行初始化的方法，OCMJ 中文模块所有的设置初始化工作都是在上电时自动完成的，实现了“即插即用”。同时保留了一条专用的复位线供用户选择使用，可对工作中的模块进行软件或硬件强制复位。规划整齐的10个用户接口命令代码，非常容易记忆。标准用户硬件接口采用REQ/BUSY 握手协议，简单可靠。 1）表—1：OCMJ2X8（128X32）引脚说明 硬件接口 接口协议为请求/应答（REQ/BUSY）握手方式。应答BUSY 高电平（BUSY =1）表示 OCMJ 忙于内部处理，不能接收用户命令；BUSY 低电平（BUSY =0）表示 OCMJ 空闲，等待接收用户命令。发送命令到 OCMJ可在BUSY =0 后的任意时刻开始，先把用户命令的当前字节放到数据线上，接着发高电平REQ 信号（REQ =1）通知OCMJ请求处理当前数据线上的命令或数据。OCMJ模块在收到外部的REQ高电平信号后立即读取数据线上的命令或数据，同时将应答线BUSY变为高电平，表明模块已收到数据并正在忙于对此数据的内部处理，此时，用户对模块的写操作已经完成，用户可以撤消数据线上的信号并可作模块显示以外的其他工作，也可不断地查询应答线BUSY是否为低（BUSY =0？），如果BUSY =0，表明模块对用户的写操作已经执行完毕。可以再送下一个数据。如向模块发出一个完整的显示汉字的命令，包括坐标及汉字代码在内共需5个字节，模块在接收到最后一个字节后才开始执行整个命令的内
基于51单片机1602液晶显示简易计算器设计
#include
uchar first_num=0,Ans=0,second_num=0; InitLcd(); EA=1; ET0=1; TMOD=0X01; TH0=(65536-500)/256; TL0=(65536-500)%256; write_com(0x80+0x40+15); write_Dat('0'); write_com(0x80); while(1) { while(key_scan()==0xff); TR0=1; if(first==0) { first=1; write_com(0x01); } Key_num=key_scan(); switch(key_scan()) { case 1: if(last_key_num!=Key_num) { write_Dat('l'); write_Dat('n'); ln=1; }break; case 2: if(last_key_num!=Key_num) { write_Dat('s'); write_Dat('i'); write_Dat('n'); Sin=1; }break; case 3: if(last_key_num!=Key_num) { write_Dat('c'); write_Dat('o'); write_Dat('s'); Cos=1;
根据C51单片机的键盘及LCD显示
基于C51单片机的键盘及LCD显示 一、实验目的 1.掌握矩阵式键盘的数字键和功能键的编程方法。 2.掌握LCD的接口技术和编程方法。 3.掌握仪器监控程序设计和调试方法。 二、预习与参考 1. 结合ST7920 控制器系列中文图形液晶模块有关资料手册，详细了解ST7920接口设计技术。 2. 参考资料 1）实验板说明书 2）ST7920 控制器系列中文图形液晶模块资料手册 三、设计指标 利用实验板上提供的键盘电路，LCD显示电路,设计一人机界面，能实现以下功能： 1.LCD上显示“重庆科技学院” 2.按键至少包括0-9的数字键 3.LCD显示按键值 4.电子钟显示：时，分，秒（选作） 四、实验要求 1.以单片机为核心，设计4*4非编码键盘及LCD的硬件电路，画出电路原理图。 2.设计4*4非编码键盘及LCD的控制软件，画出流程图，编写控制程序。
五、实验仪器设备和材料清单 单片机实验板、连接导线、ST7920图形液晶模块、PC机； Keil c51软件 六、实验设计及实施的指导 1.实验课前布置实验任务，提出实验要求，预习相关资料，完成硬件草图设计和软件流程图备查。 2.经指导教师检查，预习达到要求者进入实验室实验。 3.按照设计的电路连线，构建键盘及显示系统，经检查无误方可进入下一步。 4.在指导教师指导下调试LCD显示程序。 5.在指导教师指导下调试按键程序。 6.综合调试直到满足设计要求。 七、实验成绩评定方法 实验成绩包括预习、实验完成质量、实验报告质量4部分组成，各部分所占比例分别为30%、30%、40%。 八、实验报告要求 1．实验报告格式： 一．实验名称 二．实验目的 三．实验内容 四．设计思想 五．硬件设计 六．程序代码
(完整word版)基于51单片机的温度控制系统设计
