LCD电子显示屏的控制和界面设计毕业论文

LCD电子显示屏的控制和界面设计毕业论文目录一、摘要- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -----------------3 二、作品意义- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ----------------3 三、硬件设计- - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ----------------4 四、软件设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ----------------5 五、设计调试 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ---------------8 六、指令说明- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - ---9七、心得体会 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ---------------12 八、致谢- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -----------------13 九、参考文献- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ----------------13 十、源程序与原理图 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - ------------1 3一、摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。

随着以计算机为轴心的各种各样信息处理装置的诞生，为适应这种新形势，信息家电，网络终端，广播-通信等用途的LCD市场也将迅速扩大，而且如今LCD发展方向不仅在于大屏幕，而且在中小屏幕方面，例如汽车导航系统，摄像机，数字式照相机，便携式电视，PDA(个人数字助理)，娱乐/游戏机，摄影机等有着进一步的发展。

液晶显示器(LCD)具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等许多其他显示器无法比拟的优点，近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。

LCD可分为段式LCD、字符式LCD和点阵式LCD。

其中，段式LCD和字符式LCD 只能用于字符和数字的简单显示，不能满足图形曲线和汉字显示的要求；而点阵式LCD不仅可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线以及汉字、动画，并且可以实现屏幕滚动、反转、闪烁等功能，用途十分广泛。

由此可见LCD的应用是如此广泛，所以用MPU控制液晶显示器是很普遍的应用。

本设计主要研究通过单片机控制来实现液晶模块字符的显示。

二、作品意义近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。

在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。

单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。

而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。

本次设计以STC89C51芯片为核心，辅以必要的外围电路，设计了一个简易的电子阅读器。

本作品得控制器采用STC89C516RD+，人机接口界面采用YM12864R液晶显示器和四个按钮。

本作品可通过按键和液晶显示来选择阅读诗歌或图片。

三、硬件设计1、系统框图2、控制模块控制器采用STC89C516RD+，其指令代码与传统得8051单片机完全兼容，FLASH为63KB，RAM为1280B。

由于本作品需要显示图片，需要较大得存储空间来存储图片数据，而STC89C516RD+有63KB得FLASH，这也是选择STC89C516RD+得重要原因之一。

其次STC89C516RD+支持ISP，调式程序时不用频繁地从电路板上拔下芯片来烧程序，可直接通过串口经MAX232电平转换后，把相应得数据线和电源线与电路板相接，再配合ISP下载软件即可将程序下载到芯片，大大提高了调试效率。

3、显示模块显示器采用YM12864R液晶显示器。

带中文字库得128X64是一种具有4位/8位并行，2线或3线串口多种接口方式，部含有国标一级，二级简体中文字库得点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128X64，置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集。

利用该模块灵活得接口方式和简单，方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。

可以显示8X4行16X16点阵的汉字。

也可以完成图形显示。

低电压低功耗识其又一显著得特点。

由该模块构成得液晶显示方案与同类型得图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵得图形液晶模块。

4、键盘本作品所有得键盘由4个机械触点式的按钮组成。

把4个按键直接与单片机得I/O口连接，按键按下时将I/O接地。

其特点是价格低廉，编程简单，采用查询的方式检测按键得状态。

由于按键是机械触点式的，再机械触动闭合或断开时，会有抖动，这些抖动会干扰单片机按键的检测，因此在编程时要加入消抖程序。

5、振荡复位电路振荡电路：由1个12MHz晶振和2个30pf的瓷片电容组成。

复位电路：由1个10uF的电解电容和一个10K的电阻组成。

四、软件设计软件主要由液晶初始化，按键扫描，按键处理和显示子程序组成。

由于本作品的界面是菜单式的，通过什么来确认该进入哪个子菜单或显示哪幅图片，这是编程前首先要解决得问题。

根据液晶显示器本身的特性：字符显示RAM在液晶模块中的地址80H~9FH。

字符显示的RAM的地址与32个字符显示区域有着一一对应得关系。

因此，可通过显示光标，然后通过光标得位置来确认该进入哪个子菜单或显示哪幅图片。

此外，每进入一个菜单，都要对键盘进行扫描，此时按键按下得意义和前面得不同了，因此要对按键处理做相应得修改。

软件流程图：五、设计调试1、单片机最小系统的调试把单片机最小系统焊接好，加上一格LED，然后编写一个让LED闪烁的程序，通过Keil把程序调试好，再生成的HEX文件下载到芯片里面，观察LED的闪烁情况是否与程序相符，若相符，则说明单片机最小系统正常。

