LCD字符型液晶显示器.docx

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LCD字符型液晶显示器

课程设计报告

院校：

南京林业大学机械电子工程学院

专业：

测控技术与仪器

姓名：

余雷

学号：

080307128

课题名称：

LCD字符型液晶显示器

时间：

2012.2.13—2012.2.17

1.1课题要求

（1）设计采用DS1602液晶显示器和AT89C51单片机。

（2）可以显示星期及时、分、秒，24小时制。

（3）具有校时功能：

可以对小时和分单独校时，对分校时的时候，停止分向小时的进位。

1.2系统设计

以AT89C51为核心，通过按键调试时间。

由按键模块，显示模块组成。

1.2.1框图设计

AT89C51

显示电路

按键电路

1.2.2知识点

本项目通过学习和查阅资料，了解和掌握以下知识：

●电源原理及设计。

●DS1602液晶显示器的特性及使用。

●按键的应用。

●AT89C51单片机引脚。

●单片机C语言及程序设计。

1.3硬件设计

系统的元件清单如下表所示：

元件名称

型号

数量

用途

单片机

AT89C51

1个

控制核心

电解电容

10uF

1个

复位电路

电阻

10kΩ

9个

上拉电阻

液晶显示

DS1602

1个

显示模块

按键

4个

按键电路

电源

+5V/0.5A

1个

提供+5V电源

LED信号灯

LED-RED

1个

整点提醒

系统的原理图为：

PCB图为：

系统的程序为：

#include//包含单片机寄存器的头文件

#include//包含随机函数rand（）的定义文件

#include//包含_nop_（）函数定义的头文件

sbitRS=P2^4;//寄存器选择位，将RS位定义为P2.0引脚

sbitRW=P2^5;//读写选择位，将RW位定义为P2.1引脚

sbitE=P2^6;//使能信号位，将E位定义为P2.2引脚

sbitBF=P0^7;//忙碌标志位，，将BF位定义为P0.7引脚

unsignedcharcodetable[]="2012-02-10week5";//初始化液晶显示16

unsignedcharcodetable1[]="12:

59:

32";//12

unsignedcharcount,s1num;

charsecond,minute,hour,day,month,year,week;

sbits1=P3^0;//功能键

sbits2=P3^1;//加键

sbits3=P3^2;//减键

sbits4=P3^3;//保存并退出

sbitP3_4=P3^4;//信号灯

/*****************************************************

函数功能：

延时1ms

（3j+2）*i=（3×33+2）×10=1010（微秒），可以认为是1毫秒

***************************************************/

voiddelay1ms（）

{

unsignedchari,j;

for（i=0;i<10;i++）

for（j=0;j<33;j++）

;

}

/*****************************************************

函数功能：

延时若干毫秒

入口参数：

n

***************************************************/

voiddelay（unsignedcharn）

{

unsignedchari;

for（i=0;i

delay1ms（）;

}

/*****************************************************

函数功能：

判断液晶模块的忙碌状态

返回值：

result。

result=1，忙碌;result=0，不忙

***************************************************/

unsignedcharBusyTest（void）

{

bitresult;

RS=0;//根据规定，RS为低电平，RW为高电平时，可以读状态

RW=1;

E=1;//E=1，才允许读写

_nop_（）;//空操作

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;//空操作四个机器周期，给硬件反应时间

result=BF;//将忙碌标志电平赋给result

E=0;//将E恢复低电平

returnresult;

}

/*****************************************************

函数功能：

写指令

入口参数：

dictate

***************************************************/

voidWriteInstruction（unsignedchardictate）

{

while（BusyTest（）==1）;//如果忙就等待

RS=0;//根据规定，RS和R/W同时为低电平时，可以写入指令

RW=0;

E=0;//E置低电平（根据表8-6，写指令时，E为高脉冲，

//就是让E从0到1发生正跳变，所以应先置"0"

_nop_（）;

_nop_（）;//空操作两个机器周期，给硬件反应时间

P0=dictate;//将数据送入P0口，即写入指令或地址

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;//空操作四个机器周期，给硬件反应时间

E=1;//E置高电平

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;//空操作四个机器周期，给硬件反应时间

E=0;//当E由高电平跳变成低电平时，液晶模块开始执行命令

}

/*****************************************************

函数功能：

写数据

入口参数：

y（为字符常量）

***************************************************/

voidWriteData（unsignedchary）

{

while（BusyTest（）==1）;

RS=1;//RS为高电平，RW为低电平时，可以写入数据

RW=0;

