畢業(yè)論文---基于lcd顯示技術的數(shù)字電壓表設計

1、<p>　　基于LCD顯示技術的數(shù)字電壓表設計</p><p>　　摘 要：本報告介紹了基于AT89S52單片機為核心的、以AD0809數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片采樣、以1602液晶屏顯示的具有電壓測量功能的具有一定精度的數(shù)字電壓表。在實現(xiàn)基礎功能要求之上擴展了串口通訊、時鐘功能、高壓報警、短路測試、電阻測量、交流電壓峰峰值和周期測試等功能，使系統(tǒng)達到了良好的設計效果和要求。</p><p>

2、;　　關鍵詞：AT89S52單片機 模數(shù)轉(zhuǎn)換 液晶顯示 擴展功能</p><p>　　Based on the LCD display technology </p><p>　　of digital voltmeter design</p><p>　　Abstract: The report describes the AT89S52 based on the

3、microcontroller as the core, AD0809 digital-to-analog converter chip sampling, to 1602 LCD display with voltage measurement function with a certain precision of digital voltage meter. In achieving functional requirements

4、 based upon the expansion of serial communications, high-pressure alarm, short circuit, electrical resistivity measurement, AC voltage and the peak of cycle testing and other functions, allowing the system to achieve goo

5、d re</p><p>　　Keywords: AT89S52 SCM analog-to-digital conversion functions LCD expansion </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　緒 論 ……………………………………………………………………………3 </p>

6、<p>　　1數(shù)字電壓表簡介 ………………………………………………………………4</p><p>　　1.1數(shù)字電壓表的介紹 …………………………………………………………4</p><p>　　1.2數(shù)字電壓表的基本結(jié)構(gòu)及工作原理…………………………………………4</p><p>　　1.3數(shù)字電壓表的發(fā)展趨勢 …………………………………………………

7、…5</p><p>　　2單片機的概述 ………………………………………………………………6</p><p>　　2.1單片機簡介 ………………………………………………………………6</p><p>　　2.2單片機的特點 ……………………………………………………………7</p><p>　　2.3單片機的應用 ………

8、……………………………………………………7</p><p>　　3 方案論證 ……………………………………………………………………8</p><p>　　3.1 CPU的選擇 …………………………………………………………………8</p><p>　　3．2 液晶顯示器的選擇 …………………………………………………………11</p><p&

9、gt;　　3.2.1液晶顯示原理………………………………………………………………11</p><p>　　3.2.2液晶顯示器各種圖形的顯示原理 ………………………………………11</p><p>　　4系統(tǒng)硬件設計……………………………………………………………………18</p><p>　　4.1硬件電路系統(tǒng)框圖……………………………………………………………18

10、</p><p>　　4.2軟件設計流程圖………………………………………………………………18</p><p>　　4.3電源電路設計 ………………………………………………………………20</p><p>　　4.4 CPU系統(tǒng)設計 ………………………………………………………………20</p><p>　　4.5 CPU與顯示器接口電路

11、設計…………………………………………………21</p><p>　　4.6數(shù)字電壓表硬件電路 ………………………………………………………23</p><p>　　總結(jié)體會 …………………………………………………………………………24</p><p>　　致謝 ……………………………………………………………………………25</p><p>

12、;　　參考文獻 …………………………………………………………………………26</p><p>　　附錄 ………………………………………………………………………………27</p><p>　　附錄1: 部分系統(tǒng)源程序</p><p>　　附錄2：運行圖片及部分數(shù)據(jù)</p><p><b>　　0緒論</b></p&g

13、t;<p>　　單片微型計算機簡稱單片機，又稱微控制器，特別適用于控制領域。</p><p>　　單片機是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的計算機系統(tǒng)。</

14、p><p>　　應為其體積小，功能強，可靠性高，靈活方便等優(yōu)點，故可以用于各個領域，對各行各業(yè)的技術改造和產(chǎn)品更新?lián)Q代起到重要的推動作用。</p><p>　　目前，場上銷售的單片機有4位、8位、16位、32位，并且單片機朝著高性能多品種方向發(fā)展，尤其是8位單片機已經(jīng)成為當前單片機的主流，主要體現(xiàn)在CPU功能增強、內(nèi)部資源增多、引腳的多功能化、低電壓和低功耗化。</p><

