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1、2016届 分 类 号： 单位代码： 毕业论文（设计）基于单片机的液晶显示技术研究姓 名 学 号 年 级 专 业电气工程及其自动化 系（院） 指导教师 2016 年 6月 5日24摘 要本文主要对51单片机控制的液晶显示显示系统进行研究。首先简单介绍了51单片机的结构，功能，特点。然后说明了12864LCD液晶显示屏的结构，功能。之后着重分析了液晶显示系统的硬件实现方案，采用数据口和单片机的双向口P0口直接相连。因液晶显示模块和CPU要同时读内存，写内存，所以CPU控制液晶显示模块的控制，CPU选用常用的AT89C51，液晶模块为HITACHI公司KS0108即（HD61202）液晶控制器的单
2、5V供电的12864点阵液晶。利用51单片机控制液晶显示器,单片机中可以存储人们写出的的程序和等待显示的英文字母、数字、汉字、曲线和图形，最后给出系统的软件设计方案，本文液晶显示软件分为两部分，初始化以及显示应用程序。将液晶显示模块进行初始化设置、将显示RAM清零、将内部的RAM清零是初始化的3个部分。设置显示方式、首地址区域显示、光标位置是初始化设置的三个部分。其中上电显示部分程序主要是在上电时自动显示单片机内部输入的程序，显示子程序的指针一个接一个从数据库中提取数据到液晶显示模块显示RAM进行显示。显示寄存器设置的地址保存在显示内存,并显示在屏幕的顶部。从中文字库中提取的内容是显示内容。
3、关键词：51单片机；硬件设计；软件设计；液晶显示技术 AbstractThis article mainly to the 51 single-chip microcomputer control of LCD display system is studied.First introduced the structure of the 51 single-chip microcomputer and function, and characteristics.And then illustrates the structure of 12864 LCD liquid crystal disp
4、lay, function.After focusing on the analysis of the liquid crystal display system hardware implementation scheme, using data and MCU two-way P0 mouth mouth mouth directly connected.For liquid crystal display module and CPU to read memory at the same time, the writing of memory, so the CPU control li
5、quid crystal display module, the control of CPU used AT89C51, KS0108 LCD module for HITACHI company namely, HD61202 LCD controller of single 5 v power supply of 128 * 64 dot matrix LCD.Use of 51 single-chip microcomputer control liquid crystal displays, single chip microcomputer can store people wri
6、te the program and waiting for the display of English letters, Numbers, Chinese character, curve and graphics, system software design scheme is given, this paper is divided into two parts, the liquid crystal display software initialization and display applications.Set initialized liquid crystal disp
7、lay module, will display RAM reset, the internal RAM is reset initialization of three parts.Set the display mode, the first address area shows, the cursor position is initialized setting of three parts.Portion of electricity according to the program is mainly in the electrical automatic display MCU
