基于单片机的LCD显示系统设计 精品

此设计的总设计框图如下：
电源、晶振、复位等 外设电路
上按键 下按键
2 系统硬件设计 2.1 硬件的选择
单
按上键，常规显示
片
机
LCD 显示器
图 1.1 总设计框图
按下键，滚动显示
2
在此设计中用到的元件列表如下：
表 2-1 元件列表
AT89C51
AMPIRE12864LCD BUTTON
RESPACK-8
for(i=0;i<20;i++); }
输入准备子程序
void ready() { doi=0;
wor=0; ena=0; delay(); ena=1; }
输入子程序
void model() { P0=0x3f;
ready(); P0=0xc0; ready(); P0=x; ready(); P0=y; ready(); }
2.3.2 复位和晶振电路模块
上部分为晶振电路。89C51 芯片内部有一个高增益反相放大器，用于构成 振荡器。反相放大器的输入端为 XTAL1 ，输出端为 XTAL2，两个跨接石 英晶体及两个电容就可以构成稳定的自激振荡器。电容器通常取 30pF 左右， 可以稳定频率并对振荡频率有微调作用。下部分为手动复位和上电自动复位组合
对两半屏分别编程取显示地址。同时还得用一个显示子程序来显示显示地址中保存的显
示代码（汉字代码）。由此 LCD 的显示时序图可知，在显示过程中还需要一定的延时
（不同的型号，延时时间是不同的）并且在显示前需将一些特定的控制端置相应的电平，
比如说还所有输入之关需先把 LCD 总使能端打开，即置 E 端为高电平，然后应再 输入指令代码，对其进行相关的设置。所以还需要一个适当的延时子程序以及输
能就是判断中断是否来临，来临了，然后判断是外部中断 0 还是外部中断 1，然后根据 是 0 还是 1 来执行相应的程序，选择相应的显示方式。当四行全显示完了后，中断失效，
即不管你是否还按键，都不再会对显示造成影响。显示出来的内容将一直保持。
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3.1.2 主要子程序模块
延时子程序
void delay() { uchar i;
入数据前的准备程序。除了这些外，还应写一个初始化程序，用来对中断等一些程序所
需要的端口进行初始。对于开中断，应打开总中断 EA 以及相应的低级中断 EX0 和 EX1。再者就是两个中断程序，对于这两个中断程序比较简单，只需对要执行相关控制
（即常规显示和滚动显示）所需要的每件进行满足即可。最后就是主函数，它的主要功
CRYSTAL
RES
CAP
CAP-ELEC
2.2 AMPIRE12864LCD 简介
2.2.1 主要参数
显示容量: 工作电压: 工作电流: 背光源颜色: 背光源电流:
表 2-2 主要参数
128X64 点阵(STN 型) 模块最佳工作电压:
4.8～5.2V
点尺寸:
5.1mA(5.0V)
工作温度:
黄绿Βιβλιοθήκη 存储温度:2.2.3 主要指令代码
指令码 3EH 3FH 指令码 0C0H 指令码
表 2-4 指令代码 功能 关显示 开显示 功能 设置显示初始行 功能
3
0B8H+页码（0～7） 40H+列码（0～63）
2.2.4 读时序
设置数据地址页指针 设置数据地址列指针
2.2.5 写时序
图 2.1 读时序图
图 2.2 写时序图
2.3.3 控制按钮模块
上方的按钮为常规显示汉字的按钮，一按下一行内容就以常规方式显示出来。再按 一次则接着常规显示下一行，每次按下只显示一行。下方的按钮为滚动显示汉字的按钮， 一按下一行内容就以滚动方式显示出来，再按一次显示下一行，每次按下只显示一行。
按上键，所连引脚出现下降沿，此起外部中断 0，当出现外部中断 0，则产生一个常规
<140mA
5.0V 0.48X0.48(WXH)mm -20～60℃ -30～70℃
2.2.2 引脚简介
表 2-3 引脚简介
编号 符号 引脚说明
编号 符号
1
VSS 电源地
10 DB3
2
VDD 电源正极 （+5V）
11 DB4
3
V0
LCD 偏压输入
12 DB5
4
RS
数据/命令选择端（H/L） 13
DB6
的复位电路。上电自动复位是在加电瞬间电容通过充电来实现。在通电瞬间电容通过电
阻充电，RES 端出现正脉冲，用以复位。只要电源的上升时间不超过 1ms， 就可以实现自动上电复位，即接通电源就完成了系统的复位初始化。所谓手
动复位，是指通过接通一按钮开关，使单片机进入复位状态。系统上电运行后，若需要
复位，一般是通过手动复位来实现的。图如图 2.5。
5
R/W 读写控制信号（H/L）
14 DB7
6
E
使能信号
15 CS1
7
DB0 Data I/O
16 CS2
8
DB1 Data I/O
17 RTS
9
DB2 Data I/O
18 VEE
引脚说明
Data I/O Data I/O Data I/O Data I/O Data I/O 片选 IC1 信号 片选 IC2 信号 复位端（H：正常工作，L：复位） LCD 驱动负压输出（-5V）