基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 设计并制作一水温自动控制系统，可以在一定范围（30℃到96℃）内自动调节温度，使水温保持在一定的范围（30℃到96℃）内。 1.2要求 （1）利用模拟温度传感器检测温度，要求检测电路尽可能简单。 （2）当液位低于某一值时，停止加热。 （3）用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 （4）无竞争-冒险，无抖动。 1.3技术指标 （1）温度显示误差不超过1℃。 （2）温度显示范围为0℃—99℃。 （3）程序部分用PID算法实现温度自动控制。 （4）检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 根据设计要求和所学的专业知识，采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证 显示模块主要用于显示时间，由于显示范围为0～99℃，因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案： 方案一：采用静态显示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路，其优点在于占用主控系统的I/O口少，编程简单且静态显示的内容无闪烁，但电路消耗的电流较大。 方案二：采用动态显示的方案 由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示，占用资源少，动态控制节省了驱动芯片的成本，节省了电 ,但编程比较复杂，亮度不如静态的好。 由于对电路的功耗要求不大，因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。
基于51单片机的LCD1602显示程序模块
这个是我自己编写的基于51单片机控制lcd602显示的库函数，请下载我的头文件，在网上本人还分享了很多热门模块的库函数，都是现成的，欢迎下载！！！！ /************************************************************************ 1，先初始化1602：lcd_init(); 2，调整显示位置：lcd_pos(hang,lie); 3，送显示：lcd_wdat(uchar dat);显示字符 lcd_show(uchar dis[]);显示字符串 4，清屏为：lcd_wcmd(0x01); //清除lcd内容 delay12_ms(2); 注： 显示的时候必须传送对应的ASK码 显示字符串的时候如果超过本行显示范围不会自动跳到第二行占用了P0和P25,P26，P27 同时包含delay.c文件必须 ************************************************************************/ #include "myconfig.h" #include "delay.h" #define LCD_RS P26 //1602的命令和数据选择端 #define LCD_RW P25 //1602的读写控制端 #define LCD_EP P27 //1602是能信号 #define LCD_DATE P0 //1602的数据传输或命令端口 /****************（外部不操作）测忙程序************************/ uchar lcd_bz() { uchar result; LCD_RS =0; LCD_RW =1; LCD_EP =1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); result =(P0 &0x80); LCD_EP =0; return result;//返回结果，1为忙，0位空闲 } /****************（外部不操作）写命令函数************************/ void lcd_wcmd(int cmd) { while(lcd_bz()); LCD_RS =0; LCD_RW =0;
基于单片机的电子时钟设计报告(LCD显示)
单片机原理及应用课程设计任务书 题目：电子时钟（LCD显示） 1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间： 使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。用3个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能下。 K1—设置小时。 K2—设置分钟。 K3—设置秒。 程序执行后工作指示灯LED发光，表示程序开始执行，LCD显示“23：59：00”，然后开始计时。 2、工作原理 本课题难点在于键盘的指令输入，由于每个按键都具有相应的一种功能，程序中有较多的循环结构用以判断按键是否按下，以及判断按键是否抬起，以及LCD显示器的初始化。 3、参考电路 硬件设计电路图如下图所示： 硬件电路原理图 单片机原理及应用课程设计任务书