15、p>　　本設計是基于AT89S52單片機為核心的、以AD0809數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片采樣、以1602液晶屏顯示的具有電壓測量功能的具有一定精度的數(shù)字電壓表。</p><p><b>　　1數(shù)字電壓表簡介</b></p><p>　　1.1數(shù)字電壓表的介紹</p><p>　　數(shù)字電壓表（Digital Voltmeter）簡稱DVM，它是采用數(shù)字

16、化測量技術，把連續(xù)的模擬量（直流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。</p><p>　　1.2數(shù)字電壓表的基本結(jié)構(gòu)及工作原理</p><p>　　數(shù)字電壓表是諸多數(shù)字化儀表的核心與基礎,電壓表的數(shù)字化是將連續(xù)的模擬量如直流電壓轉(zhuǎn)換成不連續(xù)的離散的數(shù)字形式并加以顯示,這有別于傳統(tǒng)的以指針加刻度盤進行讀數(shù)的方法, 避免了讀數(shù)的視差和視覺疲勞。目前數(shù)字電壓表的內(nèi)部核心部件是

17、A/D轉(zhuǎn)換器, 轉(zhuǎn)換器的精度很大程度上影響著數(shù)字電壓表的準確度,數(shù)字式電壓表是由高阻抗電壓表頭與分壓電路組成的。</p><p><b>　　1.各部分的功能</b></p><p>　　位A/D轉(zhuǎn)換器：將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。</p><p>　　基準電源：提供精密電壓，供A/D轉(zhuǎn)換器作參考電壓。</p><p&g

18、t;　　譯碼器：將二-十進制（BCD）碼轉(zhuǎn)換成七段信號。</p><p>　　驅(qū)動器：驅(qū)動顯示器的a、b、c、d、e、f、g七個發(fā)光段，驅(qū)動發(fā)光數(shù)碼管（LED）進行顯示。</p><p>　　顯示器：將譯碼輸出的七段信號進行數(shù)字顯示，讀出A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果。</p><p><b>　　2．電路工作</b></p><p>

19、　　數(shù)字電壓表通過位選信號～進行動態(tài)掃描顯示，由于MC1433電路的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果是采用BCD碼多路調(diào)制方法輸出，只要配上一塊譯碼器，就可以將轉(zhuǎn)換結(jié)果以數(shù)字方式實現(xiàn)四位數(shù)字的LED發(fā)光數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示?！敵龆嗦氛{(diào)制選通脈沖信號，選通脈沖為高電平，則表示對應的數(shù)位被選通，此時該位數(shù)據(jù)在～端輸出。每個選通脈沖高電平寬度為18個時鐘脈沖周期，兩個相鄰選通脈沖之間間隔2個時鐘脈沖周期。和的時序關系是在脈沖結(jié)束后，緊接著是輸出正脈沖。以下依次

20、為、和。其中對應最高位（），則對應最低位（）。在對應、和選通期間，～輸出BCD全位數(shù)據(jù)，即以8421碼方式輸出對應的數(shù)字0～9。在選通期間，～輸出千位的半位數(shù)0或1及過量程、欠量程和極性標志信號。</p><p>　　1.3數(shù)字電壓表的發(fā)展趨勢</p><p>　　傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低，不能滿足數(shù)字化時代的需求，采用單片機的數(shù)字電壓表，由精度高、抗干擾能力強，可擴展性強、集成

21、方便，還可與PC進行實時通信。目前，由各種單片A/D 轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，已被廣泛用于電子及電工測量、工業(yè)自動化儀表、自動測試系統(tǒng)等智能化測量領域，示出強大的生命力。與此同時，由DVM擴展而成的各種通用及專用數(shù)字儀器儀表，也把電量及非電量測量技術提高到嶄新水平。 數(shù)字電壓表是諸多數(shù)字化儀表的核心與基礎,電壓表的數(shù)字化是將連續(xù)的模擬量如直流電壓轉(zhuǎn)換成不連續(xù)的離散的數(shù)字形式并加以顯示,這有別于傳統(tǒng)的以指針加刻度盤進行讀數(shù)的方法,

