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1、目录目录摘要摘要11第第 11章 引言章 引言221.1设计概述21.2设计目地与意义31.3作品的应用价值及特色创新31.4章节安排4第第 22章章 方案论证与选型方案论证与选型552.1设计任务分析52.2方案论证与选择52.3方案确定7第第 33章章 硬件电路设计硬件电路设计1 11 13.1原理分析1 13.2单片机控制液晶显示电路总体框图1 13.3子电路分析1 13.4原理图1 53.5硬件电路的装配1 5第第 44章章软件软件设计设计1 71 74.1软件设相关文字库指令介绍1 7图 4.2总体程序流程图2 24.3小结2 9第第 55章产品调试章产品调试3 23 25.1 调试
2、的设备3 25.2 调试步骤3 25.3 故障分析3 3第 6章产品使用说明3 46.1 功能描述3 46.2 使用说明3 4第第 77章心得体会章心得体会3 53 5参 考 文 献3 7附 录3 81摘要摘要伴随着社会不停地朝前发展，越来越多的场合需要应用显示功能，各种数字显示仪器中的显示、广告牌、数码产品等，传统的数码管显示已经远远不能满足现代各行各业高速蓬勃发展的需求。基于单片机控制的 L C D液晶显示是一种用单片机来控制的一种显示系统，它不仅能显示种各数字、字母、还能显示各种字体的汉字以及一些简单的图象，使用简单，只要通过对单片机写入一定的程序来控制 L C D的显示即可完成，根据程
3、序的不同而产生不同不效果以满足各种不同需求。极大的方便了人类的生活生产方式，提高了社会生产力水平，促进了社会的发展。【关键字关键字】：A T 8 9 S 5 2单片机系统；L C D 1 2 8 6 4液晶显示器；C语言张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书2第 1章 引言引言1.11.1 设计概述设计概述说起计算机，值得我们骄傲的是，最早的计算机工具诞生在中国。中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策，也叫算筹。直到今天仍在使用的珠算盘，这些计算机工具不仅带动计算器的发展，也为现代计算器发展奠定了基础，成为现代社会广泛应用的计算工具。社会不停的朝前发展，单片机控制液晶显示成为当前显示系统的主流
4、。本设计主要采用 8 9 S 5 2单片机为控制设备，1 2 8 6 4液晶显示器为显示设备。实现的一个可以显示汉字、字符和动态显示汉字的液晶显示器设备。利用液晶显示器显示汉字操作灵活，汉字显示效果可以大大提高。L C D 1 2 8 6 4液晶显示器件是现在电子产品中使用越来越多的一种显示器件。这些液晶显示器品种繁多，功能不一。有的是字符型，有的是点阵型。常常用来显示各种参数。包括电压、电流、温度及各种电气参数和一些特定信息。液晶不但用来显示各种文字还可以被设计成各种图案、通过改变里面特定显示 R A M的内容。还还可以动态的显示各种图案及画面。液晶的使用打破了以往单一的声光显示功能，为人们
5、提供了更多丰富多彩的显示信息。许多学校研究了基于 1 2 8 X6 4点阵液晶显示的智能温度控制器的设计与实现及相关研究。本设计是基于单片机 A T 8 9 S 5 2控制的 L C D 1 2 8 6 4液晶显示设计，本设计主要由单片机 A T 8 9 S 5 2系统，L C D 1 2 8 6 4液晶显示以及电源模块组成。液晶是一种在一定温度范围内呈现既不同于固态液态又不同于气态的特殊物质态，它既具有各向异性的晶体所特有的双折射性又具有液体的流动性液晶显示器件(英文的简写为 L C D)就是利用液晶态物质的液晶分子排列状态在电场中改变而调制外界光的被动型显示器件。点阵式图形液晶显示屏是 L
6、 C D的一种，能够动态显示图形汉字以及各种符号信息为各种电子产品提供了友好的人机界面。点阵式图形液晶显示屏的主要特点如下(这些特点也就是 L C D的特点):工作电压低、微功耗、体积小、可视面积大、无电磁辐射、数字接口、寿命长等特点。L C D 1 2 8 6 4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1 2 8 X 6 4全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示，也可以显示 3 2个(1 6 X 1 6点阵)汉字或者显示 1 6 X 4个(8 X 1 6点阵)A S C I I 码。分为两种，带字库的和不带字库的。不带字库的 L C D需要自己提供字库字模，此时可以根据个人喜好设
7、置各种字体显示风格，设计上较为灵活。带字库的 L C D提供字库字模，但是只能显示 G B 2 3 1 2的宋体。各有优决点，根据不同应用场景灵活选择。张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书3本设计以 A T 8 9 S 5 2单片机作为 L C D液晶显示系统控制器为主线，基于单片机 A T 8 9 S 5 2，采用的液晶显示控件器的芯片是 S T 7 9 2 0，主要实现中文显示的功能。同时也对部分芯片和外围电路进行了介绍和设计，并详细阐述了程序的各个模块。本系统是以单片机的 C语言来进行软件设计，指令的执行速度快，可读性强。为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑
