畢業(yè)論文---基于lcd顯示技術(shù)的數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)

1、<p>　　基于LCD顯示技術(shù)的數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)</p><p>　　摘 要：本報(bào)告介紹了基于AT89S52單片機(jī)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(cè)量功能的具有一定精度的數(shù)字電壓表。在實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)功能要求之上擴(kuò)展了串口通訊、時(shí)鐘功能、高壓報(bào)警、短路測(cè)試、電阻測(cè)量、交流電壓峰峰值和周期測(cè)試等功能，使系統(tǒng)達(dá)到了良好的設(shè)計(jì)效果和要求。</p><p>

2、;　　關(guān)鍵詞：AT89S52單片機(jī) 模數(shù)轉(zhuǎn)換 液晶顯示 擴(kuò)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(jiǎn)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(shì) …………………………………………………

7、…5</p><p>　　2單片機(jī)的概述 ………………………………………………………………6</p><p>　　2.1單片機(jī)簡(jiǎn)介 ………………………………………………………………6</p><p>　　2.2單片機(jī)的特點(diǎn) ……………………………………………………………7</p><p>　　2.3單片機(jī)的應(yīng)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(shè)計(jì)……………………………………………………………………18</p><p>　　4.1硬件電路系統(tǒng)框圖……………………………………………………………18

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

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

12、;　　參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………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(yùn)行圖片及部分?jǐn)?shù)據(jù)</p><p><b>　　0緒論</b></p&g

13、t;<p>　　單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī)，又稱(chēng)微控制器，特別適用于控制領(lǐng)域。</p><p>　　單片機(jī)是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)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(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。</

14、p><p>　　應(yīng)為其體積小，功能強(qiáng)，可靠性高，靈活方便等優(yōu)點(diǎn)，故可以用于各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)各行各業(yè)的技術(shù)改造和產(chǎn)品更新?lián)Q代起到重要的推動(dòng)作用。</p><p>　　目前，場(chǎng)上銷(xiāo)售的單片機(jī)有4位、8位、16位、32位，并且單片機(jī)朝著高性能多品種方向發(fā)展，尤其是8位單片機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)前單片機(jī)的主流，主要體現(xiàn)在CPU功能增強(qiáng)、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(shè)計(jì)是基于AT89S52單片機(jī)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(cè)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(jiǎn)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(jiǎn)稱(chēng)DVM，它是采用數(shù)字

16、化測(cè)量技術(shù)，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(chǔ),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(pán)進(jìn)行讀數(shù)的方法, 避免了讀數(shù)的視差和視覺(jué)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(zhǔn)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(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。</p><p>　　基準(zhǔn)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(jìn)制（BCD）碼轉(zhuǎn)換成七段信號(hào)。</p><p>　　驅(qū)動(dòng)器：驅(qū)動(dòng)顯示器的a、b、c、d、e、f、g七個(gè)發(fā)光段，驅(qū)動(dòng)發(fā)光數(shù)碼管（LED）進(jìn)行顯示。</p><p>　　顯示器：將譯碼輸出的七段信號(hào)進(jìn)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(guò)位選信號(hào)～進(jìn)行動(dòng)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(shí)現(xiàn)四位數(shù)字的LED發(fā)光數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示?！敵龆嗦氛{(diào)制選通脈沖信號(hào)，選通脈沖為高電平，則表示對(duì)應(yīng)的數(shù)位被選通，此時(shí)該位數(shù)據(jù)在～端輸出。每個(gè)選通脈沖高電平寬度為18個(gè)時(shí)鐘脈沖周期，兩個(gè)相鄰選通脈沖之間間隔2個(gè)時(shí)鐘脈沖周期。和的時(shí)序關(guān)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(duì)應(yīng)最高位（），則對(duì)應(yīng)最低位（）。在對(duì)應(yīng)、和選通期間，～輸出BCD全位數(shù)據(jù)，即以8421碼方式輸出對(duì)應(yīng)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(guò)量程、欠量程和極性標(biāo)志信號(hào)。</p><p>　　1.3數(shù)字電壓表的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低，不能滿(mǎn)足數(shù)字化時(shí)代的需求，采用單片機(jī)的數(shù)字電壓表，由精度高、抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)、集成

21、方便，還可與PC進(jìn)行實(shí)時(shí)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(cè)量、工業(yè)自動(dòng)化儀表、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)等智能化測(cè)量領(lǐng)域，示出強(qiáng)大的生命力。與此同時(shí)，由DVM擴(kuò)展而成的各種通用及專(zhuān)用數(shù)字儀器儀表，也把電量及非電量測(cè)量技術(shù)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(chǔ),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(pán)進(jìn)行讀數(shù)的方法,