22、 避免了讀數(shù)的視差和視覺疲勞。目前數(shù)字電壓表的內(nèi)部核心部件是A/D轉(zhuǎn)換器, 轉(zhuǎn)換器的精度很大程度上影響著數(shù)字電壓表的準確度,本文A/D轉(zhuǎn)換器采用ADC0809對輸人模擬信號進行轉(zhuǎn)換, 控制核心AT89C51再對轉(zhuǎn)換的結(jié)果進行運算和處理,最后驅(qū)動輸出裝置顯示數(shù)字電壓信號。 數(shù)字式電壓表是由高阻抗電壓表頭與分壓電路組成的。數(shù)字式電壓表頭的等效輸入電阻通常在200M歐以上，滿量程時所流經(jīng)的電流通常在1皮安左右。以上述表頭制成的數(shù)<

23、;/p><p><b>　　2單片機的概述</b></p><p>　　計算機已被廣泛應用于社會生活的各個領域。在自動控制領域，計算機是監(jiān)測。控制的核心。生產(chǎn)過程以及大型設備的監(jiān)測、控制一般使用帶標準鍵盤、顯示和外部存儲設備的計算機系統(tǒng)，但小型儀器儀表、家用電器等設備的自動控制對體積、價值和功能有所要求，均不可能使用常規(guī)的計算機 系統(tǒng)，于是出現(xiàn)了單片微型計算機，簡稱單片機

24、。</p><p><b>　　2.1單片機簡介</b></p><p>　　單片機是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模集成電路技術將具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器，隨機存取存儲器、輸入/輸出電路，可能還包括定時/計數(shù)器、串行通信口、顯示驅(qū)動電路、脈沖調(diào)制電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器等電路集成到一片芯片上，構(gòu)成一個既小而又完善的計算機系統(tǒng)。</p><p>　　

25、有以上分析可以看出，單片機除了具備微處理器的功能外，還可以單獨地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能，這也是單片機最大的特點。</p><p><b>　　2.2單片機的特點</b></p><p>　　單片機的一塊半導體芯片集成了一太微型計算機的基本部件，在硬件結(jié)構(gòu)、指令功能方面均有獨特之處，主要特點如下：</p><p>　?。?）單片

26、機內(nèi)集成了存儲器。</p><p>　?。?）單片機存儲結(jié)構(gòu)將ROM和RAM嚴格分工。</p><p>　?。?）為了滿足工業(yè)控制的需要，單片機有很強的位處理功能，在其他邏輯控制功能方面也都優(yōu)于一般的8位微處理器。</p><p>　　（4）8位處理器的引腳功能一般都是固定的。</p><p>　?。?）單片機類型多，并且便于擴展功能

27、。</p><p>　?。?）單片機 把微型計算機的各個部分集成在一塊芯片上，大大縮短了系統(tǒng)內(nèi)信號的傳送距離，從而提高了系統(tǒng)的可靠性及運行速度。</p><p>　　由于單片機具有體積小、速度快、功耗低、性能可靠、使用方便、價格低廉等特點，因此在工業(yè)控制、智能儀器儀表、數(shù)據(jù)采集和處理、通信系統(tǒng)、家用電器等領域得到了日益廣泛的應用。</p><p>　　2.3 單

28、片機的應用</p><p>　　單片機廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程控制等領域，大致可分如下幾個范疇： </p><p>　　1.　在智能儀器儀表上的應用 </p><p>　　單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、

29、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強大。例如精密的測量設備（功率計，示波器，各種分析儀）。 </p><p>　　2.　在工業(yè)控制中的應用 </p><p>　　用單片機可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，

30、與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。 </p><p>　　3.　在家用電器中的應用 </p><p>　　可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯褒、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備，五花八門，無所不在。 </p><p>　　4.　在計算機網(wǎng)絡和通信領域中的應用 </p><p>　　現(xiàn)代的單

31、片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進行數(shù)據(jù)通信，為在計算機網(wǎng)絡和通信設備間的應用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控制，從手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。 </p><p>　　5.單片機在醫(yī)用設備領域中的應用 </p><p>　　單片機在醫(yī)用設備中的用途亦

