基于LCD1602液晶显示器课程设计 - 副本

武汉纺织大学

微机原理与接口技术课程设计基于AT89S52单片机LCD显示

院系：机械工程与自动化学院

指导老师：张成俊

班级：机械082

姓名：张昊

第一章绪论

1.1课题背景

当今时候是一个信息化的时代，信息的重要性不言而喻的，获取手段显得尤其重要。人们所接受的信息有70%来自于人的视觉，无论用何种方式获取的信息最终需要有某种显示方式来表示。在当代显示技术中，主流的有LED显示屏和LCD液晶显示，而在这些显示技术中，尤其以液晶显示器LCD（Liquid crystal display）为代表的平板显示器发展最快，应用最广。LCD是典型的发光器件，它一材料科学为基础，综合利用了精密机械，光电及计算机技术，并正在微机械，微光学，纤维光学等前沿领域研究基础上，向高集成化，智能化方向发展。

液晶显示技术发展迅猛，市场预测表明，液晶显示平均年销售呈增长10%~13%，不久的将来有可能取代CRT，成为电子信息产品的主要显示器件，另外，液晶显示器对空间电磁辐射的干扰不敏感，且在紧凑的仪器空间不需要专门的屏蔽保护，因而课大大简化仪器的结构和制造成本，在各种便携式仪器，仪表将会越来越广泛的应用。特别是在电池供电的单片机产品中，液晶显示更是必选的显示器件。

1.2课题设计目标

本设计是基于AT89S51芯片单片机为主控芯片，结合1602液晶显示模板等外围电路，通过软件程序，来实现液晶显示英文字母。本次设计的目的在于利用单片机和IIC技术来显示英文字母。

1.3课程设计的主要工作

（1）对系统的各个模块的各个功能进行深入分析和研究，在对课题所采用的方案进行可行详细的研究后设计具体功能电路。

（2）熟悉所选芯片的功能并完成具体电路设计。

（3）对系统的最终指标进行测试，针对系统的不足，进行分析并提出一些改正方法。

1.4 设计要求

循环显示字母。

第二章硬件设计

2.1 LCD1602简介

2.1.1 LCD1602引脚功能

LCD1602引脚如图2.1所示

图2.1 LCD1602引脚图

引脚图的功能如表2—1所示

表２—１引脚功能图

2.1.2 LCD1602显示模指令集

（1）清屏

功能：清DDROM值和AC值

（2）归位

功能：光标复位，光标返回到地址00H

（3）输入方式设置

功能：设置光标，画面移动方式。

其中：I/D=1：数据读写操作后，AC 自加一；

I/D=0：数据读写操作后，AC 自减一；

S=1：数据读写操作，画面平移；

S=0：数据读写操作，画面不动；

（4）显示开关控制

功能：设置显示、光标和闪烁开关。

其中：D 表示显示开关，D=1 为开，D=0 为关；

C 表示光标开关，C=1 为开，C=0 为关；

B 表示闪烁开关，B=1 为开，B=0 为关。（5）光标、画面位移

功能：光标、画面移动。

其中：S/C=1 画面移动一个字符位；

S/C=0 光标移动一个字符位；

R/L=1:右移；R/L=0 左移。

（6）功能设置

功能：工作方式设置（初始化指令）。

其中：DL=1，8 位数据接口；

DL=0，4 位数据接口；

N=1，两行显示；N=0，一行显示；

F=1，5*10 点阵显示；F=0,5*7 点阵显示。（7）CGRAM 地址设置

功能：设置CGRAM 地址，A5～A0=0～3FH。（8）DDRAM 地址设置

功能：设置DDRAM 地址。

其中：N=0，一行显示A6~A0=0~4FH；

N=1 两行显示，首行A6~A0=0~2FH，次行A6~A0=40~67H。

（9）读BF 及AC 值

功能：读忙BF 和地址计数器AC 的值。

其中：BF=1：忙，BF=0：准备好。此时AC 值意义为最近一次地址设置（CGRAM 或DDRAM）定义。

（10）写数据

功能：根据最近设置的地址性质，数据写入CGRAM 或DDRAM 中。

（11）读数据

功能：根据最近设置的地址性质，从CGRAM或DDRAM 数据读出。

2.2系统电路图

系统的电路图如2.7 所示：

运行状况如图2.8：

图2.9 运行状态第三章软件设计

3.1系统框图

本课题的程序设计是在C语言的基础之上的，可分为两大模块，分别是：（1）IIC协议；（2）LCD显示。程序总体框图如图3.1 所示：

图3.1总程序框图

LCD 显示程序框图如图3.2 所示：

图3.2LCD显示程序框图

3.2 程序清单

1.#include

2.#include

3.#define uchar unsigned char

4.#define uint unsigned int

5.sbit LCD_RS = P3^0;