1 系统概述
1.1 系统设计任务、目的和意义
课程设计是在校学生素质教育的重要环节，是理论与实践相结合的桥梁和纽带。单 片机课程设计，要求学生更多的完成软硬结合的动手实践方案，解决目前学生课程设计 过程中普遍存在的缺乏动手能力的现象. 《单片机课程设计》是继《电子技术》、和《单 片机原理与应用》课程之后开出的实践环节课程，其目的和任务是训练学生综合运用已 学课程“电子技术基础”、“单片机原理及应用”的基本知识，独立进行单片机应用技 术和开发工作,掌握单片机程序设计、调试和应用电路设计、分析及调试检测。
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方式显示的条件，常规显示出现。按下键，所连引脚出现下降沿，此起外部中断 1，当 出现外部中断 1，则产生一个滚动方式显示的条件，滚动显示出现。图如图 2.4。
2.3.4 显示电路模块
P0 口提供指令和数据信号，由 DB0 到 DB7 输入，DB0 到 DB7 为数据输入 输出端和指令的输入端。P2 口低 5 位提供使能及一些控制信号。其中 E 为使能 信号，高电平有效，当此引脚出现高电平时，整个显示器被使能，只有当 显示器使能时，其它的此此脚才能工作。R/W 为读写控制信号。当此引脚 为高电平时，为读功能，为低电平时为写功能。在读时只可以读数据，而 在写时既可以写数据也可以写指令。RS 为数据命令选择端，当此引脚为高 电平时，写入的是数据，当此引脚为低电平时，写入的是指令。CS1 和 CS2 为片选信号，因为此显示器的显示屏被分为左右两块，分别由 CS1 和 CS2 来控制，当 CS1 为高电平，CS2 为低电平时，就表示选择了左半屏，当 CS1 为低电平，CS2 为高电平时，表示选择了右半屏。左右半屏在物理上是相 近的。图如 2.6。
本设计的大致要求为：1、设计 12864LCD 与单片机的显示接口电路；2、至少设
置两个按键，按下不同的按键，显示不同的内容，要求所显示内容为汉字。 随着社会的发展，趣来趣多的地方需要应用显示功能，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各行各业的需求。基于单片
开。因为液晶材料本身并不发光，所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管，而在液晶 显示屏背面有一块背光板（或称匀光板）和反光膜，背光板是由荧光物质组成的可以发 射光线，其作用主要是提供均匀的背景光源。
背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万液晶液滴的液 晶层。液晶层中的液滴都被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上 的一个像素。在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极，电极分为行和列，在行与列的交 叉点上，通过改变电压而改变液晶的旋光状态，液晶材料的作用类似于一个个小的光阀。
图 2.3 主芯片图
6
图 2.4 控制键钮电路图
图 2.5 复位与晶振电路图
7
2.4 完整硬件电路图
图 2.6 显示电路图
3 系统软件设计
图 2.7 完整电路图
8
3.1 程序设计
3.1.1 程序设计整体思路
此设计是由单片机控制的 LCD 显示系统，外设二个按钮来控制显示的方式。对于
按钮的工作方式可以是中断也可以是查询，在此设计中所选用的外部中断。用单片机的
在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当 LCD 中的电极产生电场时，液晶
分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规则的折射，然后经过第二层过滤层 的过滤在屏幕上显示出来。
1
1.3 单片机及 LCD 选型 此设计是通过单片机来控制 LCD 来显示一些要求的汉字，如邵阳学院、电气工程
系、零八电本二班等字样。单片机种类繁多，由于上课学习的是 51 系列的单片机，着 重介绍了 89C51，故对此类型的单片机比较熟悉，故在此设计中选用的单片机为 AT89C51，方便操作和进一步学习加深。对于 LCD，此设计的要求要用 128×64 的 LCD，同时由于 AMPIRE12864LCD 的资料比较容易得到，且比较通俗易懂， 便于快速上手，所以就选用 AMPIRE12864LCD 用来作为显示。 1.4 系统总设计框图
P2 口的低 5 来作为 LCD 的显示控制端，即控制 LCD 使能端、读写控制揣、数据指
令选择端及两个选屏端。
对于此设计课题，因为要求是用 128×64 的显示器来显示汉字，而汉字及字符（如 空格等）是需要显示代码的。所以，首先是通过一定的软件如 ZIMO 等来获取你想要