8、internal input program, display subroutine by pointer one by one to extract data from the database into liquid crystal display module display RAM for display.Display the starting line register set the address of the display RAM, and displayed on the top of the screen.The contents of the extracted fr
9、om Chinese character database is to display the content.Finally realized the function of display text.Keywords: 51 Singlechip; hardware design;software design LCD viewing technology目录1概述1 1.1 显示技术与社会1 1.2 液晶与液晶显示2 1.3 LCD发展史3 1.4 液晶显示器的发展62 液晶显示系统硬件7 2.1 单片机系统7 2.1.1单片机概述7 2.1.2 80C51系列单片机的发展7 2.1.3
10、 单片机结构及原理8 2.2 LCD12864液晶显示屏9 2.2.1 概述9 2.2.2 基本特性9 2.2.3 模块接口说明10 2.2.4 指令说明123 液晶显示模块电路设计13 3.1 单片机最小系统电路 13 3.2 单片机AT89C52对液晶显示器的控制17 3.3 电路图及原理图224 液晶显示系统软件设计23 4.1 液晶显示软件主要内容23 4.2 液晶显示软件流程图23 4.3 附加C语言程序25 4.4 系统调试255 结束语28参考文献29谢辞301概述 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。
11、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显示技术与社会 人们的生活不能离开信息。人类在社会中，每时每刻都在与外部交流信息，人类无时不刻都在通过各种器官从外面的世界取得信息。在这之中，眼部获得的信息大概在以60%上，而其他的器官加起来还不到40。因此，眼部获取了最大的信息量。眼部信息不但数量最为多，而且相当的准确可靠所以，很长
12、时间以来，人类努力把多种信息变为可见的信息递送给人们。 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。人类用火照明，传递信息，取暖。“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。人类早期的显示尝试与本文所探索的显示技术是完全不同的。光与电的糅合是如今的显示的特点，光和现代科学的结合成就了显示技术。节能、无误、实时、直观、简洁、节能、携带信息量大、传递速度快是现代显示要达到的目标。21世纪从近代科学技术中发展起来的显示技术，成为了现代科学技术的重要组成部分。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
13、）的信息源通过一定的处理器，显示器去显示经过处理的信息 ，这种现代显示技术也可以叫做信息显示技术。科学技术在发展，社会在不断进步，人们接触到飞速只能加的信息量。有数据表示，几乎每年的信息量都在12以上增长，预计将来会以30%的速度持续增长。这种增长被人们叫做“信息爆炸”，有如此大量的信息，计算机可以帮助人们进行处理。人们原来一辈子处理不完的信息可以交给计算机在数秒钟内处理完成。但是要想无误的传递给人们这些信息，需要借助显示技术完成。显示技术沟通了人们与现代社会。一个没有现代显示技术的世界，将会成为什么状态，我们无法想象在信息显示技术中，将信息进行数字化是人们要做的。人们会获得更准确的信息，才能
14、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。如今人们应用最多，开发最多的的一种显示是数字显示。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。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 液晶与液晶显示 早在一百年前人们就发现了一类特殊物质液晶。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。液晶与晶体不同，也不同于液体，它是一种特殊物质态，有流动性和光学特性。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