6.sbit LCD_RW = P3^1;

7.sbit LCD_EN = P3^2;

8.uchar code dis1[] = {" good morning "};

9.uchar code dis2[] = {" everyone "};

10.void delay(int ms)

11.{

12.int i;

13.while(ms--)

14. {

15.for(i = 0; i 250; i++)

16. {

17. _nop_();

18. _nop_();

19. _nop_();

20. _nop_();

21. }

22. }

23.}

24.bit lcd_busy()

25.{

26. bit result;

27. LCD_RS = 0;

28. LCD_RW = 1;

29. LCD_EN = 1;

30. _nop_();

31. _nop_();

32. _nop_();

33. _nop_();

34. result = (bit)(P0&0x80);

35. LCD_EN = 0;

36.return result;

37.}

38.voi d lcd_wcmd(uchar cmd)

39.{

40.while(lcd_busy());

41. LCD_RS = 0;

42. LCD_RW = 0;

43. LCD_EN = 0;

44. _nop_();

45. _nop_();

46. P0 = cmd;

47. _nop_();

48. _nop_();

49. _nop_();

50. _nop_();

51. LCD_EN = 1;

52. _nop_();

53. _nop_();

54. _nop_();

55. _nop_();

56. LCD_EN = 0;

57.}

58.void lcd_wdat(uchar dat)

59.{

60.while(lcd_busy());

61. LCD_RS = 1;

62. LCD_RW = 0;

63. LCD_EN = 0;

64. P0 = dat;

65. _nop_();

66. _nop_();

67. _nop_();

68. _nop_();

69. LCD_EN = 1;

70. _nop_();

71. _nop_();

72. _nop_();

73. _nop_();

74. LCD_EN = 0;

75.}

76.void lcd_pos(uchar pos)

77.{

78. lcd_wcmd(pos|0x80);

79.}

80.void lcd_init()

81.{

82. delay(15);

83. lcd_wcmd(0x38);

84. delay(5);

85. lcd_wcmd(0x38);

86. delay(5);

87. lcd_wcmd(0x38);

88. delay(5);

89. lcd_wcmd(0x0c);

90. delay(5);

91. lcd_wcmd(0x06);

92. delay(5);

93. lcd_wcmd(0x01);

94. delay(5);

95.}

96.void lcd_clr()

97.{

98. lcd_wcmd(0x01);

99. delay(5);

100.}

101.void flash()

102.{

103. delay(600); 104. lcd_wcmd(0x08);

105. delay(200); 106. lcd_wcmd(0x0c);

107. delay(200);

108. lcd_wcmd(0x08);

109. delay(200);

110. lcd_wcmd(0x0c);

111. delay(200);

112.}

113.main()

114.{

115. uchar i,j;

116. delay(10);

117. lcd_init(); 118.while(1)

119. {

120. lcd_clr();

121.

122. lcd_pos(0x10); 123. i = 0;

124.while(dis1[i] != '\0')

125. { lcd_wdat(dis1[i]);

126. i++;

127. }

128. lcd_pos(0x50);

129. i = 0;

130.while(dis2[i] != '\0')

131. {

132. lcd_wdat(dis2[i]);

133. i++;

134. }

135. for(j=0;j<16;j++)

136. {

137. lcd_wcmd(0x18);

138. delay(100);

139. }

140. flash();

141. }

142. }

第四章调试

程序的调试是用Keil 软件和Proteus 联调的，LCD 两行滚动显示的字符，第一行为“good morning”第二行为"everyone"，两行同时向右平移。调试后的效果图如4.1 所示：

图

4.1调试后的效果图

第五章总结

通过本次课程设计，我熟悉和掌握了IIC 的原理及其应用，能够初步使用LCD1602 显示字符等。本课题的程序设计是基于C语言的，C 语言具有方便，快速，高效。当然本设计也存在不足之处，由于LCD1602 只能显示字符，而不能显示汉字和图片，如果想要显示汉字和图片的话，需要用到12832 等的LCD 模块，这是本设计的一大缺陷。另外，这次课题中的程序设计中，对时序要求很严格，尤其是IIC。

通过本次课程设计，我有熟悉和掌握了单片机开发软件Keil和仿真软件Proteus。