单片机LCD系统显示课程设计

LCD显示系统的设计 (2)

一、课程设计的目的与要求 (2)

1、课程设计目的： (2)

2、课程设计要求 (2)

二、课程设计课题的分析 (2)

1、原理说明 (2)

2、1602LCD主要技术参数 (3)

3、引脚功能说明 (3)

4、硬件接口 (3)

5、用户命令 (4)

6、显示窗口坐标关系 (5)

三、课程设计的结果 (8)

程序1 (8)

程序2： (10)

四、课程设计的心得与体会 (13)

五、参考文献 (13)

LCD显示系统的设计

一、课程设计的目的与要求

1、课程设计目的：

（1）进一步理解和消化书本知识，运用所学知识和技能进行简单的设计。

（2）通过课程设计提高应用能力，分析问题和解决问题的能力。

（3）培养查阅资料的习惯,训练和提高自学，独立思考的能力。

2、课程设计要求

（1）理解液晶显示模块的工作原理。

（2）掌握液晶显示模块与单片机的接口方法。

（3）自主设计通过8255驱动LCD显示模块的电路

（4）编制程序使LCD显示所要求的汉字

（5）实现实时信息板的设计

从课程设计的目的出发，通过设计工作的各个环节，达到以下要求：

（1）能够正确理解课程设计的题目和意义，全面思考问题。

（2）运用科学合理的方法，认真按时完成。

二、课程设计课题的分析

1、原理说明

点阵式LCD显示电路是在系统板上外挂点阵式液晶显示模块，模块的数据线、状态、控制线都通过插孔引出。可直接与系统相连。

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。也可用作一般的点阵图形显示器之用。提供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。

2、1602LCD主要技术参数

显示容量:16×2个字符

芯片工作电压:4.5—5.5V

工作电流:2.0mA(5.0V)

模块最佳工作电压:5.0V

字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm

3、引脚功能说明

第1脚：VSS为地电源。

第2脚：VDD接5V正电源。

第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。

第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。

第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。

第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。

第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。

第15脚：背光源正极。

第16脚：背光源负极。

4、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。

5、用户命令

用户通过用户命令调用 OCMJ 系列液晶显示器的各种功能。命令分为操作码及操作数两部分，操作数为十六进制。共分为 3 类10 条。分别是：

一）、字符显示命令：1、显示国标汉字；2、显示8X8 ASCII字符；3、显示8X16ASCII字符;

二）、图形显示命令：4、显示位点阵；5、显示字节点阵；

三）、屏幕控制命令：6、清屏；7、上移；8、下移；

9、左移；10、右移；

（以下所示取值范围分别为：2X8、4X8、5X10的取值范围）

1）显示国标汉字

命令格式： F0 XX YY QQ WW

该命令为5字节命令（最大执行时间为1.2毫秒，Ts2=1.2mS），其中

XX：为以汉字为单位的屏幕行坐标值，取值范围00到07、02到09、00到09

YY：为以汉字为单位的屏幕列坐标值，取值范围00到01、00到03、00到04

QQ WW：坐标位置上要显示的GB 2312 汉字区位码

2) 显示8X8 ASCII字符

命令格式：F1 XX YY AS

该命令为4字节命令（最大执行时间为0.8毫秒，Ts2=0.8mS），其中

XX：为以ASCII码为单位的屏幕行坐标值，取值范围00到0F、04到13、00到13 YY：为以ASCII码为单位的屏幕列坐标值，取值范围00到1F、00到3F、00到4F AS：坐标位置上要显示的ASCII 字符码

3) 显示8X16 ASCII字符

命令格式：F9 XX YY AS

该命令为4字节命令（最大执行时间为1.0毫秒，Ts2=1.0mS），其中

XX：为以ASCII码为单位的屏幕行坐标值，取值范围00到0F、04到13、00到13 YY：为以ASCII码为单位的屏幕列坐标值，取值范围00到1F、00到3F、00到4F AS：坐标位置上要显示的ASCII 字符码

4) 显示位点阵

命令格式： F2 XX YY

该命令为3字节命令（最大执行时间为0.1毫秒，Ts2=0.1mS），其中

XX：为以1*1点阵为单位的屏幕行坐标值，取值范围00到7F、20到9F、00到9F

YY：为以1*1点阵为单位的屏幕列坐标值，取值范围00到40、00到40、00到40 5) 显示字节点阵

命令格式： F3 XX YY BT

该命令为4字节命令（最大执行时间为0.1毫秒，Ts2=0.1mS），其中

XX：为以1*8点阵为单位的屏幕行坐标值，取值范围00到0F、04到13、00到13 YY：为以1*1点阵为单位的屏幕列坐标值，取值范围00到1F、00到3F、00到4F

BT：字节像素值，0 显示白点，1 显示黑点（显示字节为横向）

6) 清屏

命令格式：F4

该命令为单字节命令（最大执行时间为11毫秒，Ts2=11mS），其功能为将屏幕清空。

7) 上移

格式：F5

令为单字节命令（最大执行时间为25毫秒，Ts2=25mS），其功能为将屏幕向上移一个点阵行。

8) 下移

命令格式：F6

该命令为单字节命令（最大执行时间为30毫秒，Ts2=30mS），其功能为将屏幕向下移动一个点阵行。

9) 左移

命令格式：F7

该命令为单字节命令（最大执行时间为12毫秒，Ts2=12mS），其功能为将屏幕向左移动一个点阵行。

10) 右移

命令格式： F8

该命令为单字节命令（最大执行时间为12毫秒，Ts2=12mS），其功能为将屏幕向右移动一个点阵行。

6、显示窗口坐标关系

1)以下列表为汉字、ASCⅡ码显示屏幕坐标（ASCⅡ码Y坐标一点阵坐标为准）。如显示图形点阵，则以128*64（OCMJ4X8）或128*32（OCMJ2X8）点阵坐标为准，可在屏幕任意位置显示。