8、关系更加简洁明了。使硬件在软件的控制下协调运作。其次阐述了部分程序的流程图和实现过程。本文撰写的主导思想是软、硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。1.21.2 设计目设计目地地与意义与意义1.2.1设计的目地：本设计的目地是制作一个基于单片机 A T 8 9 S 5 2 控制 L C D 1 2 8 6 4 液晶显示的电路，并搭建汉字显示输送平台。1.2.2设计的意义:社会意义：L C D 1 2 8 6 4液晶显示器具有功耗低、体积小、重量轻、等许多其它显示器无法相比的优点。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。1 2 8 6 4分为带字库和不带字库两
9、种，带字库的 1 2 8 6 4显示汉字和符号时，不需要使用字模提取软件来提取字模，使用方便快捷。不带字库的 1 2 8 6 4可以通过取字模软件显示各种自定义的字符和图片，液晶本身中不带有字库。现实意义:此次设计选择的是单片机液晶显示系统的开发，是基于 S T 7 9 2 0液晶显示控制器，在 A T 8 9 S 5 2 单片机实验系统上实现。S T 7 9 2 0 是液晶显示控制器，A T 8 9 S 5 2单片机是美国 A t ma l e公司推出的一种低功耗、高性能 C MO S 8位微控制器。将来如果有机会从事这方面的工作，要运用的液晶显示控制器不一定是 S T 7 9 2 0,但这
10、次毕业设计中学到的东西为此打下了良好的基础，相信自己能做好这方面的工作。1.31.3 作品的应用价值作品的应用价值及及特色创新特色创新单片机和显示技术的发展越来越快，加上人们不满足单片机系统采用 L E D数码管的简单显示，利用单片机控制液晶显示成为当前显示系统的主流。基于单张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书4片机控制的 L C D显示是一种用单片机来控制的一种显示系统，它不仅能显示种各数字、字母、还能显示各种字体的汉字以及一些简单的图象，使用起来极为方便，只要通过对单片机写入一定的程序来控制 L C D的显示即可完成，根据程序的不同而产生不同不效果以满足各种不同需求。本产品的 A T
11、8 9 S 5 2单片机和L C D 1 2 8 6 4显示器都是采用模块化安装，拆装方便，易维修。本产品的特色及创新性在于采用了万能板加手工焊接的制作工艺。采用手工焊接的优点有：电路的制作周期以及制作成本大大降低，电路性能良好，能达到基本的要求。电路元器件的更换，维修，检测方便快捷。增加自己对电路原理的理解以及自己的动手实践能力。1.41.4 章节安排章节安排本设计报告大致可分为三部分：第一部分包含第一章至第三章；确定最佳方案以及硬件电路的设计过程。第二部分包含第四章至第六章，给出软件设计与下载调试的过程以及产品的使用说明。第三部分包括第七章，对于本设计的心得体会以及总结。设计成果报告，内容
12、具体组织安排如下：第一章，引言第二章，方案论证与选型第三章，硬件电路设计第四章，软件设计第五章，产品调试第六章，产品使用说明第七章，心得体会张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书5第第 22章章方案论证与选型方案论证与选型2.12.1 设计任务分析设计任务分析本课题设计的是基于单片机控制的 L C D液晶显示设计与制作，为了完成设计要求，采用 A T 8 9 S 5 2单片机作为核心控制系统，采用带中文字库 S T 7 9 2 0串并口的 L C D 1 2 8 6 4液晶屏作为显示模块。2.22.2 方案论证与选择方案论证与选择经过小组共同讨论并对设计任务的分析，目前有两套方案可以完成设计
13、要求；2.2.1 方案一本方案采用带中文字库 S T 7 9 2 0串 并口的 L C D 1 2 8 6 4液晶屏作为显示模块，A T 8 9 S 5 2单片机作为核心控制系统。表 2.2.1 带字库的 1 2 8 6 4液晶引脚功能引脚标识说明1G N D电源地(O V)2V C C工作电压(+5 V)3V OV C C和 V E E接可调电阻，中间头接至V O4R S/C S并行模式:R S=0，指令寄在器，R S=1数据寄存器。串行模式:片选5R/WS I D并行模式:R/W=0，写;R/W=1，读。串行模式:数据6ES C K并行模式:允许信号。串行模式:脉冲7D 0并行模式。数据
14、0:串行模式:不连接8D 1并行模式。数据 1:串行模式:不连接9D 2并行模式。数据 2:串行模式:不连接1 0D 3并行模式。数据 3:串行模式:不连接1 1D 4并行模式。数据 4:串行模式:不连接1 2D 5并行模式。数据 5:串行模式:不连接张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书61 3D 6并行模式。数据 6:串行模式:不连接1 4D 7并行模式。数据 7:串行模式:不连接1 5P S B并行模式:P S B=1:串行模式:P S B=01 6N C空脚，不需要连接1 7/R S T复位1 8N CV E E负压，接可调电阻1 9L E D+背光正极2 0L E D-背光负极2.