32、相當廣泛，例如醫(yī)用呼吸機，各種分析儀，監(jiān)護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統(tǒng)等等。 </p><p>　　此外，單片機在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領域都有著十分廣泛的用途</p><p><b>　　3 方案論證</b></p><p>　　3.1 CPU的選擇</p><p>　　本設計采用的是ATMEL公司

33、的AT89S52</p><p><b>　　如圖1所示:</b></p><p>　　以下是對89S52各管腳的功能說明： </p><p>　　D8-D6：數(shù)據(jù)輸入線。</p><p>　　RESET：復位端口。</p><p>　　T0，T1：計數(shù)器端口外部計數(shù)脈沖輸入線。</p>

34、;<p>　　XTAL1，XTAL2：時鐘電路。</p><p><b>　　VCC：供電電壓。</b></p><p><b>　　GND：接地。</b></p><p>　　圖1 89S52功能說明圖</p><p>　　P0口：P0口是一個8位三態(tài)雙向I/O端口，在訪問外部存儲器

35、時，它是分時作低8位地址線和8位雙向數(shù)據(jù)總線用。在不訪問外部存儲器時，作通用I/O端口用，用于傳送CPU的輸入輸出數(shù)據(jù)。P0端口能以吸收電流的方式驅(qū)動8個LSTTL負載，一般作為擴展時地址數(shù)據(jù)總線使用。</p><p>　　P1口：P1端口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位準雙向I/O端口（作為輸入時，端口鎖存器置1）。對P1端口寫1時，P1端口被內(nèi)部的上拉電阻拉為高電平，這時可作為輸入口。當P1端口作為輸入端口時，因為

36、有內(nèi)部上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流。P1端口能驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL（transistor-transistor logic,晶體管晶體管邏輯）負載，它的每一個引腳都可定義為輸入或輸出線，其中P1.0、P1.1兼有特殊的功能。</p><p>　　P2口：P2端口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位準雙向I/O端口，當外部無擴展或擴展存儲器容量小于256B時，P2端口可作一般I/O端口使用，擴

37、充容量在64KB范圍時，P2端口為高8位地址輸出端口。當作為一般I/O端口使用時，可直接連接外部I/O設備，能驅(qū)動4個LSTTL負載。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。</p><p>　　

38、P3口：P3端口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位準雙向I/O端口。向P3端口寫入1時，P3端口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口。當作為輸入時，被外部拉低的P3端口會因為內(nèi)部上拉而輸出電流。第一功能作為通用I/O端口，第二功能作控制口。P3能驅(qū)動4個LSTTL（low-power schottky TTL）負載。</p><p>　　注：P3口也可作為AT89S52的一些特殊功能口，如下所示：</p>&l

39、t;p>　　P3口管腳備選功能：</p><p>　　P3.0 RXD（串行輸入口） P3.1 TXD（串行輸出口） P3.2 /INT0（外部中斷0） P3.3 /INT1（外部中斷1） P3.4 T0（記時器0外部輸入） P3.5 T1（記時器1外部輸入） P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3口同時為閃爍編程和編程校驗接

40、收一些控制信號。</p><p>　　RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。 ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。</p><p>　　因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時

41、目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。 /EA/

42、VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。</p><p>　　3．2 液晶顯示器的選擇<

43、/p><p>　　3.2.1液晶顯示原理</p><p>　　液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性， 通過電壓對其顯示區(qū)域進行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動、易于實現(xiàn)全彩色顯示的特點，目前已經(jīng)被廣泛應用在便攜式電腦、數(shù)字攝像機、PDA移動通信工具等眾多領域。</p><p>　　3.2.2液晶顯示器各種圖形的顯

44、示原理</p><p>　　本設計采用了1602字符型LCD。字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模塊。下面以長沙太陽人電子有限公司的1602字符型液晶顯示器為例，介紹其用法。一般1602字符型液晶顯示器實物如圖2：</p><p>　　圖2 1602字符型液晶顯示器實物圖</p><p