图1、屏幕窗口坐标关系

图2、OCMJ2×8液晶模块外部连接原理图

图3、程序1流程图

图4、程序2流程图

三、课程设计的结果

程序1：

PA EQU 0CFA0H PB EQU 0CFA1H

PCC EQU 0CFA2H

PCTL EQU 0CFA3H STOBE0 EQU 70H STOBE1 EQU 71H

CSEG AT 0000H

LJMP START

CSEG AT 4100H

START:

MOV DPTR, #PCTL

MOV A, #88H

MOVX @DPTR, A MOV A, #STOBE0 MOVX @DPTR, A START1:

MOV A, #0F4H ACALL SUB2 MOV R0, #1

MOV R1, #60 W_LOOP:

ACALL SUB1

ACALL SUB2 INC R0

DJNZ R1, W_LOOP

ACALL DELAY

SUB1:

MOV A, R0

MOVC A,@A+PC

RET

DB 0F0H, 1, 0, 48,37

DB 0F0H, 2, 0, 47,02

DB 0F0H, 3, 0, 25,04

DB 0F0H, 4, 0, 19,44

DB 0F0H, 5, 0, 49,07

DB 0F0H, 6, 0, 52,26

DB 0F0H, 1, 1, 55,52

DB 0F0H, 2, 1, 22,15

DB 0F0H, 3, 1, 27,15

DB 0F0H, 4, 1, 48,77

DB 0F0H, 5, 1, 35,87

SUB2:

PUSH DPH

PUSH DPL

PUSH ACC

HE1:

MOV DPTR , #PCC

MOVX A, @DPTR

JB ACC.7, HE1

POP ACC

MOV DPTR, #PA

MOVX @DPTR , A

MOV DPTR, #PCTL

MOV A, #STOBE1

MOVX @DPTR , A

HE2:

MOV DPTR, #PCC

MOVX A,@DPTR

JNB ACC.7, HE2

MOV DPTR, #PCTL

MOV A, #STOBE0

MOVX @DPTR,A

POP DPL

POP DPH

RET

DELAY: MOV R5, #23H

DEL0:

MOV R6, #6FH

DEL1:

MOV R7, #6FH

DEL2:

DJNZ R7, DEL2

DJNZ R6, DEL1

DJNZ R5, DEL0

RET

END

程序2：

PA EQU 0CFA0H

PB EQU 0CFA1H

PCC EQU 0CFA2H

PCTL EQU 0CFA3H

STOBE0 EQU 70H

STOBE1 EQU 71H

CSEG AT 0000H

LJMP START

CSEG AT 4100H

START:

MOV DPTR, #PCTL

MOV A, #88H

MOVX @DPTR, A

MOV A, #STOBE0

MOVX @DPTR, A MOV A, #0F4H

ACALL SUB2

_AB:

MOV R2, #13

MOV DPTR, #DALIAN

START2:

MOV R0, #7

MOV R1, #0

ACALL _W_H_LOOP

DJNZ R2, D

LJMP _AB

D:

MOV R1, #16

_LEFT_:

MOV A, #0F7H

ACALL SUB2

ACALL DELAY

DJNZ R1, _LEFT_ INC DPTR

LJMP START2

_W_H_LOOP:

MOV A, #0F0H

LCALL SUB2

MOV A, R0

INC R0

LCALL SUB2

MOV A, R1

LCALL SUB2

MOVX A, @DPTR INC DPTR

CLR C

SUBB A, #160 LCALL SUB2

MOVX A, @DPTR CLR C

SUBB A, #160

LCALL SUB2

RET

DALIAN:

DW 'X'

DW 'X'

DW '大'

DW '学'

DW 'X'

DW 'X'

DW '学'

DW '院'

SUB2:

PUSH DPH

PUSH DPL PUSH ACC

HE1:

MOV DPTR, #PCC

MOVX A, @DPTR

JB ACC.7, HE1

POP ACC

MOV DPTR, #PA

MOVX @DPTR, A

MOV DPTR, #PCTL

MOV A, #STOBE1

MOVX @DPTR, A

HE2:

MOV DPTR, #PCC

MOVX A, @DPTR

JNB ACC.7, HE2 "

MOV DPTR, #PCTL

MOV A, #STOBE0

MOVX @DPTR, A

POP DPL

POP DPH

RET

DELAY:

MOV R5, #5H

DEL0: MOV R6, #3FH

DEL1: MOV R7, #3FH

DEL2: DJNZ R7, DEL2

DJNZ R6, DEL1

DJNZ R5, DEL0

RET

END

结果：程序1运行结果为屏幕上静止显示“信息工程学自动化许明”

程序2运行结果为屏幕上由右向左循环滚动显示“大连海洋大学信息工程学院”。

四、课程设计的心得与体会

五、参考文献

[1] 刘卫国，陈昭平，张颖.MATLAB程序设计与应用.北京：高等教育出版社，2002年

[2] 薛定宇.控制系统计算机辅助设计—MATLAB语言及应用.北京：清华大学出版社，1996年

[3] 崔新忠.MATLAB与仿真系统实验指导书.自编教材，2007年