15、2.2 方案二本方案采用不带字库的 1 2 8 6 4液晶屏作为显示模块，A T 8 9 S 5 2单片机作为核心控制系统。表 2.2.2 不带字库的 1 2 8 6 4液晶引脚功能：引脚标识说明1G N D电源地(O V)2V C C工作电压(+5 V)3V O接可调电阻4D/I1：数据0：指令5R/W1：读0：写6E1：可读写0：不可读写7D 0数据总线8D 1数据总线9D 2数据总线1 0D 3数据总线1 1D 4数据总线1 2D 5数据总线1 3D 6数据总线1 4D 7数据总线1 5C S 1左半屏片选信号。1：选中；0：不选中1 6C S 2右半屏片选信号。1：选中；0：不选中1
16、7R S T复位1 8V E EL C D负压驱动脚1 9N C悬空张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书72 0N C悬空2.32.3 方案确定方案确定经过讨论决定，选择方案一作为本设计的最终方案。方案一的优点如下：本方案采用带中文字库 S T 7 9 2 0串 并口的 L C D 1 2 8 6 4液晶屏作为显示模块。在我们常用的人机交互显示界面中，除了数码管、L E D，有一种 1 2 8 6 4液晶屏用的比较多。顾名思义，1 2 8 6 4表示其横向可以显示 1 2 8个点，纵向可以显示 6 4个点。我们常用的 1 2 8 6 4液晶模块中有带字库的，也有不带字库的，其控制芯片也有很
17、多种，如 K S 0 1 0 8、T 6 9 6 3 C，S T 7 9 2 0等等。本模块是以 S T 7 9 2 0为主控芯片的 1 2 8 6 4液晶屏的一种。S T 7 9 2 0控制器系列中文图形液晶模块的软件特性主要由 S T 7 9 2 0控制驱动器决定,它是一种内置1 2 8 X 6 4-1 2 汉字图形点阵的液晶显示控制模块,用于显示汉字及图形。该芯片共内置 8 1 9 2个中文汉字(1 6 X 1 6点阵),1 2 8个字符的 A S C I I 字符库(8 X 1 6点阵)及 6 4 X 2 5 6点阵显示 R A M(G D R A M)。可方便地实現汉字、A S C
18、I I码、点阵图形、自造字体的同屏显示,所有这些功能(包括显示 R A M.字符产生器以及液晶驱动电路和控制器)都包含在集成电路芯片里,因此,只要一个最基本的微处理系统就可以通过 S T 7 9 2 0芯片来控制其他的芯片。S T 7 9 2 0 L C D驱动器由3 2个普通驱动器(c o mmo n)及 6 4个段驱动器 s e g me n t 组成，段驱动器的扩充可根据需要由 S T 7 9 2 1的段驱动器来提供，一个 S T 7 9 2 0可以显示一行 8个字或两行 4个字,或是配合 S T 7 9 2 1来显示两行 1 6个字。S T 7 9 2 0有 2种结构形式:S T 7
19、9 2 0-0 A 和S T 7 9 2 0-0 B,前者内置B I G-5 码,用于显示繁体中文字型;而后者内置 G B码,用于显示简体中文字型。2.3.1S T 7 9 2 0的主要特点1.电源操作范围:-2.7t o 5.5 V2.提供 8-位 4-位并行接口及串行接口可选3.并行接口适配 M6 8 0 0时序4.6 4x 2 5 6-位绘图显示 R A M(G D R A M)5.2 M-位元中文字型 R O M(C G R O M)总共提供 8 1 9 2个中文字型(1 6 x 1 6点阵)6.1 6 K-位元半宽字型 R O M(H C G R O M)总共提供 1 2 6个符号字
20、型(1 6 x 8点阵)7.6 4 x 1 6-位元字型产生 R A M(C G R A M)8.1 5 x 1 6-位总共 2 4 0点的 I C O N R A M(I R A M)9.内部自建振荡源1 0.自动电源启动复置(R E S E T)功能张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书81 1.提供外部复置触发接脚(X R E S E T)1 2.配合外部 S e g me n t 驱动器可以扩充显示区域到达 1 6 x 2个中文字1 3.内建振荡器由外部电阻调整1 4.低功率省电设计N o r ma l mo d e(4 5 0 u AT y pV D D=5 V)S t a n d