题目：电子时钟（LCD显示） 1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间： 使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。用3个功能键操作来设置当前时间。功能键K1～K4功能下。 K1—设置小时。 K2—设置分钟。 K3—设置秒。 程序执行后工作指示灯LED发光，表示程序开始执行，LCD显示“23：59：00”，然后开始计时。 2、工作原理 本课题难点在于键盘的指令输入，由于每个按键都具有相应的一种功能，程序中有较多的循环结构用以判断按键是否按下，以及判断按键是否抬起，以及LCD显示器的初始化。 3、参考电路 硬件设计电路图如下图所示： 硬件电路原理图 基于AT89C51单片机的电子时钟设计报告
一、设计要求与目的 1）设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟，在LCD显示器上显示当前的时间。 2）、使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时：分分：秒秒”。3）、用3个功能键操作来设置当前时间。 4）、熟悉掌握proteus编成软件以及keil软件的使用 二、本设计原理 本设计以AT89C51单片机为核心，通过时钟程序的编写，并在LCD显示器上显示出来。该编程的核心在于定时器中断及循环往复判断是否有按键操作，并对每个按键的操作在LCD显示器上作出相应的反应。由于LCD显示器每八位对应一个字符，故把秒、分、时的个位和十位分开表示。 该课题中有三个控制开关KM1、KM2、KM3分别控制时、分、秒的调整，时间按递增的方式调整，每点一次按钮则相应的时间个位加以，且时间调整不干扰其他为调整时间的显示。 三、硬件设计原理（电路） 硬件电路原理图
基于51单片机的温度控制系统的设计
基于单片机的温度控制系统设计 1.设计要求 要求设计一个温度测量系统，在超过限制值的时候能进行声光报警。具体设计要求如下： ①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度； ②在不超过最高温度的情况下，能够通过按键设置想要的温度并显示；设有四个按键，分别是设置键、加1键、减1键和启动/复位键； ③DS18B20温度采集； ④超过设置值的±5℃时发出超限报警，采用声光报警，上限报警用红灯指示，下限报警用黄灯指示，正常用绿灯指示。 2.方案论证 根据设计要求，本次设计是基于单片机的课程设计，由于实现功能比较简单，我们学习中接触到的51系列单片机完全可以实现上述功能，因此可以选用AT89C51单片机。温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。报警和指示模块中，可以选用3种不同颜色的LED灯作为指示灯，报警鸣笛采用蜂鸣器。显示模块有两种方案可供选择。 方案一：使用LED数码管显示采集温度和设定温度； 方案二：使用LCD液晶显示屏来显示采集温度和设定温度。 LED数码管结构简单，使用方便，但在使用时，若用动态显示则需要不断更改位选和段选信号，且显示时数码管不断闪动，使人眼容易疲劳；若采用静态显示则又需要更多硬件支持。LCD显示屏可识别性较好，背光亮度可调，而且比LED 数码管显示更多字符，但是编程要求比LED数码管要高。综合考虑之后，我选用了LCD显示屏作为温度显示器件，由于显示字符多，在进行上下限警戒值设定时同样可以采集并显示当前温度，可以直观的看到实际温度与警戒温度的对比。LCD 显示模块可以选用RT1602C。
3.硬件设计 根据设计要求，硬件系统主要包含6个部分，即单片机时钟电路、复位电路、键盘接口模块、温度采集模块、LCD 显示模块、报警与指示模块。其相互联系如下图1所示： 图1 硬件电路设计框图 单片机时钟电路 形成单片机时钟信号的方式有内部时钟方式和外部时钟方式。本次设计采用内部时钟方式，如图2所示。 单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别为此放大器的输入端和输出端，其频率范围为~12MHz ，经由片外晶体振荡器或陶瓷振荡器与两个匹配电容一 起形成了一个自激振荡电路，为单片机提供时钟源。 复位电路 复位是单片机的初始化操作，其作用是使CPU 和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，以防止电源系统不稳定造成CPU 工作不正常。在系统中，有时会出现工作不正常的情况，为了从异常状态中恢复，同时也为了系统调试方便，需要设计一个复位电路。 单片机的复位电路有上电复位和按键复位两种形式，因为本次设计要求需要有启动/复位键，因此本次设计采用按键复位，如图3。复位电路主要完成系统 图2 单片机内部时钟方式电路 图3 单片机按键复位电路
单片机实验LCD显示实验
