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1、专科毕业设计（论文）设计题目： 基于MCS51单片机与LCD液晶显示器的接口技术 系 部： 信息工程系 专 业： 电子信息工程 班 级： 电子信息 姓 名： 学 号： 指导教师： 职 称 讲师 2009年6月 南京摘 要LCD液晶显示已经是人机界面的关键技术。本文对基于单片机的LCD液晶显示器控制技术进行了研究。本文阐明用单片机（STC89C52）控制LCD1602显示屏的方法。首先本文研究了LCD1602液晶屏（HD44780）的点阵显示原理及字库代码获取方法，随后通过在Proteus仿真软件上构建相关的仿真电路，并连接在Keil软件上编写、编辑及编译生成的相关的.Hex驱动程序进行电路仿真
2、，成功仿真出对所需内容的循环显示。编程语言主要使用的是汇编。在成功模拟仿真后本文进一步进行了在单片机开发板上的程序烧录。本文所描述的设计产品实际制作是基于原理图生成的PCB板，最后通过购买元件、元件测试、电路焊接、产品调试完成了本次设计的全部过程。 关键词 ：LCD，单片机，显示屏，驱动，扫描，仿真，设计 AbstractLCD liquid crystal display is the key to man-machine interface technology. In this paper, based on single-chip LCD liquid crystal display
3、control technology is studied. This article set out to use single-chip microcomputer (STC89C52) control method LCD1602 display. First of all, this paper LCD1602 LCD (HD44780) and the principle of the dot matrix display font access method code, followed by Proteus simulation software circuit simulati
4、on to build relevant and connected to the Keil software to prepare, edit and compile the relevant generating . Hex driver circuit simulation, the success of the simulation cycle required to display the content. The main programming language used was compiled. After the success of simulation in this
5、paper for further development in the single-chip on-board procedures for burning. This paper describes the design of the actual production of products is based on the schematic diagram of the PCB board to generate, and finally through the purchase of components, component testing, circuit welding, p
6、roduct testing was completed the design of the whole process.Keywords： LCD，singlechip，display，drive，scan，simulation，design目 录摘 要II1 绪论11.1液晶显示器在单片机系统中的应用11.2液晶显示器的优点12 LCD1602液晶显示器的显示原理32.1液晶显示原理简介32.2 1602字符型LCD简介42.3 LCD1602的基本参数及引脚功能42.4 LCD1602的RAM地址映射及标准字库表62.5 LCD1602的一般初始化（复位）过程133 电路软件模拟及仿真1
7、43.1 Keil及Proteus使用介绍143.2 LCD1602入门程序的实现163.3 字符型液晶显示模块与单片机的连接183.4字符型液晶显示模块应用233.5 液晶模块显示的拓展提高264 硬件电路原理图及程序的烧写294.1 硬件电路原理图及硬件图294.2 程序的烧写方法及演示30结 论32致 谢33参 考 文 献341 绪论当今是一个信息化的时代，信息的重要性是不言而喻的，获取手段显得尤其重要。人们所接受的信息有70%来自于人的视觉，无论用何种方式获取的信息最终需要有某种显示方式来表示。在当代显示技术中，主流的有LED显示屏及LCD液晶显示，而在这些显示技术中，尤其以液晶显示器
8、LCD(Liquid Crystal Display)为代表的平板显示器发展最快、应用最广。LCD是典型的光电器件，它以材料科学为基础，综合利用了精密机械、光电及计算机技术，并正在微机械、微光学、纤维光学等前沿领域研究基础上，向高集成化、智能化方向发展。1.1液晶显示器在单片机系统中的应用在日常生活中，我们对液晶显示器并不陌生。液晶显示模块已作为很多电子产品的通用器件，如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到，显示的主要是数字、专用符号和图形。在单片机的人机交流界面中，一般的输出方式有以下几种：发光管、LED数码管、液晶显示器。发光管和LED数码管比较常用，软硬件都比较简单，在
9、小型智能化电子产品中，普通的7段LED数码管只能显示数字，若要显示英文字母或图像汉字，则必须使用液晶显示器，所以本课题重点研究液晶显示器。 1.2液晶显示器的优点在单片机系统中应用晶液显示器作为输出器件有以下几个优点：1.1.1显示质量高由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，而不像阴极射线管显示器（CRT）那样需要不断刷新新亮点。因此，液晶显示器画质高且不会闪烁。1.1.2数字式接口液晶显示器都是数字式的，和单片机系统的接口更加简单可靠，操作更加方。1.1.3体积小、重量轻 液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示的目的，在重量上比相同显示面积的传
10、统显示器要轻得多。1.1.4功耗低相对而言，液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC上，因而耗电量比其它显示器要少得多。2 LCD1602液晶显示器的显示原理2.1液晶显示原理简介2.1.1液晶显示原理液晶显示的原理是利用液晶的物理特性， 通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。2.1.2液晶显示器的分类液晶显示的分类方法有很多种，通常可按其显示方式分为段式LCD、字符式LCD、点阵式LCD等。除了黑白显示外，
11、液晶显示器还有多灰度有彩色显示等。如果根据驱动方式来分，可以分为静态驱动（Static）、单纯矩阵驱动（Simple Matrix）和主动矩阵驱动（Active Matrix）三种。2.1.3液晶显示器各种图形的显示原理:线段的显示点阵图形式液晶由MN个显示单元组成，假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字节的8位，即每行由16字节，共168=128个点组成，屏上6416个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H00FH的16字节的内容决定，当（000H）=FFH时，则屏幕的左上角显示一条短亮
12、线，长度为8个点；当（3FFH）=FFH时，则屏幕的右下角显示一条短亮线；当（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，（00EH）=00H，（00FH）=00H时，则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。这就是LCD显示的基本原理。字符的显示 用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由68或88点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来就组成某个字符。但由于内带字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在L
13、CD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。汉字的显示汉字的显示一般采用图形的方式，事先从微机中提取要显示的汉字的点阵码（一般用字模提取软件），每个汉字占32B，分左右两半，各占16B，左边为1、3、5右边为2、4、6根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数可找出显示RAM对应的地址，设立光标，送上要显示的汉字的第一字节，光标位置加1，送第二个字节，换行按列对齐，送第三个字节直到32B显示完就可以LCD上得到一个完整汉字。2.2 1602字符型LCD简介字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1
14、，16*2，20*2和40*2行等的模块。下面以长沙太阳人电子有限公司的1602字符型液晶显示器为例，介绍其用法。一般1602字符型液晶显示器实物如图2.2.1：图2.2.12.3 LCD1602的基本参数及引脚功能市面上1602字符液晶显示屏绝大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD，多出来的2条线是背光电源线VCC(15脚)和地线GND(16脚)，其控制原理与14脚的LCD完全一样，外形尺寸和引脚接口信号说明分别如图2.3.1和表2.3.1所示1：图2.3.1表2.3.11602LCD主要技术参数：表2.3.2引脚接口说明：第1脚：VSS为地电源。第2脚：VDD接5V正电源。第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平