22、 避免了讀數(shù)的視差和視覺(jué)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(zhǔn)確度,本文A/D轉(zhuǎn)換器采用ADC0809對(duì)輸人模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換, 控制核心AT89C51再對(duì)轉(zhuǎn)換的結(jié)果進(jìn)行運(yùn)算和處理,最后驅(qū)動(dòng)輸出裝置顯示數(shù)字電壓信號(hào)。 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(mǎn)量程時(shí)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(jī)的概述</b></p><p>　　計(jì)算機(jī)已被廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。在自動(dòng)控制領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)是監(jiān)測(cè)?？刂频暮诵?。生產(chǎn)過(guò)程以及大型設(shè)備的監(jiān)測(cè)、控制一般使用帶標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)、顯示和外部存儲(chǔ)設(shè)備的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，但小型儀器儀表、家用電器等設(shè)備的自動(dòng)控制對(duì)體積、價(jià)值和功能有所要求，均不可能使用常規(guī)的計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)，于是出現(xiàn)了單片微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī)

24、。</p><p><b>　　2.1單片機(jī)簡(jiǎn)介</b></p><p>　　單片機(jī)是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)將具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、輸入/輸出電路，可能還包括定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行通信口、顯示驅(qū)動(dòng)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(gè)既小而又完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。</p><p>　　

25、有以上分析可以看出，單片機(jī)除了具備微處理器的功能外，還可以單獨(dú)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(jī)最大的特點(diǎn)。</p><p><b>　　2.2單片機(jī)的特點(diǎn)</b></p><p>　　單片機(jī)的一塊半導(dǎo)體芯片集成了一太微型計(jì)算機(jī)的基本部件，在硬件結(jié)構(gòu)、指令功能方面均有獨(dú)特之處，主要特點(diǎn)如下：</p><p>　?。?）單片

26、機(jī)內(nèi)集成了存儲(chǔ)器。</p><p>　?。?）單片機(jī)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)將ROM和RAM嚴(yán)格分工。</p><p>　　（3）為了滿(mǎn)足工業(yè)控制的需要，單片機(jī)有很強(qiáng)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>　　（5）單片機(jī)類(lèi)型多，并且便于擴(kuò)展功能

27、。</p><p>　?。?）單片機(jī) 把微型計(jì)算機(jī)的各個(gè)部分集成在一塊芯片上，大大縮短了系統(tǒng)內(nèi)信號(hào)的傳送距離，從而提高了系統(tǒng)的可靠性及運(yùn)行速度。</p><p>　　由于單片機(jī)具有體積小、速度快、功耗低、性能可靠、使用方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，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(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　2.3 單

28、片機(jī)的應(yīng)用</p><p>　　單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專(zhuān)用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個(gè)范疇： </p><p>　　1.　在智能儀器儀表上的應(yīng)用 </p><p>　　單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類(lèi)型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、

29、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等物理量的測(cè)量。采用單片機(jī)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(qiáng)大。例如精密的測(cè)量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析儀）。 </p><p>　　2.　在工業(yè)控制中的應(yīng)用 </p><p>　　用單片機(jī)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(xiàn)的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，

30、與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。 </p><p>　　3.　在家用電器中的應(yīng)用 </p><p>　　可以這樣說(shuō)，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯褒、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門(mén)，無(wú)所不在。 </p><p>　　4.　在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用 </p><p>　　現(xiàn)代的單

31、片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話(huà)機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車(chē)無(wú)線(xiàn)通信、再到日常工作中隨處可見(jiàn)的移動(dòng)電話(huà)，集群移動(dòng)通信，無(wú)線(xiàn)電對(duì)講機(jī)等。 </p><p>　　5.單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 </p><p>　　單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦

32、相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。 </p><p>　　此外，單片機(jī)在工商，金融，科研、教育，國(guó)防航空航天等領(lǐng)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(shè)計(jì)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(duì)89S52各管腳的功能說(shuō)明： </p><p>　　D8-D6：數(shù)據(jù)輸入線(xiàn)。</p><p>　　RESET：復(fù)位端口。</p><p>　　T0，T1：計(jì)數(shù)器端口外部計(jì)數(shù)脈沖輸入線(xiàn)。</p>

34、;<p>　　XTAL1，XTAL2：時(shí)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(shuō)明圖</p><p>　　P0口：P0口是一個(gè)8位三態(tài)雙向I/O端口，在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器