实验19L C D显示实验 一、实验目的： 学习液晶显示的编程方法，了解液晶显示模块的工作原理。 掌握液晶显示模块与单片机的接口方法。 二、所需设备 CPU挂箱、8031CPU模块 三、实验内容 编程实现在液晶显示屏上显示中文汉字“北京理工达盛科技有限公司”。 四、实验原理说明 五、实验步骤 1、实验连线 8255的PA0~PA7接DB0~DB7，PC7接BUSY，PC0接REQ，CS8255接 CS0。 2、运行实验程序，观察液晶的显示状态。 六、程序框图 八、附：点阵式LCD 模块 点阵式LCD模块 由一大一小两块液晶 模块组成。两模块均 由并行的数据接口和 应答信号接口两部分 组成，电源由接口总 线提供。 （1）OCMJ2×8液晶 模块介绍及使 用说明 OCMJ中文模块系列液晶显示器内含 GB 2312 16*16点阵国标一级简体汉字和 ASCII8*8（半高）及8*16（全高）点阵英文字库，用户输入区位码或 ASCII 码即可实现文本显示。 OCMJ中文模块系列液晶显示器也可用作一般的点阵图形显示器之用。
提供有位点阵和字节点阵两种图形显示功能，用户可在指定的屏幕位置上以点为单位或以字节为单位进行图形显示。完全兼容一般的点阵模块。 OCMJ中文模块系列液晶显示器可以实现汉字、ASCII 码、点阵图形和变化曲线的同屏显示，并可通过字节点阵图形方式造字。 本系列模块具有上/下/左/右移动当前显示屏幕及清除屏幕的命令。一改传统的使用大量的设置命令进行初始化的方法，OCMJ 中文模块所有的设置初始化工作都是在上电时自动完成的，实现了“即插即用”。同时保留了一条专用的复位线供用户选择使用，可对工作中的模块进行软件或硬件强制复位。规划整齐的10个用户接口命令代码，非常容易记忆。标准用户硬件接口采用REQ/BUSY 握手协议，简单可靠。 硬件接口 接口协议为请求/应答（REQ/BUSY）握手方式。应答BUSY 高电平（BUSY =1）表示 OCMJ 忙于内部处理，不能接收用户命令；BUSY 低电平（BUSY =0）表示 OCMJ 空闲，等待接收用户命令。发送命令到 OCMJ可在BUSY =0 后的任意时刻开始，先把用户命令的当前字节放到数据线上，接着发高电平REQ 信号（REQ =1）通知OCMJ请求处理当前数据线上的命令或数据。OCMJ模块在收到外部的REQ高电平信号后立即读取数据线上的命令或数据，同时将应答线BUSY变为高电平，表明模块已收到数据并正在忙于对此数据的内部处理，此时，用户对模块的写操作已经完成，用户可以撤消数据线上的信号并可作模块显示以外的其他工作，也可不断地查询应答线BUSY是否为低（BUSY =0？），如果BUSY =0，表明模块对用户的写操作已经执行完毕。可以再送下一个数据。如向模块发出一个完整的显示汉字的命令，包括坐标及汉字代码在内共需5个字节，模块在接收到最后一个字节后才开始执行整个命令的内部操作，因此，最后一个字节的应答BUSY 高电平（BUSY =1）持续时间较长，具体的时序图和时间参数说明查阅相关手册。
单片机应用系统设计工程实践报告
2016-2017学年第1学期 单片机应用系统设计/工程实践 (课号:103G06B/D/E) 实验报告 项目名称：基于AT89C51单片机温度报警系统 学号 姓名 班级 学院信息科学与工程学院 完成时间
目录 一、项目功能及要求 (3) 1.1、课程设计的性质和目的 (3) 1.3、项目设计要求 (3) 二、系统方案设计及原理 (3) 2.1、设计主要内容 (3) 2.2 、AT89C51单片机简介 (3) 2.3 、DS18B20简介 (4) 2.4 、数码管显示 (5) 2.5、报警电路 (6) 三、系统结构及硬件实现 (7) 3.1、总电路图 (7) 3.2、单片机控制流程图 (8) 四、软件设计过程 (8) 五、实验结果及分析 (8) 5.1 、Proteus仿真 (8) 5.2 、C程序调试 (9) 六、收获及自我评价 (14) 七、参考文献 (15)
一、项目功能及要求 1.1、课程设计的性质和目的 本温度报警器以AT89C51单片机为控制核心,由一数字温度传感器DS18B20测量被控温度，结合7段LED以及驱动LED的74LS245组合而成。当被测量值超出预设范围则发出警报，且精度高。 利用现代虚拟仿真技术可对设计进行仿真实验，与单片机仿真联系紧密的为proteus仿真，利用keil软件设计单片机控制系统，然后与proteus进行联合调试，可对设计的正确性进行检验。 1.2、课程设计的要求 1、遵循硬件设计模块化。 2、要求程序设计结构化。 3、程序简明易懂，多运用输入输出提示，有出错信息及必要的注释。 4、要求程序结构合理，语句使用得当。 5、适当追求编程技巧和程序运行效率。 1.3、项目设计要求 1、基于AT89C51单片机温度报警系统； 2、设计3个按键分别为：设置按钮、温度加、温度减； 3、DS18B20温度传感器采集温度，并在数码管上显示按键的区别； 二、系统方案设计及原理 2.1、设计主要内容 本设计以AT89C51单片机为核心，从而建立一个控制系统，实现通过3个按键控制温度，以达到设置温度上下限的功能，并在数码管上显示三个数字当前的温度上下限设置值和DS18B20温度采集值的显示（精确到小数点后一位），当温度高于上限或者低于下限蜂鸣器报警。 