E=0;//E置低电平（根据表8-6，写指令时，E为高脉冲，

//就是让E从0到1发生正跳变，所以应先置"0"

P0=y;//将数据送入P0口，即将数据写入液晶模块

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;//空操作四个机器周期，给硬件反应时间

E=1;//E置高电平

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;//空操作四个机器周期，给硬件反应时间

E=0;//当E由高电平跳变成低电平时，液晶模块开始执行命令

}

/*****************************************************

函数功能：

对LCD的显示模式进行初始化设置

***************************************************/

voidLcdInitiate（void）

{

unsignedcharnum;

second=32;

minute=59;

hour=12;

week=3;

day=23;

month=3;

year=11;

count=0;

s1num=0;

E=0;

delay（15）;//延时15ms，首次写指令时应给LCD一段较长的反应时间

WriteInstruction（0x38）;//显示模式设置：

16×2显示，5×7点阵，8位数据接口

delay（5）;//延时5ms　，给硬件一点反应时间

WriteInstruction（0x38）;

delay（5）;

WriteInstruction（0x38）;//连续三次，确保初始化成功

delay（5）;

WriteInstruction（0x0c）;//显示模式设置：

显示开，无光标，光标不闪烁

delay（5）;

WriteInstruction（0x06）;//显示模式设置：

光标右移，字符不移

delay（5）;

WriteInstruction（0x01）;//清屏幕指令，将以前的显示内容清除

delay（5）;

WriteInstruction（0x80）;

for（num=0;num<16;num++）//让液晶显示日期

{

WriteData（table[num]）;

delay（5）;

}

WriteInstruction（0x80+0x40）;

for（num=0;num<12;num++）//让液晶显示时间

{

WriteData（table1[num]）;

delay（5）;

}

TMOD=0x01;//定时器中断初始化

TH0=（65536-50000）/256;

TL0=（65536-50000）%256;

EA=1;

ET0=1;

TR0=1;

}

//-------写年月日---------------

voidwrite_nyr（unsignedcharadd,unsignedchardate）

{

unsignedchari,j;

i=date/10;

j=date%10;

WriteInstruction（0x80+add）;

WriteData（0x30+i）;

WriteData（0x30+j）;

}

//--------写时分秒----------------------

voidwrite_sfm（unsignedcharadd,unsignedchardate）

{

unsignedchari,j;

i=date/10;

j=date%10;

WriteInstruction（0x80+0x40+add）;

WriteData（0x30+i）;

WriteData（0x30+j）;

}

//-------------写星期----------------------------

voidwrite_week（unsignedcharadd,unsignedchardate）

{

WriteInstruction（0x80+add）;

WriteData（0x30+date）;

}

//---------------信号灯----------------------------

voidwrite_led（）

{

inti;

for（i=0;i<10;i++）

{

P3_4=0;

delay（50）;

P3_4=1;

}

}

//---------该年是否是闰年--------------------------

bitleap_year（）

{

intleap;

if（（year%4==0&&year%100!

=0）||year%400==0）

leap=1;//是闰年

else

leap=0;//非闰年

returnleap;

}

//----------键盘扫描--------------------

voidkeyscan（）

{

if（s1==0）//第一个键是否按下

{

delay（5）;

if（s1==0）

{

while（!

s1）;

s1num++;

if（s1num==1）//第一个键被按一次

{

TR0=0;

WriteInstruction（0x80+0x40+11）;

WriteInstruction（0x0f）;

}

if（s1num==2）

{

WriteInstruction（0x80+0x40+8）;

}

if（s1num==3）

{

WriteInstruction（0x80+0x40+5）;

}

if（s1num==4）

{

WriteInstruction（0x80+9）;

}

if（s1num==5）

{

WriteInstruction（0x80+6）;

}

if（s1num==6）

{

WriteInstruction（0x80+3）;

}

if（s1num==7）

{

WriteInstruction（0x80+15）;

}

}

}

if（s1num!