45、>　　1602LCD的基本參數(shù)及引腳功能</p><p>　　1602LCD分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應用中并無差別，兩者尺寸差別如下圖3所示：</p><p>　　圖3 1602尺寸圖</p><p>　　1602LCD主要技術參數(shù)：</p><p>　　顯示容量:1

46、6×2個字符</p><p>　　芯片工作電壓:4.5—5.5V</p><p>　　工作電流:2.0mA(5.0V)</p><p>　　模塊最佳工作電壓:5.0V</p><p>　　字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm</p><p><b>　　引腳功能說明<

47、/b></p><p>　　1602LCD采用標準的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表1所示:</p><p>　　表1：引腳接口說明表</p><p>　　第1腳：VSS為地電源。</p><p>　　第2腳：VDD接5V正電源。</p><p>　　第3腳：VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端

48、，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。</p><p>　　第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。</p><p>　　第5腳：R/W為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙

49、信號，當RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。</p><p>　　第6腳：E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。</p><p>　　第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。</p><p>　　第15腳：背光源正極。</p><p>　　第16腳：背光源負極。</p><p>　　16

50、02LCD的指令說明及時序</p><p>　　1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表2所示：</p><p><b>　　表2：控制命令表</b></p><p>　　1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。（說明：1為高電平、0為低電平）</p><p>　　指令1：清顯示

51、，指令碼01H,光標復位到地址00H位置。</p><p>　　指令2：光標復位，光標返回到地址00H。</p><p>　　指令3：光標和顯示模式設置 I/D：光標移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效。</p><p>　　指令4：顯示開關控制。 D：控制整體顯示的開與關，高電平表示開顯示，低電平表示關

52、顯示 C：控制光標的開與關，高電平表示有光標，低電平表示無光標 B：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。</p><p>　　指令5：光標或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標。</p><p>　　指令6：功能設置命令 DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示5x7的點陣字符，高電平時顯示5x

53、10的點陣字符。</p><p>　　指令7：字符發(fā)生器RAM地址設置。</p><p>　　指令8：DDRAM地址設置。</p><p>　　指令9：讀忙信號和光標地址 BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。</p><p><b>　　指令10：寫數(shù)據(jù)。</b></

54、p><p><b>　　指令11：讀數(shù)據(jù)。</b></p><p>　　與HD44780相兼容的芯片時序表如下：</p><p>　　表3：基本操作時序表</p><p>　　讀寫操作時序如圖4和5所示：</p><p><b>　　圖4讀操作時序</b></p>

55、<p><b>　　圖5 寫操作時序</b></p><p>　　1602LCD的RAM地址映射及標準字庫表</p><p>　　液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認模塊的忙標志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，圖6是1602的內(nèi)部顯示地址。</p>&

56、lt;p>　　圖6 1602LCD內(nèi)部顯示地址</p><p>　　例如第二行第一個字符的地址是40H，那么是否直接寫入40H就可以將光標定位在第二行第一個字符的位置呢？這樣不行，因為寫入顯示地址時要求最高位D7恒定為高電平1所以實際寫入的數(shù)據(jù)應該是01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。</p><p>　　在對液晶模塊的初始化中要

57、先設置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時光標是自動右移的，無需人工干預。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。</p><p>　　1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM）已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，如圖7所示，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時模塊把地址

58、41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”</p><p>　　圖7 CGROM 和CGRAM中字符代碼與圖形對應關系</p><p>　　1602LCD的一般初始化（復位）過程</p><p><b>　　延時15mS</b></p><p>　　寫指令38H（不檢測忙信號）</p><

59、p><b>　　延時5mS</b></p><p>　　寫指令38H（不檢測忙信號）</p><p><b>　　延時5mS</b></p><p>　　寫指令38H（不檢測忙信號）</p><p>　　以后每次寫指令、讀/寫數(shù)據(jù)操作均需要檢測忙信號</p><p>　

60、　寫指令38H：顯示模式設置</p><p>　　寫指令08H：顯示關閉</p><p>　　寫指令01H：顯示清屏</p><p>　　寫指令06H：顯示光標移動設置</p><p>　　寫指令0CH：顯示開及光標設置</p><p><b>　　4系統(tǒng)硬件設計</b></p>&