2.2 、AT89C51单片机简介 AT89C51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机,片内含4kBytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用A TMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及89C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案.AT89C51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器，32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，片内时钟振荡器。 此外，AT89C51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。AT89C51单片机的基本结构和外部引脚如下图所示。
实验八单片机液晶显示实验
实验八单片机液晶显示实验 一、实验目的 1、了解液晶显示屏的控制原理及方法。 2、了解点阵汉字的显示原理。 二、实验说明 1、利用实验上的液晶显示屏电路，编写程序控制显示，输出汉字。 2、本实验仪采用的液晶显示屏内置控制器为SED1520，点阵为122x32,需要两片SED1520组成，由E1、E2分别选通，以控制显示屏的左右两半屏。图形液晶显示模块有两 种连接方式。一种为直接访问方式，一种为间接控制方式。本实验仪采用直接控制方式。 三、实验仪器 计算机 伟福实验箱（lab2000P ） 四、实验内容 1、利用实验上的液晶显示屏电路，编写程序控制显示，输出汉字。 2、本实验仪采用的液晶显示屏内置控制器为SED1520，点阵为122x32,需要两片SED1520组成，由E1、E2分别选通，以控制显示屏的左右两半屏。图形液晶显示模块有两 种连接方式。一种为直接访问方式，一种为间接控制方式。本实验仪采用直接控制方式。 3、直接控制方式就是将液晶显示模块的接口作为存储器或I／O设备直接挂在计算机总线上。计算机通过地址译码控制E1和E2的选通；读／写操作信号R／W由地址线A1控制；命令/数据寄存器选择信号AO由地址线A0控制。实际电路如上图所示。地址映射 如下（地址中的X由LCD CS决定，可参见地址译码部分说明） 五、思考题 1、显示自己的班级和姓名； 2、可以动态显示，上下或者左右移动； 六、源程序修改原理及其仿真结果 CWADD1 EQU 08000H ;写指令代码地址（E1） DWADD1 EQU 08001H ;写显示数据地址（E1） CRADD1 EQU 08002H ;读状态字地址（E1） DRADD1 EQU 08003H ;读显示数据地址（E1） CWADD2 EQU 08004H ;写指令代码地址（E2） DWADD2 EQU 08005H ;写显示数进地址（E2） CRADD2 EQU 08006H ;读状态字地址（E2） DRADD2 EQU 08007H ;读显示数据地址（E2） PD1 EQU 3DH ;122/2 分成左右两半屏122x32 COLUMN EQU 30H PAGE_ EQU 31H ;页地址寄存器D1,DO:页地址 CODE_ EQU 32H ;字符代码寄存器 COUNT EQU 33H ;计数器 DIR equ 34h dtp1 equ 35h
基于51单片机最小系统设计
基础强化训练任务书 学生姓名：董勇涛专业班级：电子0902 指导教师：洪建勋工作单位：信息工程学院 题目：基于51单片机最小系统设计 一、训练目的 主要目的就是对学生进行基础课程、基本技能、基本动手能力的强化训练，提高学生的基础理论知识、基本动手能力，提高人才培养的基本素质。 二、训练内容和要求 1、基础课程和基本技能强化训练 (1)设计一个基于51单片机最小系统电路； (2)对所设计电路的基本原理进行分析； 2、文献检索与利用、论文撰写规范强化训练 要求学生掌握基本的文献检索方法，科学查找和利用文献资料，同时要求学生获得正确地撰写论文的基本能力，其中包括基本格式、基本排版技巧和文献参考资料的写法、公式编排、图表规范制作、中英文摘要的写法等训练。 3、基本动手能力和知识应用能力强化训练 (1)学习PROTEL软件； (2)绘制电路的原理图和PCB版图，要求图纸绘制清晰、布线合理、符合绘图规范； 4、查阅至少5篇参考文献，按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写基础强化训练报告书，全文用A4纸打印。 三、初始条件 计算机；Microsoft Office Word 软件；PROTEL软件 四、时间安排 1、20011年7 月 11日集中，作基础强化训练具体实施计划与报告格式要求的说明； 学生查阅相关资料，学习电路的工作原理。 2、2011年7 月 12日，电路设计与分析。 3、2011年7 月 13日至2010年7 月 14日，相关电路原理图和PCB版图的绘制。 4、2011年7 月15日上交基础强化训练成果及报告，进行答辩。 指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日 目录 摘要.................................................................................................................... 错误!未定义书签。