21、 b y mo d e(3 0 u AMa x V D D=5 V)S l e e pmo d e(3 u AMa x V D D=5 V)1 5.V L C D(V 0 V s s):最大 7 V1 6.绘图及文字画面混合显示功能1 7.内建 B o o s t e r 升压电路功能(2倍压)1 8.1/3 3D u t y常见的 1 2 8 6 4 L C D使用的控制芯片是 S T 7 9 2 0。S T 7 9 2 0一般和 S T 7 9 2 1（列驱动芯片）配合使用，做成显示 2行每行 1 6个汉字的显示屏 2 5 6 3 2 L C D，或者是做成 4行每行 8个汉字的显示屏 1
22、 2 8 6 4 L C D。1 2 8 6 4液晶模块中有带字库可以显示字母、数字符号、中文字型及图形，具有绘图及文字画面混合显示功能。提供三种 控制接口，分别是 8位微处理器接口，4位微处理器接口及串行接口。所有 的功能，包含显示 R A M，字型产生器，都包含在一个芯片里面，只要一个小的微处理系统，就可以方便 操作模块。内置 2 M-位中文字型 R O M(C G R O M)总共提 8 1 9 2个中文字型(1 6 x 1 6点阵)，1 6 K-位半宽字 型 R O M(H C G R O M)总共提供 1 2 6个符号字型(1 6 x 8点阵)，6 4x 1 6-位字型产生 R A
23、M(C G R A M)，另外绘 图显示画面提供一个 6 4 x 2 5 6点的绘图区域（G D R A M），可以和文字画面混和显示.如图 2.1；2.2图图 2.12.1 L C DL C D 1 2 8 6 41 2 8 6 4液晶屏液晶屏实物图图实物图图 2.22.2 L C DL C D 1 2 8 6 41 2 8 6 4液晶屏液晶屏引脚图引脚图2.3.2L C D 1 2 8 6 4主要参数1、工作电压(V D D)：5.5 V张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书92、逻辑电平:2.7 5.5 V3、L C D驱动电压(V o)：0 7 V4、工作温度(T O P)：0 5
24、5(常温)/-2 0 7 0（宽温）保存温度(T S T)：-1 0 6 5 （常温)/-3 0 8 0（宽温)本方案采用的是 A T 8 9 S 5 2单片机作为核心控制系统，A T 8 9 S 5 2是一种C MO S 8位微控制器，具有 8 K在系统可编程 F l a s h 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的 8位 C P U和在系统可编程 F l a s h，使得 A T 8 9 S 5 2为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。A T 8 9 S 5 2具有以下标准功能：8 k 字节 F l a s h，2 5 6字节 R A M，3 2位 I/O口线，看门狗定时器，2个
25、数据指针，三个 1 6位 定时器/计数器，一个 6向量 2级中断结构，全双工串行口。另外，A T 8 9 S 5 2可降至 0 H z静态逻 辑操作，支持 2种软件可选择节电模式。空闲模式下，C P U停止工作，允许 R A M、定时器/计数器、串口、中断继续工 作。掉电保护方式下，R A M内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。如图 2.3；2.4图图 2.32.3 A T 8 9 S 5 2A T 8 9 S 5 2实物图图实物图图 2.42.4 A T 8 9 S 5 2A T 8 9 S 5 2引脚图引脚图2.3.3A T 8 9 S 5 2主要性
26、能1、与 MC S-5 1单片机产品兼容；2、8 K字节在系统可编程 F l a s h 存储器；3、1 0 0 0次擦写周期；4、全静态操作：0 H z-3 3 MH z；5、三级加密程序存储器；6、3 2个可编程 I/O口线；7、三个 1 6位定时器/计数器；张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书1 08、6个中断源；9、全双工 U A R T串行通道；1 0、低功耗空闲和掉电模式；1 1、掉电后中断可唤醒；1 2、看门狗定时器；1 3、双数据指针；1 4、掉电标识符。2.3.4A T 8 9 S 5 2资源分配在资源分配时及时发现资源的利用情况，一方面减少资源浪费，另一方面发现资源不足