61、lt;p>　　4.1硬件電路系統(tǒng)框圖</p><p>　　根據(jù)設計需求與設計思路，硬件電路設計框如圖8所示，硬件電路結(jié)構(gòu)由主控模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、LCD顯示模塊、電源電路、復位電路、晶振電路、驅(qū)動電路幾個模塊組成。 </p><p>　　圖8 數(shù)字電壓表系統(tǒng)框圖</p><p>　　4.2軟件設計流程圖</p><p>　　由于ADC

62、0809在進行A/D轉(zhuǎn)換時需要有CLK信號，而此時的ADC0809的CLK是接在AT89S52單片機的P3.3端口上，也就是要求從P3.3輸出CLK信號供ADC0809使用。因此產(chǎn)生CLK信號的方法就得用軟件來產(chǎn)生了；由于ADC0809的參考電壓VREF=VCC，所以轉(zhuǎn)換之后的數(shù)據(jù)要經(jīng)過數(shù)據(jù)處理。在LCD上顯示出電壓值，實際顯示的電壓值關系為V。=D/256×VREF。軟件主程序流程圖如圖9所示，A/D轉(zhuǎn)換測量子程序流程圖如圖

63、10所示。</p><p>　　圖9 系統(tǒng)主程序流程圖</p><p>　　圖10 A/D轉(zhuǎn)換測量子程序流程圖</p><p><b>　　4.3電源電路設計</b></p><p>　　電源電路設計采用機內(nèi)變壓器供電。如圖9所示， </p><p><b>　　圖9 電源電路<

64、/b></p><p>　　變壓器輸入220V交流電壓，輸出9V交流電壓。經(jīng)過橋式整流輸出大約9V脈動電壓，經(jīng)過4700UF的濾波電容可得到平穩(wěn)的直流電壓.再經(jīng)過三端穩(wěn)壓芯片7805穩(wěn)壓輸出穩(wěn)定的+5V電壓。</p><p>　　4.4 CPU系統(tǒng)設計</p><p>　　本設計的CPU采用美國的ATMEL公司的AT89S52單片機，工作電壓為+5V，128

65、×8位的內(nèi)部RAM，2個16位定時/計數(shù)器，6個中斷源，以及低功耗和掉電保護方式等一系列功能。如圖11所示為單片機電源、復位、晶體振蕩電路圖。</p><p>　　圖11 CPU系統(tǒng) </p><p><b>　　1復位電路</b></p><p>　　單片機上電復位時，當振蕩器正在運行時，只要持續(xù)給出RST引腳兩個周期的高電平，便

66、可以完成復位。</p><p><b>　　2晶體振蕩電路</b></p><p>　　XTAL1腳和XTAL2腳分別構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反向放大器的輸入和輸出端，外接晶體和補償電容C1C2構(gòu)成諧振電路。</p><p>　　4.5 CPU與顯示器接口電路設計</p><p>　　1.液晶顯示器1602如圖12所示</

67、p><p>　　圖12液晶顯示器1602</p><p><b>　　2.接口電路</b></p><p>　　單片機與液晶顯示器接口電路如圖13所示。</p><p>　　圖13 單片機與液晶顯示器接口電路</p><p>　　4.6數(shù)字電壓表硬件電路</p><p>　　圖

68、14 數(shù)字電壓表整體電路圖 </p><p><b>　　總結(jié)體會</b></p><p>　　這次畢業(yè)設計的制作給了我難忘的回憶。在我徜徉書海查找資料的日子里，面對無數(shù)書本的羅列，最難忘的是每次找到資料時的激動和興奮；親手設計電路圖的時間里，記憶最深的是每一步小小思路實現(xiàn)時那幸福的心情；為了論文我曾趕稿到深夜，但看著親手打出的一字一句，心里滿滿的只有喜悅毫無疲憊。這

69、段旅程看似荊棘密布，實則蘊藏著無盡的寶藏。我從資料的收集中，掌握了很多單片機、LCD顯示屏的知識，讓我對我所學過的知識有所鞏固和提高，并且讓我對當今單片機、LCD顯示屏的最新發(fā)展技術有所了解。在整個過程中，我學到了新知識，增長了見識。在今后的日子里，我仍然要不斷地充實自己，爭取在所學領域有所作為。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　這

