毕业设计论文GDM12864A显示模块与单片机的接口技术及仿真Word文件下载.docx

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　　液晶显示是集单片机技术、微电子技术、信息处理于一体的新型显示方式。

由于液晶显示器具有低压低功耗，显示信息量大易于彩色化，无电磁辐射，长寿命，无污染等特点。

LCD是目前显示产业中发展速度最快，市场应用最广的显示器件，成为众多显示媒体中的佼佼者，在越来越多的领域中发挥作用，是目前显示器件中一个理想的选择。

　　随着计算机技术及电子通信技术的发展，LCD显示屏作为一种新的传媒工具，现已经应用到商业、军事、车站、宾馆、体育、新闻、金融、证券、广告以及交通运输等许多行业，大到几十平方米的大屏幕，小到家庭影院用的图文显示屏，以及政府部门应用的电子黑板，证券、银行等部门用的信息数字混合屏。

LCD显示屏带来广泛的社会效益和经济效益，具有良好的发展前景。

　　LCD在监控系统中的应用：

目前大多数监控系统自带的显示系统为LED数码管显示，这样显示效果比较单一，只能显示监控系统的测量值。

而LCD液晶显示器不仅可以显示数值、汉字等，并且可以显示文本和图形。

利用LCD和键盘实现人机交互，使监控系统独立工作成为可能。

通过监控系统对现场的单回路控制器进行参数设置，对各个单回路控制器的工作进行监控。

　　LCD在时钟中的应用：

在日常生活中我们会经常看到时间的显示，这些显示大都是采用液晶显示器来显示的，而对其中的汉字无法用显示来解决。

我们利用LCD液晶模块制成的小屏幕实现了时间的显示，显示格式为“时时：

分分：

秒秒”。

另外，可以增加闹钟功能，时间到了则产生音乐声；

还可以增加万年历显示“年月日”等多项功能。

　　LCD在大屏幕显示中的应用：

大屏幕显示的应用范围极广，随着社会发展，公众生活的加强，人们对能够面向广大公众传递信息的显示装置越来越感到必需。

使用液晶投影显示大屏幕，不仅有投影仪，指挥用大屏幕，还有液晶投影彩色电视。

它可以用一个体积很小的系统装置，实现100英寸以上的非常漂亮的大屏幕电视显示。

它与传统的显示媒体相比，具有分辨率极高，透过性好，显示内容丰富，彩色易于控制等优点。

　　随着LCD显示屏的广泛应用，其控制系统也层出不穷。

由于它的控制系统均是基于嵌入式微处理器开发，所以单片机在其中也占有一席之地。

近年来，单片机已经成为科技领域的有力工具，人类社会生活的得力助手。

它的广泛应用，不仅仅体现在工业控制、机电应用、智能仪表、实时控制、航空航天、尖端武器等行业和领域的智能化、高精度化，而且在人类日常生活中也随处可见它的身影。

单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的中国要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决。

目前，单片机正朝着高性能和多种方向发展，其趋势将进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格等几个方向发展，其功能也将越来越丰富，速度越来越快，甚至有些方面不会逊于ARM或DSP。

单片机芯片是按工业测控环境要求设计的，故抗干扰的能力优于PC机。

系统软件（如：

程序指令，常数，表格）固化在ROM中，不易受病毒破坏。

许多信号的通道均在一个芯片内，故运作时系统稳定可靠。

便于拓展，片内具有计算机正常运行所必需的部件，片外有很多供扩展用的（总线，并行和串行的输入/输出）管脚，很容易组成一定规模的计算机应用系统。

具有丰富的控制指令体现了其较强的控制功能：

如：

条件分支转移指令，I/O口的逻辑操作指令，位处理指令。

　　本文研制一种基于51单片机实时控制的LCD液晶显示屏控制系统。

硬件系统由单片机最小系统和液晶显示系统组成，PC机进行显示内容的编辑和字模数据的提取；

本系统主要是实现单片机与液晶显示模块之间的接口技术,可以采用间接控制方式完成。

将液晶显示模块接口与单片机系统板中的某个并行I/O接口连接,计算机通过对该I/O接口的操作间接的实现对模块的控制。

本文主要对液晶显示器的控制原理进行详细的说明，重点研究液晶显示控制器构成、液晶显示控制器功能、液晶显示控制器的硬件组成。

在液晶控制器的基础上，设计液晶驱动接口电路，重点是驱动接口电路与点阵式液晶显示器12864LCD的连接。

系统软件设计，包括绘制液晶显示初始化流程图、清除显示中的AT89S52单片机的子程序流程图及图形方式下汉字显示程序；

然后编制Ｃ语言进行调试。

本文对单片机液晶显示驱动技术现状及发展趋势进行了分析，然后进行了单片机液晶驱动开发和相关接口电路设计。

采用Prote199SE软件对硬件电路进行相关设计，包括设计各器件之间的接口电路，并对每个器件的管脚功能作了详细的说明。

在分析系统硬件电路各个模块功能之后，绘制系统硬件流程图。

最后通过硬件流程图，采用汇编语言编制相应的程序，并且绘制软件流程图，最后对所编辑的程序进行上机调试，将预先设定的代码输入计算机，基本达到预期目标，显示出相应图像。