15、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。在两片玻璃之间夹有液晶，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。功耗极其的小。(2). 依靠低电压就可以驱动，此显示器的阀值电压为1.52V，可以直接匹配于大规模集成电路。(3). 结构为平板型，尺寸可大可小。有较大的有效显示面积。可自由显示各种图案。(4). 液晶显示器件需要调制外界光才可显示，不能发光，属于被动型。不会使眼睛疲劳，无辐射射线，不会损伤眼睛，是
16、可大量显示信息的理想器件。(5). 液晶显示器件易于成规模的现代化生产，但对材料要求比较高。由于这些优点，液晶显示器件在微型、便携、数字化、智能化仪表中具有很大的竞争力；液晶显示器件在彩色化，大量信息化，小型，巨型显示方面也具有很大的潜力。1.3 LCD发展史 1888年奥地利植物学家弗里德里希加热苯甲酸脂类晶体后发现一件事情：在145C的温度下液体晶体融化为乳白色的粘稠状。在178C的温度下则成为了透明的液体。之后一个大学的教授卡尔斯爱莱曼发现,这种乳白色粘稠的液体具有光学各向异性,称之为液晶。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
17、材料，而它的种类又有很多。 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。TN型液晶显示器件是一种较低端的器件，我们日常生活中经常看到。比如数字仪表，手表，电子钟。通常来说，液晶显示器只要是笔段式的，大多数运用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，STN型液晶显示器件非常适合多路驱动。如今，点阵图形和大量点阵字符液晶显示器
18、件几乎都采用STN型液晶材料。表1.1 不同种类液晶简单参数项目 TN LCD HTN LCD STN LCD FTN LCD 名称 扭曲向列型 高扭曲向列型 超扭曲向列型 格式化扭曲向列型 液晶分子扭曲角度 90 110 210255 210255 对比度 可接受 好 良 优 占空比 静态1/16 1/81/16 1/16更高 1/64更高 显示 正性 黑/白 黑/白 紫/黄绿 蓝紫/灰 黑/白 负性 白/黑 白/黑 白/蓝 白/黑 价格 最低 中 中 高 应用举例 计数器，时钟等 计数器，时钟等 传呼机，记事本等 手提式电脑等 1.4 液晶显示器的发展了解一件事物的的发展过程可以较好，较清
19、晰的认识一件新事物。在几十年的发展后，液晶显示器问世，并出现彩色显示器。以下文字系统图描述了液晶显示器的多次技术发展转变。 20世纪70年代，液晶显示技术问世，80年代才有产品使用了这种技术。夏普公司首先运用了液晶显示屏，制造了小型计算机，夏普运用的是TN型液晶显示技术，画面的反应速度相当的迟钝，光线的输出亮度十分的低。这种液晶显示表现不是很好，尤其在动静态影像显示方面。TN型的可视角度很小，拖影的现象非常易见，因此TN显示技术通常只用于比如计算机的面板、电子表或者电器零件显示器这些低端的产品。 后来的十几年间，液晶显示器技术十分缓慢的进步，20世纪80年代，东芝公司生产出世界上首台笔记本电脑
20、，笔记本电脑结合了液晶显示屏。不过那个年代的笔记本电脑都是黑白显示的，当时的液晶显示屏亮度低，色彩单一。 一年后，新型的液晶显示器问世了，名为“Super Twisted Nematic，简称STN。因为STN的出现，LCD出现了色彩，很多要求不高，屏幕较大的产品中的显示屏使用到STN。 19世纪90年代末，日本东芝公司研制出首台彩色显示器，名为DSTN。运用到笔记本中后，使用笔记本电脑的人们接触到了彩色屏幕。通常称为伪彩的DSTN，全称为Dual Scan Tortuosity Nomograph，中文译为“双重扫描被动式”，DSTN显示有很多局限性，比如图像质量差，分辨率低，视角狭小，而且
21、分辨率只可以达到EGA(640350)。但是DSTN实现了彩色显示，无疑是巨大的进步。 1994年，日本东芝公司研制了专门用于笔记本电脑的TFT液晶显示屏，在电脑科技中十分受欢迎。Thin Film Transistor，简称TFT，中文名为薄膜场效应晶体管液晶，我们一般叫做“真彩”，相比与“伪彩”，有更加丰富的色彩，超快的更新频率，相对高的对比度，归类于有源矩阵类型液晶显示器(AM-LCD)。TFT液晶的每个像素都有半导体开关器件与之相对应，如同大规模集成电路，显示屏的反应时间得到了有效提高 。 最近几年，由于逐渐完善的TFT技术，产品损坏率降低，TFT的价格明显下降。因为新技术的出现，TF