27、，及时修正原理设计中的问题。资源分配的主要是对单片机内部 R A M、2(或 3)个定时/计数器、5(或 6)个中断源、1个全双工异步串行口、4个并行 I/0口等单片机内部资源及扩展资源逐个分析其用途、工作方式、工作起止时间和限定条件，分配端口地址等。张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书1 1第第 33章章 硬件电路设计硬件电路设计3.13.1 原理分析原理分析基于单片机控制的 L C D显示是一种用单片机来控制的一种显示系统，根据程序的不同而产生不同不效果以满足各种不同需求。3.23.2 单片机控制液晶显示单片机控制液晶显示电路总体框图电路总体框图本设计的硬件系统总体框图，如图 3.1所
28、示：由 A T 8 9 S 5 2单片机系统、复位电路、时钟电路、1 2 8 6 4液晶显示电路组成。图图 3.3.11硬件系统总体框图硬件系统总体框图3.33.3 子电路子电路分析分析3.3.1复位电路张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书1 2 A T 8 9 S 5 1的复位引脚 R S T 外接开关复位电路，当电路工作后，闭合开关，只要在 R S T引脚上出现 2个机器周期以上的高电平，单片机即可复位。若 R S T始终保持高电平，则可对 A T 8 9 S 5 1循环复位。开关复位电路的组成如下图所示一一电阻和开关串联后与电容并联，然后与电阻串联对+5 V电压进行分压，电阻一端接地
29、另一端接复位信号 9号引脚。如图 3.2图图 3.3.22复位电路复位电路3.3.2时钟电路时钟电路就是一个振荡器，给单片机提供一个节拍，单片机执行各种操作必须在这个节拍的控制下才能进行。因此单片机没有时钟电路是不会正常工作的。时钟电路本身是不会控制什么东西，而是通过程序让单片机根据时钟来做相应的工作。我们将石英晶体的两个脚分别于单片机的 1 8、1 9脚相连，在 X T A L 1和X T A L 2引脚两端跨接石英晶体振荡器和两个小电容构成振荡电路，石英晶体我们选的是 1 2 MH z 的、C 1和 C 2一般取 3 0 p F，具体电路如图 3.3所示。张家界航空工业职业技术学院毕业设计
30、说明书1 3图 3.3时钟电路3.3.3单片机系统A T 8 9 S 5 2单片机作为核心控制系统，A T 8 9 S 5 2是一种低功耗、高性能C MO S 8位微控制器，具有 8 K在系统可编程 F l a s h 存储器。使用 A t me l 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 8 0 C 5 1产品指令和引脚完全兼容。片上F l a s h允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的 8位 C P U和在系统可编程 F l a s h，使得 A T 8 9 S 5 2为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案，具体电路如下图 3.4所示。图 3
31、.4单片机系统张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书1 43.3.4 液晶显示模块本设计采用带中文字库 S T 7 9 2 0串 并口的 L C D 1 2 8 6 4液晶屏作为显示模块。在我们常用的人机交互显示界面中，除了数码管、L E D，有一种 1 2 8 6 4液晶屏用的比较多。顾名思义，1 2 8 6 4表示其横向可以显示 1 2 8个点，纵向可以显示 6 4个点。我们常用的 1 2 8 6 4液晶模块中有带字库的，也有不带字库的，其控制芯片也有很多种，如 K S 0 1 0 8、T 6 9 6 3 C，S T 7 9 2 0等等。本模块是以 S T 7 9 2 0为主控芯片的 1
32、 2 8 6 4液晶屏的一种，具体电路如下图 3.5所示。图 3.5 液晶显示模块3.3.5电源指示与滤波本设计采用外置 5 V直流电源输入，电源控制模块由 6 mm圆形接口，带锁开关，滤波部分，电源指示部分组成。6 mm圆形接口用于 5 V直流电源的输入连接，带锁开关是电路的电源总开关，滤波部分由一个 0.3 3 u F 的 C C B电容和一个 1 0 u F/5 0 V的电解电容组成，用于滤除电源中的干扰信号。电源指示部分由一个 1.2 k 的限流电阻和一个直径3 mm的绿色 L E D组成，当带锁开关断开时，L E D不发光，当带锁开关闭合时，L E D发光，从而知道电路有无电源输入，