70、次畢業(yè)設計的制作和論文的撰寫，我的導師xx老師傾注了大量的心血，從選題到開題報告，從寫作提綱，到一遍又一遍地指出稿中的具體問題，嚴格把關，循循善誘，在此我表示衷心感謝。同時我還要感謝在我學習期間給我極大關心和支持的同學和朋友。</p><p>　　畢業(yè)設計是一次再系統(tǒng)學習的過程，畢業(yè)設計的完成，同樣也意味著新的學習生活的開始。我將銘記我曾是一名徐師大學子，在今后的工作中把徐師大的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚光大。</p&g

71、t;<p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　【1】 胡漢才．單片機原理及其接口技術．.北京：清華大學出版社，2004</p><p>　　【2】 李朝青．單片機原理及接口技術．.北京：北京航空航天大學出版社，2002</p><p>　　【3】 胡漢才．單片機原理及其接口技術．.北京：清華大學出版社，1996&l

72、t;/p><p>　　【4】 樓然苗 李光飛．51系列單片機設計實例．北京航空航天大學出版社,2003</p><p>　　【5】 何立民 ．單片機高級教程--應用設計．北京航空航天大學出版社,2000</p><p>　　【6】 王振波等．單片機應用系統(tǒng)設計．機械工業(yè)出版社,2005</p><p>　　附錄1: 部分系統(tǒng)源程序</p&g

73、t;<p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#define uchar unsigned char </p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　sbit rs=P1^0;</p><p>　　sbit rw=P1^1;</p>

74、<p>　　sbit lcden=P1^2;</p><p>　　sbit ST=P3^7;</p><p>　　sbit OE=P3^6;</p><p>　　sbit EOC=P3^5;</p><p>　　uchar num;</p><p>　　uint ad,temp,temp1;</p&g

75、t;<p>　　uchar code table[] =" Dian ya biao ";</p><p>　　uchar code table1[]=" DC-V1 00.0 V";</p><p>　　void delay(uint z)</p><p><b>　　{</b>&l

76、t;/p><p><b>　　uint x,y;</b></p><p>　　for(x=z;x>0;x--)</p><p>　　for(y=110;y>0;y--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void write_com(uch

77、ar com)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　rs=0;</b></p><p><b>　　rw=0;</b></p><p><b>　　lcden=0;</b></p><p><b

78、>　　P0=com;</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　lcden=1;</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　lcden=0; <

79、/b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void write_date(uchar date)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　rs=1;</b></p><p><b>　

80、　rw=0;</b></p><p><b>　　lcden=0;</b></p><p><b>　　P0=date;</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　lcden=1;</b><

81、;/p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　lcden=0; </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void init()</p><p><b>　　{</b>&

82、lt;/p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　lcden=0;</b></p><p>　　write_com(0x38);</p><p>　　write_com(0x0c);</p><p>　　write_com(0x06);<

83、/p><p>　　write_com(0x01);</p><p>　　write_com(0x80);</p><p>　　for(num=0;num<14;num++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　write_date(table[num]);</p&g

84、t;<p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　write_com(0x80+0x40);</p><p>　　for(num=0;num<14;num++)</p><p><b>　　{</b&g

85、t;</p><p>　　write_date(table1[num]);</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void write_

86、sfm(uchar add,uint date)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar bai,shi,ge;</p><p>　　bai=date/100;</p><p>　　shi=date%100/10;</p><p>　　ge=date%10;<

87、/p><p>　　write_com(0x80+0x40+add);</p><p>　　write_date(0x30+bai);</p><p>　　write_date(0x30+shi);</p><p>　　write_date(0x2e);</p><p>　　write_date(0x30+ge);</

88、p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　init();</b></p><p><b>　　while(1)</b></p

89、><p><b>　　{</b></p><p><b>　　ST=0;</b></p><p><b>　　ST=1;</b></p><p><b>　　ST=0;</b></p><p>　　while(EOC==0);</

90、p><p><b>　　OE=1;</b></p><p><b>　　ad=P2;</b></p><p><b>　　OE=0;</b></p><p><b>　　temp=ad;</b></p><p>　　write_sfm(