22、T的各项参数都有了很大提升，比如反应时间，亮度，对比度，性能更接近传统CRT显示器。 2 液晶显示系统硬件 2.1 单片机系统2.1.1 单片机概述 “单片微型计算器”即为单片机。单片机一词最初源自于“single Chip Micro-computer”,简称SCM。在单片机诞生时，由于其组成原理是基于计算机的，SCM是一个通用的叫法。2.1.2 80C51系列单片机的发展 19世纪70年代初，因特尔公司的霍夫研制出了第一代4位微处理器4004，霍夫开创了微处理器和微机时代，因此霍夫被誉为第二次世界大战后最有影响力的7位科学家之一。一年后，霍夫等人又研制出8位微处理器Intel 8008。8
23、008和4004同属于第一代微处理器，而8008采用P沟道MOS管。 1971年11月，因特尔公司推出MCS-4微型计算机系统。20世纪80年代，因特尔公司又推出了8位高端单片机，命名为MCS-51系列。MCS-51系列单片机的片内RAM容量更大，I/O口功能更多。2.1.3 单片机结构及原理 单片机集中央处理器CPU，只读存储器ROM，中断系统，定时器等于一块硅片上，组成了一个完整的小型计算机系统，是一种集成电路芯片，CPU可以处理数据，采用了集成电路技术，规模相当大。 单片机可以一条条的运行指令，将它的任务自动完成。指令就是一种命令，是让单片机执行各种功能的命令，设计者给它什么指令，它就执
24、行什么操作，每种操作都对应一种命令；单片机的指令系统包括所有的可执行的指令，单片机种类繁多，所以也拥有各种不同的指令系统。程序就是很多指令的集合，指令可以解决问题，将它汇编起来，就可以操控单片机去完成任务。存储器具有存储功能，将程序先放置其中。多种存储单元组成了存储器，如同很多房间楼层组成一个大楼，每个单元里都可以存储指令。大楼的房间都有自己的房间号，类比来讲，一个地址对应一个单元，则单元中的指令也有了自己唯一的地址。有地址，存储单元即可找到，指令也可找到取出，找到后可以执行指令。顺序存储指令，则程序也会顺序执行。程序计数器PC，是CPU的一部分，它可以找到指令的地址，这样就可以找到单元中的指
25、令，将其挨个取出，执行。在将要执行程序期间，PC可以找到程序的第一条指令的地址，接着找到第二条，第三条，每一条指令都找到后，PC将自动增加内容，指令越长，增加量越多。 中断系统中央处理器CPU程序存储器ROM定时器/计数器 CTC 各种I/O数据存储器RAM 时钟电路 图 2.1 单片机基本结构2.2 LCD12864液晶显示屏2.2.1 概述 12864液晶模块便宜使用，内含中文字库。有很多种接口方式，能够8位并行，能够4位并行，也能够串行；12864的分辨率达到了12864,中文字库中有8192个16*16点汉字，有128个16*8点ASCII字符集.12864可以组成纯汉字的人机交互界面
26、，接口方式灵活，操作指令较为方便简。12864液晶显示模块相比于图形点阵液晶显示模块，具有更简洁的显示程序，更简洁的电路结构，12864的价格也相对较低。2.2.2 基本特性12864的基本特性有，电源电压较低（VDD:+3.0-+5.5V），分辨率达到12864点，8192个1616点阵汉字内置于汉子库中，168点阵字符内置其中，达到128个，时钟2MH，STN、半透、正显三种显示方式。1/32DUTY，1/5BIAS两种驱动方式。视角方向为6点。侧部高亮白色LED，功耗极低的背光方式。串行、并口两种通讯方式。DC-DC转换电路置于其中，不需要在外部增加负压。软件设计较为简单，不需要片选信号
27、。工作温度: 0- +55,存储温度: -20- +602.2.3 模块接口说明表2.1 接口说明 管脚号 管脚名称 电平 管脚功能描述 1 VSS O V 电源 2 VCC 5 V 电源正 3 VO - 亮度调整 4 RS H/L - 5 R/V H/L - 将PSB链接稳定低电平，适用于单串口模式。也可以将模块上的J8和“GND”用焊锡短接。对控制器的接口的信号说明：表 2.2 4种模式 RS R/W 功能说明 L L MPU写指令到指令寄存器 L H 读出 BF 以及AC状态 H L MPU写入数据到数据寄存器 H HMPU 从数据寄存器读出数据 （2）E信号表 2.3 E信号 E状态
28、执行动作 结果 高 到 低 I/O 缓冲 到 DR 配合/V进行写数据或指令 高 DR 到 I/O 缓冲配合R进行读数据或指令 低/低 到 高 无动作 1 忙标志:BF BF显示不同，里面工作状态也不同。模块在内部操作时，不接受外部指令和数据，BF=1。在准备状态下,模块可以获得外面指令数据2 字型产生ROM（CGROM）：屏幕开启还是关闭由这个触发器控制。内容显示的时候DFF=1，不显示的时候，DFF =0。3 字型产生RAM(CGRAM) 字型产生RAM能够创造文字，定义图像， 共有四组自定义图象空间可以选择，图像空间很大，达到了4组1616点的空间，如果某种图象字型内部没有定义，也可以进