33、具体电路如图 3.6所示。张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书1 5图 3.6电源指示与滤波3.43.4 原理图原理图本设计的硬件原理图如下图 3.7所示：图 3.7原理图3.53.5 硬件电路的装配硬件电路的装配本次的制作工艺是采用万能板加手工焊接的方法:采用手工焊接的优点有：缩短里制作周期，电路性能符合基本的要求，元器件的更换、维修、检测方便。增加自己对设计原理的理解以及自己的动手实践实操能力。张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书1 63.5.1焊接前的准备清单的准备:请确认好是正确的清单，元件的数量型号是否正确。物料的准备:焊接元件有否极性要求。工具的准备:应有锡线座、元件盒、焊
34、枪、焊台、镊子、剪钳等必要的工具。电路板的准备:检查万能板是否有焊盘短路、脱落、虚焊等。工作台的准备:必须整洁，干净，要有防静电要求。3.5.2实施焊接烙铁的安全使用和科学使用，保持烙铁头的清洁。焊接时不可施加压力，一般焊点在大约 2 3秒钟完成。焊接操作的正确姿势，通常情况下，烙铁到鼻子的距离应该不少于 2 0 c m.拆焊工具的正确使用，温度和时间要控制合理。3.5.3焊接后的处理焊接后要注意检查以下几点:检查有无漏焊、错焊(极性焊反)、短路、虚焊等现象。检查焊点是否有适当的焊料，表面是否光泽且均匀，有无毛刺、间隙及裂纹，焊点表面要清洁。张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书1 7第第
35、44章章软件软件设计设计4.14.1软件软件设相关文字库指令介绍设相关文字库指令介绍带中文字库的 L C D 1 2 8 6 4指令表，如下所示：表 4.1.1清除显示R WR SD B 7D B 6D B 5D B 4D B 3D B 2D B 1D B 00000000001功能：清除显示屏幕，把 D D R M位址计数器调整为“0 0 H”表 4.1.2位址归为R WR SD B 7D B 6D B 5D B 4D B 3D B 2D B 1D B 0000000001X功能：把 D D R M位址计数器调整为“0 0 H”,游标回原点，该功能不影响显示 D D R M。表 4.1.3进
36、入设定点R WR SD B 7D B 6D B 5D B 4D B 3D B 2D B 1D B 000000001I/DX功能:把 D D R A M位址计数器调整为“O O H”,游标回原点，该功能不影响显示D D R A M功能.执行该命令后，所设置的行将显示在屏幕的第一行。显示起始行是由 Z地址计数器控制的，该命令自动将 A 0-A 5位地址送入 Z地址计数器，起始地址可以是 0-6 3范围内任意一行。Z地址计数器具有循环计数功能，用于显示行扫描同步，当扫描完一行后自动加一。表 4.1.4显示状态开关R WR SD B 7D B 6D B 5D B 4D B 3D B 2D B 1D
37、B 00000001DCB功能:D=1整体显示 O NC=1游标 O N B=1游标位址 O N。表 4.1.5游标或显示位移控制R WR SD B 7D B 6D B 5D B 4D B 3D B 2D B 1D B 0000000S/CR/LXX功能：设定游标的移动与显示的位移控制位：这个指令并不改变 D D R A M的内容。表 4.1.6功能设定R WR SD B 7D B 6D B 5D B 4D B 3D B 2D B 1D B 0张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书1 80001D LX0R EXX功能：D L=1（必须设为 1）R E=1扩充指令集动作 R E=0:基本指令
38、集动作。表 4.1.7设定 C G R A M位址R WR SD B 7D B 6D B 5D B 4D B 3D B 2D B 1D B 00001A C 5A C 4A C 3A C 2A C 1A C 0功能：设定 C G R A M 位址到位址计数器（A C）。表 4.1.8设定 D D R A M 位址R WR SD B 7D B 6D B 5D B 4D B 3D B 2D B 1D B 0001A C 6A C 5A C 4A C 3A C 2A C 1A C 0功能：设定 D D R A M 位址到位址计数器（A C）。表 4.1.9读取忙碌状态（B F）和位址R WR SD