基于51单片机的液晶显示屏控制系统设计
基于51单片机的液晶显示屏控制系统设计 1 概述 1.1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。
基于51单片机的交通控制系统模拟设计
基于51单片机的交通控制系统模拟设计 学院：电气与控制工程学院 专业：自动化 姓名：
目录 1. 设计思路 (2) 2.2显示界面方案 (2) 2.3输入方案： (2) 3 单片机交通控制系统总体设计 (2) 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 (2) 3.2单片机交通控制系统的功能要求 (3) 3.3单片机交通控制系统的基本构成及原理 (3) 4智能交通灯控制系统的硬件设计 (4) 4.1系统硬件总电路构成及原理 (4) 4.2系统硬件电路构成 (4) 4.3系统工作原理 (4) 5 系统软件程序的设计 (6) 5.1程序主体设计流程 (6) 参考文献 (17) 设计心得体会 (18) 附录 (19) 基于单片机的交通控制系统模拟设计
1. 设计思路 （1）分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案，并以此为基础提出自己的交通控制的初步方案。 （2）确定系统交通控制的总体设计，包括，十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能，在这里，本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功能，还增加了倒计时显示提示，基于实际情况，又增加了紧急状况处理和通行时间可调这两项特特殊功能。 （3）进行显示电路，灯状态电路，按键电路的设计和对各器件的选择及连接，大体分配各个器件及模块的基本功能要求。 （4）进行软件系统的设计，对于本系统，采用单片机C语言编写，对单片机内部结构和工作情况做了充足的研究，了解定时器，中断以及延时原理，总体上完成了软件的编写。 2.单片机交通控制系统方案的比较、设计与论证 2.1 电源提供方案 采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要， 节约成本；缺点是输出功率不高。 2.2 显示界面方案 采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符，简单，方便。 2.3 输入方案： 由于该系统对于交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用，故选择方案二。 3 单片机交通控制系统总体设计 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。其具体状态如下所示。交通状态从状态1开始变换，直至状态6然后循环至状态1，周而复始。 通过具体的路口交通灯状态的演示分析我们可以把这四个状态归纳如下： ◆南北方向红灯灭，同时绿灯亮，东西方向黄灯灭，同时红灯亮，倒计时30秒。此状态下，东西向禁止通行，南北向允许通行。 ◆南北方向绿灯灭，东西方向红灯灭，同时黄灯亮，倒计时3秒。此状态下，除了已经正在通行中的其他所以车辆都需等待状态转换。
基于单片机的多功能液晶显示数字时钟设计
基于单片机的多功能液晶显示数字时钟设计 摘要 计算机的产生加快了人类改造世界的步伐，但是它毕竟体积大。单片机在这种情况下诞生了。截止今日，单片机应用技术飞速发展，纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和数据处理，以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等，这些都离不开单片机。 单片计算机即单片微型计算机。是集CPU,RAM,ROM,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次毕业设计通过对它的学习，应用，从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。 本文通过对一个基于单片机的能实现定时，秒表，闹钟等功能的多功能电子时钟的设计学习，详细介绍了单片机应用中的数据转换显示，液晶显示原理，键盘扫描原理。从而达到学习、了解单片机相关指令在各方面的应用。系统由AT89C51、温度检测芯片、时钟芯片、液晶显示器等部分构成，能实现时钟日历显示的功能，能进行时、分、秒的显示和实时温度显示。也具有时钟、日历的校准，定时时间的设定和闹铃等功能。文章后附有电路原理图、PCB板图和程序清单，以供读者参考。因水平有限，难免有疏落不足之处，敬请老师和同学能给与批评指正。 关键字：AT89C51 定时秒表闹钟