35、時(shí)，它是分時(shí)作低8位地址線(xiàn)和8位雙向數(shù)據(jù)總線(xiàn)用。在不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，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(dòng)8個(gè)LSTTL負(fù)載，一般作為擴(kuò)展時(shí)地址數(shù)據(jù)總線(xiàn)使用。</p><p>　　P1口：P1端口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O端口（作為輸入時(shí)，端口鎖存器置1）。對(duì)P1端口寫(xiě)1時(shí)，P1端口被內(nèi)部的上拉電阻拉為高電平，這時(shí)可作為輸入口。當(dāng)P1端口作為輸入端口時(shí)，因?yàn)?/p>

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

37、充容量在64KB范圍時(shí)，P2端口為高8位地址輸出端口。當(dāng)作為一般I/O端口使用時(shí)，可直接連接外部I/O設(shè)備，能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，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(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。</p><p>　　

38、P3口：P3端口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O端口。向P3端口寫(xiě)入1時(shí)，P3端口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口。當(dāng)作為輸入時(shí)，被外部拉低的P3端口會(huì)因?yàn)閮?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(dòng)4個(gè)LSTTL（low-power schottky TTL）負(fù)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(shí)器0外部輸入） P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入） P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接

40、收一些控制信號(hào)。</p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，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(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。</p><p>　　因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)

41、目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， 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(wú)效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/

42、VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)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(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來(lái)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(guò)電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)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(dòng)、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、PDA移動(dòng)通信工具等眾多領(lǐng)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(shè)計(jì)采用了1602字符型LCD。字符型液晶顯示模塊是一種專(zhuān)門(mén)用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)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(zhǎng)沙太陽(yáng)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(shí)物如圖2：</p><p>　　圖2 1602字符型液晶顯示器實(shí)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(yīng)用中并無(wú)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(shù)參數(shù)：</p><p>　　顯示容量:1

46、6×2個(gè)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(shuō)明<

47、/b></p><p>　　1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無(wú)背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說(shuō)明如表1所示:</p><p>　　表1：引腳接口說(shuō)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(duì)比度調(diào)整端

48、，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。</p><p>　　第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。</p><p>　　第5腳：R/W為讀寫(xiě)信號(hào)線(xiàn)，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙

49、信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。</p><p>　　第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，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(xiàn)。</p><p>　　第15腳：背光源正極。</p><p>　　第16腳：背光源負(fù)極。</p><p>　　16

50、02LCD的指令說(shuō)明及時(shí)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(xiě)操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過(guò)指令編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（說(shuō)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(biāo)復(fù)位到地址00H位置。</p><p>　　指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H。</p><p>　　指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)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(wú)效。</p><p>　　指令4：顯示開(kāi)關(guān)控制。 D：控制整體顯示的開(kāi)與關(guān)，高電平表示開(kāi)顯示，低電平表示關(guān)

52、顯示 C：控制光標(biāo)的開(kāi)與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。</p><p>　　指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。</p><p>　　指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為4位總線(xiàn)，低電平時(shí)為8位總線(xiàn) N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5x

53、10的點(diǎn)陣字符。</p><p>　　指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。</p><p>　　指令8：DDRAM地址設(shè)置。</p><p>　　指令9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)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(xiě)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(shí)序表如下：</p><p>　　表3：基本操作時(shí)序表</p><p>　　讀寫(xiě)操作時(shí)序如圖4和5所示：</p><p><b>　　圖4讀操作時(shí)序</b></p>

55、<p><b>　　圖5 寫(xiě)操作時(shí)序</b></p><p>　　1602LCD的RAM地址映射及標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)表</p><p>　　液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時(shí)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(gè)字符的地址是40H，那么是否直接寫(xiě)入40H就可以將光標(biāo)定位在第二行第一個(gè)字符的位置呢？這樣不行，因?yàn)閷?xiě)入顯示地址時(shí)要求最高位D7恒定為高電平1所以實(shí)際寫(xiě)入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。</p><p>　　在對(duì)液晶模塊的初始化中要

57、先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時(shí)光標(biāo)是自動(dòng)右移的，無(wú)需人工干預(yù)。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(chǔ)器（CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，如圖7所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫(xiě)、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫(xiě)的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時(shí)模塊把地址

58、41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái)，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(duì)應(yīng)關(guān)系</p><p>　　1602LCD的一般初始化（復(fù)位）過(guò)程</p><p><b>　　延時(shí)15mS</b></p><p>　　寫(xiě)指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）</p><

59、p><b>　　延時(shí)5mS</b></p><p>　　寫(xiě)指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）</p><p><b>　　延時(shí)5mS</b></p><p>　　寫(xiě)指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）</p><p>　　以后每次寫(xiě)指令、讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)操作均需要檢測(cè)忙信號(hào)</p><p>　