39、B 7D B 6D B 5D B 4D B 3D B 2D B 1D B 001B FA C 6A C 5A C 4A C 3A C 2A C 1A C 0功能：读取忙碌状态（B F）可以确定内部动作是否完成，同事可以读出位址计数器（A C）的值。表 4.1.1 0写资料到 R A MR WR SD B 7D B 6D B 5D B 4D B 3D B 2D B 1D B 010D 7D 6D 5D 4D 3D 2D 1D 0功能：写入资料到内部的 R A M(D D R A M/C G R A M/T R A M/G D R A M)。表 4.1.1 1读出 R A M的值R WR SD B
40、 7D B 6D B 5D B 4D B 3D B 2D B 1D B 011D 7D 6D 5D 4D 3D 2D 1D 0功能：从内部 R A M读取资料(D D R A M/C G R A M/T R A M/G D R A M)。表 4.1.1 2待命模式(1 2 H)R WR SD B 7D B 6D B 5D B 4D B 3D B 2D B 1D B 00000000001功能：进入待命模式，执行其他命令都可终止待命模式。表 4.1.1 3卷动位址或 I R A M位址选择（1 3 H）R WR SD B 7D B 6D B 5D B 4D B 3D B 2D B 1D B 00
41、00000001S R功能：S R=1；允许输入卷动位址 S R=0;允许输入 I R A M地址。张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书1 9表 4.1.1 4反白选择（1 4 H）R WR SD B 7D B 6D B 5D B 4D B 3D B 2D B 1D B 000000001R 1R 0功能：选择 4行中的任一行作反白显示，并可决定反白的与否。表 4.1.1 5睡眠模式（0 1 5 H）R WR SD B 7D B 6D B 5D B 4D B 3D B 2D B 1D B 000000001R 1R 0功能：S L=1脱离睡眠模式S L=0进入睡眠模式表 4.1.1 6扩充
42、功能设定R WR SD B 7D B 6D B 5D B 4D B 3D B 2D B 1D B 0000011XR EG0功能：R E=1扩充指令集动作；R E=0基本指令集动作；G=1绘图显示 O N；G=0绘图显示 O F F。4.1.1字库原理及其制作字库原理及其制作 通过点亮一些点阵可以在液晶屏上看到的显示，对应着点阵的位置是否可以通过计算得到其字模数据?在网上可以找到各种字模软件，对单个的字符取模，也可以对 A S C I I 码、汉字库取模生成字库 b i n 文件。要注意字模的数据的获取，字节正序和倒序、横纵向取模的差别。字模是一组数字，如英文的“A”在字模的记载方式如图所示:
43、8 X 1 6的 A S C I I 码点阵，左边的为横行取模，字节正序(即高位在前)，右边的为纵向取模，字节倒序(即高位在下)。4.1.24.1.2机内码、区位码机内码、区位码 对于英文、数字等字符的显示，只需要一个字节表示即可，A S C I I 码的低 1 2 8专供其使用，当计算机读取字符时，其存储的 8位二进制大小为其 A S C I I 码值，同时称为字符的内码，那么其字符的字模首地址在字库中存储位置为内码乘以1 6。首地址开始的 1 6个字节数据为该字符的字模数据。4.1.34.1.3知识要点与技巧知识要点与技巧张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书2 0 1.开辟缓冲区，更快
44、的显示图形 在 R A M中开辟一块显示缓冲区，缓冲区大小一般与实际图形显示设备的点像素对应，如 1 2 8 X 6 4点的单色图形 L C D开辟显示缓冲区大小为 1 0 2 4字节(即1 2 8 X 6 4/8一字节数据对应 8个点像素)。在 R A M开辟显示缓冲区进行图形操作时可以获得较高的速度，待操作完毕后再将显示缓冲区的数据发送到显示设备中。2.注意操作符优先级 在调用 Z L G G U I 进行图形绘画时，有个地方不能正确显示，通过逐步调试发现i*3+j 3应该写成 i*3+(j 3)，因为“”的优先级小于“+”，通过对其修改，可以在液晶屏上输入正确的结果。张家界航空工业职业技