若不相符，则找出问题的所在。

这一步看似简单，却是必不可少的一步，因为单片机最小系统是整个电路的基础。

通过调试单片机最小系统，不但可以检测单片机最小系统是否正常，还可以检测你使用相关软件的步骤是否正确，这些步骤都是以后调试程序时必不可少的。

2、液晶显示器的调试仔细阅读液晶显示器的资料，按照资料上的要求把液晶显示器连接好。

首先，写一个让液晶显示一个汉字或字符的程序，让液晶显示器对应地显示出来。

这一步可以让我们检测液晶显示器是否与单片机正确连接，以及掌握初始化液晶显示器的方法和写指令/数据到液晶显示器的方法，这是使用液晶显示器的第一步。

接下来再让液晶在不同的位置显示字符、显示多个字符、显示图片等。

也就是把以后要用的功能一一掌握。

最后把液晶显示程序里常用的程序整理成一个个字程序，方便以后调用。

.3、键盘的调试将按键添加到电路板上，编写按键程序：按不同的键能让液晶显示不同的字符。

这步成功后说明按键程序就没问题了，把它整理成一个字程序，方便调用。

4、整体调试以上是基本功能模块的调试，接下来先把程序框图画好，然后对照框图添加相应的程序，必要时可对框图进行局部修改或整体修改。

六、指令说明1、模块控制芯片提供两套控制命令，基本指令和扩充指令如下：指令表1：（RE=0：基本指令）指令表2：（RE=1：扩充指令）备注：当IC1在接受指令前,微处理器必须先确认其部处于非忙碌状态,即读取BF标志时,BF需为零,方可接受新的指令;如果在送出一个指令前并不检查BF标志,那么在前一个指令和这个指令中间必须延长一段较长的时间,即是等待前一个指令确实执行完成。

2、应用举例2.1、使用前的准备先给模块加上工作电压，再按照下图的连接方法调节LCD的对比度，使其显示出黑色的底影。

此过程亦可以初步检测LCD有无缺段现象。

2.2、字符显示带中文字库的128X64-0402B每屏可显示4行8列共32个16×16点阵的汉字，每个显示RAM可显示1个中文字符或2个16×8点阵全高ASCII码字符，即每屏最多可实现32个中文字符或64个ASCII码字符的显示。

带中文字库的128X64-0402B部提供128×2字节的字符显示RAM缓冲区（DDRAM）。

字符显示是通过将字符显示编码写入该字符显示RAM实现的。

根据写入容的不同，可分别在液晶屏上显示CGROM（中文字库）、HCGROM（ASCII码字库）及CGRAM（自定义字形）的容。

三种不同字符/字型的选择编码围为：0000～0006H（其代码分别是0000、0002、0004、0006共4个）显示自定义字型，02H～7FH显示半宽ASCII 码字符，A1A0H～F7FFH显示8192种GB2312中文字库字形。

字符显示RAM在液晶模块中的地址80H～9FH。

字符显示的RAM的地址与32个字符显示区域有着一一对应的关系，其对应关系如下表所示。

2.3、图形显示先设垂直地址再设水平地址(连续写入两个字节的资料来完成垂直与水平的坐标地址)垂直地址围 AC5...AC0水平地址围 AC3…AC0绘图RAM 的地址计数器（AC）只会对水平地址(X 轴)自动加一,当水平地址=0FH 时会重新设为00H 但并不会对垂直地址做进位自动加一，2.4、应用说明用带中文字库的128X64显示模块时应注意以下几点：①欲在某一个位置显示中文字符时，应先设定显示字符位置，即先设定显示地址，再写入中文字符编码。

②显示ASCII字符过程与显示中文字符过程相同。

不过在显示连续字符时，只须设定一次显示地址，由模块自动对地址加1指向下一个字符位置，否则，显示的字符中将会有一个空ASCII字符位置。

③当字符编码为2字节时，应先写入高位字节，再写入低位字节。