60、　寫(xiě)指令38H：顯示模式設(shè)置</p><p>　　寫(xiě)指令08H：顯示關(guān)閉</p><p>　　寫(xiě)指令01H：顯示清屏</p><p>　　寫(xiě)指令06H：顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置</p><p>　　寫(xiě)指令0CH：顯示開(kāi)及光標(biāo)設(shè)置</p><p><b>　　4系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</b></p>&

61、lt;p>　　4.1硬件電路系統(tǒng)框圖</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)需求與設(shè)計(jì)思路，硬件電路設(shè)計(jì)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(fù)位電路、晶振電路、驅(qū)動(dòng)電路幾個(gè)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(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　由于ADC

62、0809在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)需要有CLK信號(hào)，而此時(shí)的ADC0809的CLK是接在AT89S52單片機(jī)的P3.3端口上，也就是要求從P3.3輸出CLK信號(hào)供ADC0809使用。因此產(chǎn)生CLK信號(hào)的方法就得用軟件來(lái)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(guò)數(shù)據(jù)處理。在LCD上顯示出電壓值，實(shí)際顯示的電壓值關(guān)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(cè)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(cè)量子程序流程圖</p><p><b>　　4.3電源電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　電源電路設(shè)計(jì)采用機(jī)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(guò)橋式整流輸出大約9V脈動(dòng)電壓，經(jīng)過(guò)4700UF的濾波電容可得到平穩(wěn)的直流電壓.再經(jīng)過(guò)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(shè)計(jì)</p><p>　　本設(shè)計(jì)的CPU采用美國(guó)的ATMEL公司的AT89S52單片機(jī)，工作電壓為+5V，128

65、×8位的內(nèi)部RAM，2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，6個(gè)中斷源，以及低功耗和掉電保護(hù)方式等一系列功能。如圖11所示為單片機(jī)電源、復(fù)位、晶體振蕩電路圖。</p><p>　　圖11 CPU系統(tǒng) </p><p><b>　　1復(fù)位電路</b></p><p>　　單片機(jī)上電復(fù)位時(shí)，當(dāng)振蕩器正在運(yùn)行時(shí)，只要持續(xù)給出RST引腳兩個(gè)周期的高電平，便

66、可以完成復(fù)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(bǔ)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(shè)計(jì)</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(jī)與液晶顯示器接口電路如圖13所示。</p><p>　　圖13 單片機(jī)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(huì)</b></p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作給了我難忘的回憶。在我徜徉書(shū)海查找資料的日子里，面對(duì)無(wú)數(shù)書(shū)本的羅列，最難忘的是每次找到資料時(shí)的激動(dòng)和興奮；親手設(shè)計(jì)電路圖的時(shí)間里，記憶最深的是每一步小小思路實(shí)現(xiàn)時(shí)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(mǎn)滿(mǎn)的只有喜悅毫無(wú)疲憊。這

69、段旅程看似荊棘密布，實(shí)則蘊(yùn)藏著無(wú)盡的寶藏。我從資料的收集中，掌握了很多單片機(jī)、LCD顯示屏的知識(shí)，讓我對(duì)我所學(xué)過(guò)的知識(shí)有所鞏固和提高，并且讓我對(duì)當(dāng)今單片機(jī)、LCD顯示屏的最新發(fā)展技術(shù)有所了解。在整個(gè)過(guò)程中，我學(xué)到了新知識(shí)，增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)。在今后的日子里，我仍然要不斷地充實(shí)自己，爭(zhēng)取在所學(xué)領(lǐng)域有所作為。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　這

70、次畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作和論文的撰寫(xiě)，我的導(dǎo)師xx老師傾注了大量的心血，從選題到開(kāi)題報(bào)告，從寫(xiě)作提綱，到一遍又一遍地指出稿中的具體問(wèn)題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。同時(shí)我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的同學(xué)和朋友。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過(guò)程，畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，同樣也意味著新的學(xué)習(xí)生活的開(kāi)始。我將銘記我曾是一名徐師大學(xué)子，在今后的工作中把徐師大的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚(yáng)光大。</p&g

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

72、t;/p><p>　　【4】 樓然苗 李光飛．51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例．北京航空航天大學(xué)出版社,2003</p><p>　　【5】 何立民 ．單片機(jī)高級(jí)教程--應(yīng)用設(shè)計(jì)．北京航空航天大學(xué)出版社,2000</p><p>　　【6】 王振波等．單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)．機(jī)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(