45、术学院毕业设计说明书2 14.1.44.1.4软件总体设计图软件总体设计图为了实现系统功能，总体程序流程图如下图 4.2所示，程序采用了模块化的设计方法，整个系统由 7个部分组成。图 4.2总体程序流程图张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书2 24.2软件模块说明4.2.1初始化模块说明本模块的功能是使 1 2 8 6 4液晶屏进入等待工作状态，本部分的程序流程如下图 4.3所示。张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书2 3图 4.3初始化模块说明4.2.2忙碌检测模块说明本模块的功能是检测 1 2 8 6 4液晶屏当前是否在执行任务，本部分的程序流程如下图 4.4所示。张家界航空工业职
46、业技术学院毕业设计说明书2 4图 4.4忙碌检测模块说明4.2.3写入命令模块本模块的功能是向 1 2 8 6 4液晶屏写入工作指令，本部分的程序流程如下图4.5所示。张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书2 5图 4.5写入命令模块4.2.4写入数据模块说明本模块的功能是向 1 2 8 6 4液晶屏写入显示数据，本部分的程序流程如下图4.6所示。张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书2 6图 4.6写入数据模块说明4.2.5 延时模块说明本模块的功能是用于程序模块之间的延时，本部分的程序流程如下图 4.7所示。图 4.7 延时模块说明张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书2 74.2.
47、6地址转换模块说明本模块的功能是让 1 2 8 6 4液晶屏设置初始显示地址，本部分的程序流程如下图 4.8所示。图 4.8地址转换模块说明张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书2 84.2.7显示模块说明本模块的功能是让 1 2 8 6 4液晶屏显示相应内容，本部分的程序流程如下图4.9所示。图 4.9显示模块说明4.34.3小结小结在本设计中，采用的是 K e i l u V i s i o n 2软件将程序编写出来，程序语言采用的是 C语言。我们首先要参照程序流程图、将程序按功能模块一个一个写出，张家界航空工业职业技术学院毕业设计说明书2 9这样的话在编程的过程中出错的概率就会小很多。
48、我们还要了解编程的几个要点，熟悉掌握这些要点；1.延时嵌入式编程经常会涉及到硬件的操作。如 A D C，打开或者关闭一个电流源，这些都是需要时间的，因此当在发出这些指令的时候立即读取寄存器的值是得不到想要的结果的，而且还找不出原因，有时候需要根据各芯片的时钟频率而定，不单指 MC U的总线时钟频率。2.宏定义在程序编写过程中，对于一些特定的数字应该尽量使用宏定义，这样做有个好处就是比较直观，便于日后维护，要不然时间久了看到那个数字根本就想不起它代表什么意思，宏定义并不会给程序带来任何负担，因为它在编译的时候就已经全部替代了，所以尽可以广而用之。宏定义并不局限于使用常量，它可以定义函数，因为它是
49、直接替换，因此避免了入栈和出栈，提高了程序执行的效率，但是同时增加了代码量，因此一般用比较简单的函数，它还有一个缺点是在替换的过程不检查参数类型是否正常，从而增加了安全隐患，解决此问题的方法是使用一个称之为 i n l i n e 的内联函数，它继承了宏定义的优点，又弥补了它的缺点，是个最佳的选择，但是这个属于 C+的范畴，有一定的难度。3、变量一般来说如果非常明确某个变量的作用域和生命周期就应该定义相对的变量，如 c o n s t、s t a t i c 等，这样不容易出错，不建议将所有变量都定义成全局变量，这样管理起来比较麻烦，程序一旦出错，破坏性也比较大，函数也是如此，全局变量和通用函
50、数一定要申明，这样在调用的时候不容易出错，而且有些编译器对于未申明的函数是不会报错的，但在调用的时候又会发出类型隐含转换的警告，总之要特别细心。4.浮点运算大多数低档次的单片机都是不支持浮点运算的，因此一般都去掉了浮点运算模块，这就带来了一个问题，如果万一要用到浮点运算怎么办?我们可能会发现，即使不具有浮点运算的单片机在仿真调试过程依然可以使用 f l o a t o r d o u b l e 的数据类型进行计算，而且结果也很准确，这是为什么呢?这个因为编译器自动调用了库函数来实现的，一般是通过迭代的方法，因此它的执行效率非常慢，不建议采用此方法，而通常采用的是“定点”的方法来解决这个问题，