Designs of LCD digital clock based on MCS-51 Abstract Computers have accelerated the transformation of the world's human pace, but it is after all bulky. SCM in this case was born. As of today, SCM application rapid development of technology, looking around us now in all spheres of life, from missiles, navigation equipment, to the various instruments on the aircraft control from a computer network communications and data transmission, industrial automation to real-time process control and data processing, and our lives extensive use of the smart card, electronic pets, which is inseparable from the microcontroller. Monolithic single-chip micro-computer or computer. That is the set of CPU, RAM, ROM, the timing, number and variety of interface integrated microcontrollers. Its small size, low cost, high performance, which are widely used in smart industries, and industrial automation. And 51 Series SCM SCM is the most typical and the most representative one. The graduation design Through the study, and thereby achieve the study, design, development hardware and software capabilities. Based on a microcontroller based on the will to achieve timing, stopwatch, alarm clocks, and other functions of a multi-functional electronic clock design study, in detail, the computer application of data conversion, Principle LCD, keyboard scanning principle. Thereby achieve studying and understanding the relevant directives SCM in all aspects of the application. By AT89C51 system, temperature detection chip, the clock chips, liquid crystal displays of components, to achieve clock calendar display function can be carried out, hours seconds of the show and real-time temperature display. Also calculated with the calendar and clock, calendar calibration, regular hours and set the alarm function. The article attached circuit diagram, the PCB plans and procedures checklist for the reference of our readers. Due to limited, and it will inevitably be lighter inadequate, locations will give teachers and students correction and criticism. Key words: AT89C51; timing; stopwatch; alarm clocks
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