29、行自定义，同样可以显示在屏幕中。4 地址计数器AC DDRAM的地址和CGRAM的地址能够放在地址计数器中,想要更改地址需要加入指令暂存器。3 液晶显示模块电路设计3.1 单片机最小系统电路 能够使用最少的原件让单片机常规工作，执行功能的系统就叫做最小系统电路。系统中有 单片机、时钟电路、复位电路、输入/ 输出设备，电源等。 复位电路输入/输出设备 单片机 时钟电路 电源 图 3.1 系统框架 图 3.2 系统电路图（1） 时钟电路时钟管脚：XTAL1（19 脚） ：芯片内部振荡电路输入端。XTAL2（18 脚） ：芯片内部振荡电路输出端。XTAL1是输入反相放大器 ，XTAL2是输出反相放大
30、器，使用石英晶振的片内振荡器可配置，器件由外部时钟驱动也可配置。利用芯片内部的振荡电路，在XTAL1、XTAL2 的引脚上外接定时元件（一个石英晶体和两个电容），内部振荡器可以发生自激振荡，这叫做内时钟模式。可以在1.2 12MHz 范围内任选，也可以达到24MHz 或更高，高频率对应着高功耗。单片机系统中，印刷电路板的时候，最好将晶体，电容靠近单片机芯片，防止电容的寄生引线，确保振荡器正常工作。（2）复位电路复位电路是单片机中十分重要的部分，如果程序不正常运行或挂掉时，要用到复位。如果5l单片机的复位引脚RST 有2个机器周期为高电平或者更多的时候，单片机将复位。下面介绍两种复位：上电自动复
31、位和开关复位。在上电额一刹那，RESET 和电容负极连接，电容两端电压不可瞬间变化，电阻承受所有电压，芯片此时复位。然后电阻上的电压由于电源给电容充电而慢慢降低，最终约大概为0，芯片恢复正常。复位按键并联在电容两端，电路实现上电复位，此时复位按键还没有被按下。在芯片正常工作后，如果想要手动复位，需要按下按键使RST管脚出现高电平。通常，在RST 管脚上有10ms 或更高的高电平，单片机即可复位。复位电阻和电容为经典值，在实际制作中，相同数量级的电阻和电容可以代替经典值，如果想要单片机的复位电路可靠准确，可以自己算出RC 充电时间，也可以在工作环境实际测量。（3） EA/VPP（31 脚） 的功
32、能和接法目前的很多单片机，内部的程序存储器（一般为flash）容量都相当，都是直接使用内部的存储器，并不需要外接程序储存器。本文中，EA 管脚连接VCC ，仅仅应用内部程序存储器，不要将EA 管脚悬空，这样会造成程序不正常执行。（4）P0 口外接上拉电阻51 单片机里面没有上拉电阻。P0 端口输出方式为开漏输出。需要在外部接上拉电阻，因为在当做普通I/O 输出数据的时候，V2是截止的，漏极开路电路是输出级的形式，这样才能要让“1”信号或者说高电平正常输出。图3.3 P0端口的1位结构外接上拉电阻可以防止在输入期间读错数据。原因是：虽然输入时，锁存器读取的信号，来自引脚上读取的信号通常相同，有时
33、也有例外。举例说明，场效应管V1 开通时，端口线为低电平状态，此时内部总线输出的是低电平，锁存器Q 0， Q 1。不管端口线上外接的信号的电平高低，从引脚读入单片机的信号只会是低电平，所以不可以正确读入端口引脚上的信号。如果把P0 口当成通用I/O 接口使用，应先于输入数据，把P0 口写“1”，这样锁存器的Q 端为“0”，输出级场效应管V1会截止，V2 截止，引脚是悬浮状态，可以高阻输入。总而言之：外接上拉电阻可以避免在输入时数据读取错误。本文运用外加一个10K 电阻。为避免在对端口P0P3 的输入操作上读错，可以对电路中的锁存器写入“1”，这样可以使场效应管截止，可以排除干扰。（5） LED
34、 驱动电路 电源连接二极管正极，再经过1K 电阻接到单片机I/O 口上，这是LED的连接方法。不同的LED 有不同的额定电压，额定电流。红色LED与绿色LED相同， 工作电压为1.7V2.4V，蓝色LED 和白色LED相同，工作电压为2.74.2V。本文驱动发光二极管采用灌电流方法。目前的很多增强型单片机，单片机的输出电流能力足够强，可运用拉电流输出（接法2）。 VCC IO 接法1 IO 接法2 图3.4 LED的接法 3.2 单片机80C51对液晶显示器的控制 12864液晶显示模块中内置KS0108控制器，显示缓冲区RAM连接行驱动器，列驱动器，拥有比较大的温度范围，属宽温型，点阵数为1