=0）//如果功能键被按下

{

if（s2==0）//第二个按下

{

delay（5）;

if（s2==0）

{

while（!

s2）;

if（s1num==1）//第二个键被按一次，秒钟加一

{

second++;

if（second==60）

second=0;

write_sfm（10,second）;

WriteInstruction（0x80+0x40+11）;

}

if（s1num==2）//第二个键被按二次，分钟加一

{

minute++;

if（minute==60）

minute=0;

write_sfm（7,minute）;

WriteInstruction（0x80+0x40+8）;

}

if（s1num==3）//第二个键被按三次，时钟加一

{

hour++;

if（hour==24）

hour=0;

write_sfm（4,hour）;

WriteInstruction（0x80+0x40+5）;

}

if（s1num==4）//日期加一

{

day++;

if（day==32）

day=1;

write_nyr（8,day）;

WriteInstruction（0x80+9）;

}

if（s1num==5）//月加一

{

month++;

if（month==13）

month=1;

write_nyr（5,month）;

WriteInstruction（0x80+6）;

}

if（s1num==6）//年加一

{

year++;

if（year==99）

year=0;

write_nyr（2,year）;

WriteInstruction（0x80+3）;

}

if（s1num==7）//星期加一

{

week++;

if（week==8）

week=1;

write_week（15,week）;

WriteInstruction（0x80+15）;

}

}

}

if（s3==0）//第三个键被按下

{

delay（5）;

if（s3==0）

{

while（!

s3）;

if（s1num==1）//秒减一

{

second--;

if（second==-1）

second=59;

write_sfm（10,second）;

WriteInstruction（0x80+0x40+11）;

}

if（s1num==2）//分减一

{

minute--;

if（minute==-1）

minute=59;

write_sfm（7,minute）;

WriteInstruction（0x80+0x40+8）;

}

if（s1num==3）//时减一

{

hour--;

if（hour==-1）

hour=23;

write_sfm（4,hour）;

WriteInstruction（0x80+0x40+5）;

}

if（s1num==4）//日减一

{

day--;

if（day==0）

day=31;

write_nyr（8,day）;

WriteInstruction（0x80+9）;

}

if（s1num==5）//月减一

{

month--;

if（month==0）

month=12;

write_nyr（5,month）;

WriteInstruction（0x80+6）;

}

if（s1num==6）//年减一

{

year--;

if（year==-1）

year=99;

write_nyr（2,year）;

WriteInstruction（0x80+3）;

}

if（s1num==7）//日期减一

{

week--;

if（week==0）

week=7;

write_week（15,week）;

WriteInstruction（0x80+15）;

}

}

}

if（s4==0）//保存并退出

{

s1num=0;

WriteInstruction（0x0c）;

TR0=1;

}

}

}

/**********************************************************************

mainfunction

***********************************************************************/

voidmain（void）

{

LcdInitiate（）;//调用LCD初始化函数

while

（1）

{

keyscan（）;

}

}

/*******************************************************

函数功能：

定时器T0的中断服务函数

********************************************************/

voidtimer0（）interrupt1

{

TH0=（65536-50000）/256;

TL0=（65536-50000）%256;

count++;

if（count==18）

{

count=0;

second++;

if（second==60）//秒计满60，秒归0，分+1

{

second=0;

minute++;

if（minute==60）//分计满60，分归0，时+1

{

minute=0;

hour++;

write_led（）;

if（hour==24）//时计满24，时归0，星期+1，日+1

{

hour=0;

week++;

day++;

if（week==8）week=1;//星期计满7，星期归1

if（month==1||month==3||month==5||month==7||month==8||month==10||month==12）//大月三十一天

{

if（day==32）//大月天数计满31，日归1，月+1

{

day=1;

month++;

}

}

if（month==4||month==6||month==9||month==11）//小月三十天

{

if（day==31）

{//小月天数计满30，日归1，月+1

day=1;

month++;

}

}

if（month==2）

{

if（leap_year（））

{

if（day==30）//闰年二月29天计满，日归1，月+1

{

day=1;

month++;

}

}

else

{

if（day==29）//非闰年二月28天计满，日归1，月+1

{

day=1;

month++;

}

}

}

if（month==13）//月计满12，月归1，年+1

{

month=1;

year++;

if（year==99）//年计满99，年归0

{

year==0;

}

write_nyr（2,year）;

}

write_nyr（5,month）;

}

write_nyr（8,day）;

write_week（15,week）;

}

write_sfm（4,hour）;

}

write_sfm（7,minute）;

}

write_sfm（10,second）;

}

系统在proteus中的仿真图为：

1.４系统仿真及调试

（1）硬件调试主要是把电路的各种参数调整到符合设计要求。

先排除硬件电路故障，包括设计性错误和公益性故障。

一般原则是先静态后动态。

利用万用表或逻辑测试仪器，检查电路中的各期间以及引脚的连接是否正确，是否有断路故障。

先要将单片机AT89C51芯片取下，对电路板进行通电检查，通过观察看是否有异常，然后用万用表测试各