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1、单片机原理及应用单片机原理及应用课程设计报告课程设计报告题目：LCD 显示设计院 （系） ：机电与自动化学院专业班级：电气自动化技术 1101 班学生姓名：包文峰学号：2 0 1 1 2 8 2 2 0 2 3指导教师：雷丹2013 年 12 月 16 日至 2013 年 12 月 27 日华中科技大学武昌分校制华中科技大学武昌分校制单片机原理及应用课程设计任务书一、设计题目一、设计题目LCD 显示设计二、设计主要内容二、设计主要内容（1）了解 12232A 点阵式 LCD 液晶显示的结构、工作原理、编程方法；SED1250的特性、内部结构、各个管脚的功能，以及获取字模的方法；编写一个完整的程
2、序，能在LCD 上显示汉子。（2）显示汉字“华中科技大学武昌分校及姓名”，并实现显示内容的翻屏功能。（3）按规范撰写设计说明书，含硬件设计及软件设计。三、原始资料三、原始资料（1） LCD 显示的原理液晶是一呈液体状的化学物质,象磁场中的金属一样,当受到外界电场影响时,其分子会产生精确的有序排列。如果对分子的排列加以适当的控制,液晶分子将会允许光线穿越。无论是笔记本电脑还是桌面系统,采用的 LCD 显示屏都是由不同部分组成的分层结构。位于最后面的一层是由荧光物质组成的可以发射光线的背光层。背光层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水晶液滴的液晶层。液晶层中的水晶液滴都被包含在细
3、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。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。（2） LCD 显示电路采用 12232A 点阵式 LCD 液晶显示模块，内置 SED1520 液晶显示控制器，电路如图1 所示。图 1LCD 显示电路（3）LCD 与单片机的连接（如图 2）图 2LCD 与单片机的连接图四、要求的设计成果四、要求的设计成果1、根据控制要求，分析 LCD 显示系统的硬件结构；2、分析 LCD 引脚功能及地址分配；3、在单片机实验箱上按要求显示汉子并进行实时演示。4、提交字
4、数不低于 2000 字的设计说明书一份。五、进程安排五、进程安排时 间课程设计内容学时分配第一周周一 至 第一周周二上午下达设计任务；查阅资料，理解参考程序1.5 天第一周周二下午 至 第二周周三进单片机实验室，理解硬件、编写程序，修改完善， 达到设计要求6.5 天第二周周四 至 第二周周五作品演示、撰写设计说明书、 提交说明书并进行答辩 （单片机实验室）2 天合计10 天六、主要参考资料六、主要参考资料1 李广弟单片机基础北京：北京航空航天大学，20092 李群芳微型计算机与接口技术北京：电子工业出版社，20123 单片机综合仿真实验系统 Keil C 实验指导书深圳：深圳市雷迈特科技有限公
5、司，20124 沈庆阳8051 单片机实践与应用机电一体化系统设计北京：化学工业出版社，2009 5 朱定华单片微机原理与应用北京：清华大学出版社，2006指导教师（签名指导教师（签名） ：20132013 年年 1212 月月 1010 日日目录1.课程设计题目及要求11.1 课程设计题目11.2 课程设计要求12.课程设计主要内容22.1 LCD 显示原理22.2 LCD 显示电路22.3 LCD 引脚说明32.4 SED1520 的基本原理42.5 SED1520 的指令系统52.6 LCD 与单片机的连接62.7 汉字字模的获取73.软件设计93.1 程序流程93.2 课程设计具体程序
6、104.课程设计总结30参考文献31- 1 -1. 课程设计题目及要求1.1 课程设计题目LCD 显示设计1.2 课程设计要求了解 12232A 点阵式 LCD 液晶显示的结构、工作原理、编程方法；SED1250的特性、 内部结构、各个管脚的功能，以及获取字模的方法；编写一个完整的程序，按要求在 LCD 上显示内容。具体显示效果为：（1）显示汉字：华中科技大学武昌分校自己的姓名。（2）实现显示内容的翻屏功能。拓展：实现显示内容的滚动功能。- 2 -2. 课程设计主要内容2.1LCD 显示原理液晶是一呈液体状的化学物质,象磁场中的金属一样,当受到外界电场影响时,其分子会产生精确的有序排列。如果对
7、分子的排列加以适当的控制,液晶分子将会允许光线穿越。无论是笔记本电脑还是桌面系统,采用的 LCD 显示屏都是由不同部分组成的分层结构。位于最后面的一层是由荧光物质组成的可以发射光线的背光层。 背光层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水晶液滴的液晶层。液晶层中的水晶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。 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。2.2 LCD 显示电路采用 12232A 点阵式 LCD 液晶显示模块，内置 SED1520 液晶显示控制