35、2864，可以有背光电源，一般背光电源都是采用LED生成背光。由于LED寿命较短，所以本次设计采用的液晶模块是不带背光电源的。液晶显示模块LG128643的内置KS0108控制器有相对简单的指令系统，如下表所示几种。表 3.1 显示开/关指令R/W D/IDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 00 0 1 1 1 1 1 1/0 LCD显示RAM中的内容时，DB0=1；显示关闭，DB0=0。R/W D/IDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 0 1 1 显示起始行（063）表3.2显示起始行（ROW）设置指令 R/W D/IDB7 DB6
36、 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 1 0 1 1 1 页号（07）表3.3 页（PAGE）设置指令 表3.4 列地址（Y Address）设置指令R/W D/IDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 0 0 1 显示列地址（063） 显示RAM中的一个单元可以由页地址，列地址唯一确定，该单元中的内容可以被MPU用读写指令读出表3.5读状态指令R/W D/IDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 1 0BUSY 0 ON/OFF REST 0 0 0 0 液晶显示模块内部控制器的状态可以由此指令执行查询，下面为参量含义：B
37、USY: 1内部在工作；0内部正常状态ON/OFF: 1显示关闭； 0显示打开REST: 1复位状态； 0正常状态表3.6 写数据指令R/W D/IDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 1写 数 据 表3.7 读数据指令R/W D/IDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 1 1 读 显 示 数 据 列地址在读、写数据指令执行完一次读、写操作后会自动加一。一定要注意，如果想要读出所要读的单元中的数据，要先进行空读操作，然后进行读操作。8写操作时序9读操作时序液晶显示模块LG128643内置有显示控制驱动器KS0107和KS0108，KS01
38、08能够和行驱动控制器KS0107合作，这样液晶屏可以实现行驱动、也可以实现列驱动，KS0108是列驱动控制器。它们共同组成了LG128643模块的液晶显示驱动系统。相对简单的，只要有电源通向KS0107，便可以出现行各种驱动信号以及同步信号，因此利用单片机AT89C52实现液晶显示时只需对KS0108进行控制。图给出了利用AT89C52的信号模块对LG128643液晶显示模块进行控制的接口原理图。液晶显示模块12864与CPU连接，可以采用直接访问方式，也可采用间接访问方式，本文中和CPU连接运用了间接方式。图3.5 液晶显示接口原理图采用数据口和单片机的双向口P0口直接相连。因液晶显示模块
39、和CPU要同时读内存，写内存，所以CPU控制液晶显示模块的控制，CPU选用常用的AT89C51，液晶模块为HITACHI公司KS0108即（HD61202）液晶控制器的单5V供电的12864点阵液晶。利用51单片机控制液晶显示器,单片机中可以存储人们写出的的程序和等待显示的英文字母、数字、汉字、曲线和图形，因为单片机里面有8K字节的FLASH编程和只读存储器，不需要再增加外部存储器，这样AT89C51单片机的控制系统电路非常的简便。因为要广泛应用到各种系统，所以要确保控制系统的通用性。液晶显示模块的设计要考虑目前常用的3V电平或5V电平系统，本文运用5V电平。液晶显示模块硬件结构框图如图3.1
40、所示。液晶显示模块中由插件引入外部控制器的地址，数据。由于双口RAM的输入为TTL电平，输出也为TTL电平，地址和控制总线可以直接引入5V的系统模块中。每个引脚都可以接纳8个TTL输入，是由于数据总线为8漏极的双向I/O口。如果不能正常输出可能是因为直接与数据口相连，导致双口RAM数据输出时电平变得弱低，所以一定要加几个个10K的上拉电阻，将电平拉高，数据就可以输出正常。但是由于液晶显示器和CPU的接口线比较长，CPU不能正常的驱动液晶显示器，如果想显示器正常工作，可以增加总线驱动器，运用74LLS245将总线的电平转换。3.3 电路图及原理图 图 3.6 原理图 单片机控制液晶显示模块能够通过数据总线和控制信号直接运用存储器访问方法、I/O设备访问形式。51单片机和液晶显示器电路接线图如图3.6所示。单片机运用间接访问方式，用P2.4口控制CSA；P2.3口控制CSB；然后51单片机用地址P2.1控制R/W信号进而控制数据总线的数据流向；D/I信号控制寄存器选择地址P2.0；单片机的P2.2口产生E信号。P2.5直接控制复位引脚；从而实现了80C51对内置HD61202文字液晶显示器模块的电路连接。4 液晶显示系统软件设计 4.1 液晶显示软件主要内容本文液晶显示软件分为两部分，初始化以及显示应用程序。 初始化的3步，首先对模块初始化其