第1章系统硬件设计

1.1单片机

1.1.1单片机概述

单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。

尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：

CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。

同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。

而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。

单片机也被称为微控制器（MicroController），是因为它最早被用在工业控制领域。

单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。

最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。

早期的单片机都是8位或4位的。

其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。

此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。

基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。

随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。

90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大的提高。

1.1.2单片机系列芯片介绍

（1）PIC单片机

　　是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是体积小,功耗低,精简指令集,抗干扰性好,可靠性高,有较强的模拟接口,代码保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片.

（2）EMC单片机

　　是台湾义隆公司的产品,有很大一部分与PIC8位单片机兼容,且相兼容产品的资源相对比PIC的多,价格便宜,有很多系列可选,但抗干扰较差.

　　（3）ATMEL单片机（51单片机）

　　ATMEL公司的8位单片机有AT89、AT90两个系列,AT89系列是8位Flash单片机,与8051系列单片机相兼容,静态时钟模式;

AT90系列单片机是增强RISC结构、全静态工作方式、内载在线可编程Flash的单片机,也叫AVR单片机.

　　（4）PHLIPIS51PLC系列单片机（51单片机）

　　PHILIPS公司的单片机是基于80C51内核的单片机,嵌入了掉电检测、模拟以及片内RC振荡器等功能,这使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的应用设计中可以满足多方面的性能要求.

　　（5）HOLTEK单片机

　　台湾盛扬半导体的单片机,价格便宜,种类较多,但抗干扰较差,适用于消费类产品.

　　（6）TI公司单片机（51单片机）

　　德州仪器提供了TMS370和MSP430两大系列通用单片机.TMS370系列单片机是8位CMOS单片机,具有多种存储模式、多种外围接口模式,适用于复杂的实时控制场合;

MSP430系列单片机是一种超低功耗、功能集成度较高的16位低功耗单片机,特别适用于要求功耗低的场合

●1.1.3AT89C52单片机介绍

在众多的单片机系列中，AT89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系列可编程Flash存储器。

使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash允许程序存储器在系统可编程，也适用于常规编程。

在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超高效的解决方案。

AT89C52具有以下标准功能：

8K字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，3个16位定时器/计数器，一个响亮2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。

另外，AT89C52可降至0HZ静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。

空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

AT89C52单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且廉价的方案。

故此选用AT89C52单片机。

如图3-1所示，为AT89C52的硬件结构图。

AT89C52单片机的内部结构与MCS-51系列单片机的构成基本相同。

CPU是由运算器和控制器所构成的。

运算器主要用来对操作数进行算术、逻辑运算和位操作的。

控制器是单片机的指挥控制部件，主要任务的识别指令，并根据指令的性质控制单片机各功能部件，从而保证单片机各部分能自动而协调地工作。

它的程序存储器为8K字节可重擦写Flash闪速存储器，闪烁存储器允许在线+5V电擦除、电写入或使用编程器对其重复编程。

数据存储器比51系列的单片机相比大了许多为256字节RAM。

AT89C52单片机的指令系统和引脚功能与MCS-51的完全兼容。

图1-1单片机89C52结构框图

主要性能参数

•8K字节可重擦写Flash闪速存储器

•1000次可擦写周期

•全静态操作：

0Hz-24MHz

•三级加密程序存储器

•256×

8字节内部RAM

•32个可编程I/O口线

•3个16位定时/计数器

•8个中断源

•可编程串行UART通道

•低功耗空闲和掉电模式

图1-2AT89C5外部引脚图AT89C52管脚说明

VCC：

电源

GND：

接地

P0口：

P0口是一个8位漏级开路的双向I/O口。

作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。

对P0口端口写“1”时，引脚作高阻抗输入。

当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。

在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。

在flash编程时，P0口也用来接受指令字节：

在程序效验时，输出指令字节。

程序效验时，需要外部上拉电阻。

P1口：

P1口是一个具有内部上拉电阻的8位是双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑电平。

对P1口写“1”时，内部上拉电阻的原因，将输出电流ILL。

此外，与AT89C51不同之处是，P1.0和P1.1还可分别作为定时/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和输出（P1.1/T2EX），具体如下表所示。

图1-3P1.0和P1.1的第二功能

引脚