8、器。LCD显示电路如图 2-1 所示。图 2-1 LCD 显示电路LCD 显示屏示意图（122X32）如图 2-2 所示。- 3 -图 2-2 LCD 显示屏2.3 LCD 引脚说明序序 号号符号符号电平电平功能功能1 1GNDGND0v0v逻辑电源地逻辑电源地2 2VccVcc5v5v逻辑电源正逻辑电源正3 3V0V0可调可调液晶显示驱动电源液晶显示驱动电源4 4A0A0H/LH/LH:H:数据数据L:L:指令指令5 5R/WR/WH/LH/LH H：读：读L:L:写写6 6E1E1H,HH,HL L主工作方式主工作方式 ICIC 的使用信号的使用信号7 7E2E2H,HH,HL L从工作方
9、式从工作方式 ICIC 的使用信号的使用信号8 8NCNC未用未用9 9DB0DB0H/LH/L数据总线（最低位）数据总线（最低位）0 01010DB1DB1H/LH/L数据总线数据总线1 11111DB2DB2H/LH/L数据总线数据总线2 2- 4 -2.4 SED1520 的基本原理SED 为内置液晶显示器控制器，集行、列驱动器和控制器与一体，广泛应用于小型液晶显示模块中，内置 2560 位显示 RAM 区（32 行 80 列） ，RAM 中的 1 位数据控制液晶屏上一个像素的亮暗， “1”为亮， “0”为暗。（1）1-61 列为左半屏；62-122 为右半屏。（2）每半屏页数分配一致。
10、（3）每页含 8 行 80 列（80 个字节） 。（前 61 列有效）（4）每半屏为 32 行，共 4 页。（5）每个汉字占 16 行，即用2 页才能写完。（6）液晶屏上最多能显示两行汉字(静态时最多显示 16 字)。1212DB3DB3H/LH/L数据总线数据总线3 31313DB4DB4H/LH/L数据总线数据总线4 41414DB5DB5H/LH/L数据总线数据总线5 51515DB6DB6H/LH/L数据总线数据总线6 61616DB7DB7H/LH/L数据总线（最高位）数据总线（最高位）7 7- 5 -2.5 SED1520 的指令系统SED1520 的 13 条指令指令名称控制信号
11、控制代码A0R/WD7D6D5D4D3D2D1D0复位001110001 0显示开关设置001010111 0/1地址排序设置001010000 0(正向）/1（逆向）体闲状态设置0010100100 （驱动）/1（不驱动）占空比设置0010101000 （1/16)/1(1/32)显示起始行设 置00110L4L3L2L1 L0（0-31）页面地址设置00101110P1 P0（0-3）列地址设置000C6C5C4C3C2C1 C0（0-79）启动改写方式001110000 0结束改写方式001110111 0读取状态字01BUSY ADC ON/OFF RESET0000写显示数据10数据
12、读显示数据11数据- 6 -2.6 LCD 与单片机的连接单片机与 LCD 模块之间有四种基本操作： 写命令：R/W 接低电平即 A7 为 0 读状态：R/W 接高电平即 A7 为 1 写显示数据：A0 接高电平 读显示数据：A0 接低电平E1E2写指令代码地址FA00HF800H读状态地址FA80HF880H写显示数据地址FA40HF840H读显示数据地址FACOHF8C0H- 7 -2.7 汉字字模的获取在编写程序之前，我们必须要知道所显示汉字的字模，要得到我们所需要的汉字字模，我们可以通过有关的软件进行查询，得到其数据表。如“包”字：再如“文”字：- 8 -再如“峰”字：- 9 -3软件
13、设计3.1 程序流程显示主程序显示子程序初始化程序清屏幕子程序- 10 -3.2 课程设计具体程序实现翻屏功能PD1EQU60; ；模块参数COLUMNEQU30HPAGE1EQU31H;；页地址寄存器CODE1EQU32H;；字符代码寄存器COUNTEQU33H;；计数器COM EQU 20H;；指令寄存器DAT EQU 21H;；数据寄存器CWADD1 EQU 0fa00H ;；写指令代码地址（E1）CRADD1 EQU 0fa80H ;；读状态字地址（E1）DWADD1 EQU 0fa40H ;；写显示数据地址（E1）DRADD1 EQU 0fac0H ;；读显示数据地址（E1）CWAD
14、D2 EQU 0f800H ;；写指令代码地址（E2）CRADD2 EQU 0f880H ;；读状态字地址（E2）DWADD2 EQU 0f840H ;；写显示数据地址（E2）DRADD2 EQU 0f8c0H ;；读显示数据地址（E2）ORG 0000HAG1:MOVSP,#60HLCALL INT;；调用初始化子程序LCALL CLEAR;；调用清屏子程序MOV PD1,#3DH;；MOV PAGE1,#02H;；页地址寄存器置初值MOV COLUMN,#0H;；列地址寄存器置初值MOV CODE1,#00H;；字符代码寄存器置初值LCALL CCW_PR;；显示“华”MOV PAGE1,
15、#02HMOV COLUMN,#0fHMOV CODE1,#01HLCALL CCW_PR;；显示“中”MOV PAGE1,#02HMOV COLUMN,#1eHMOV CODE1,#02HLCALL CCW_PR;；显示“科”- 11 -MOV PAGE1,#2HMOV COLUMN,#2dHMOV CODE1,#03HLCALL CCW_PR;；显示“技”MOV PAGE1,#2HMOV COLUMN,#61MOV CODE1,#04HLCALL CCW_PR;；显示“大”MOV PAGE1,#2HMOV COLUMN,#76MOV CODE1,#05HLCALL CCW_PR;；显示“学”MOV PAGE1,#2HMOV COLUMN,#91MOV CODE1,#06HLCALL CCW_PR;；显示“武“MOV PAGE1,#2HMOV COLUMN,
