基于LCD1602液晶显示系统课程设计课程设计任务书.docx
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基于LCD1602液晶显示系统课程设计课程设计任务书
课程设计（论文）
题目名称基于89C51的液晶显示系统设计
课程名称单片机原理及应在电气测控学科中的应用
系、专业电气工程系电气工程及其自动化专业
2013年6月14日
邵阳学院课程设计（论文）任务书
年级专业
11级电气工程及其自动化专业
学生姓名
学号
1141201014
题目名称
基于89C51的液晶显示系统设计
设计时间
2013年6月3日—2013年6月14日
课程名称
单片机原理及应在电气测控学科中的应用
课程编号
121200105
设计地点
数字控制与PLC实验室（305）
一、课程设计（论文）目的
课程设计是在校学生素质教育的重要环节，是理论与实践相结合的桥梁和纽带。
单片机课程设计，要求学生更多的完成软硬结合的动手实践方案，解决目前学生课程设计过程中普遍存在的缺乏动手能力的现象.《单片机课程设计》是继《电子技术》、和《单片机原理与应用》课程之后开出的实践环节课程，其目的和任务是训练学生综合运用已学课程“电子技术基础”、“单片机原理及应用”的基本知识，独立进行单片机应用技术和开发工作,掌握单片机程序设计、调试和应用电路设计、分析及调试检测。
二、已知技术参数和条件
1、液晶显示功能见第三项“任务和要求”具体参数
1、89C51系列单片机；
2、KEIL软件；Wave软件、protuse软件
3、THKSCM-1型单片机实验系统。
三、任务和要求
利用89C51驱动液晶显示器工作，液晶显示器的型号自己确定（可以用1602或者12864）要求显示出自己的基本信息（英文或者中文，内容自定）。
1、要求设计出硬件系统的电气原理图；
2、要求设计出程序流程图和程序；
3、要求设计出实物或者仿真调试。
注：
1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；
2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）
1、单片机课程设计指导，北京航空航天大学出版社，楼然苗等2007年7月
2、单片机实验与实践教程，北京航空航天大学出版社，何立民等2004年7月
3、THKSCM-1型单片机实验系统实验指导书、KEIL软件，WAVE软件
4、数字控制与PLC实验室”THKSCM-1型单片机实验系统”。
五、进度安排
2013年6月3日-4日：
收集和课程设计有关的资料，熟悉课题任务何要求总体方案设计
2013年6月5日-8日：
硬件电路设计
2013年6月9日-11日日：
软件设计
2013年6月12日：
系统调试改进
2013年6月33日日：
整理书写设计说明书
2013年6月14日：
答辩并现场考核
六、教研室审批意见
教研室主任（签名）：
年月日
七|、主管教学主任意见
主管主任（签名）：
年月日
八、备注
指导教师（签字）：
学生（签字）：
邵阳学院课程设计（论文）评阅表
学生姓名刘晨学号1141201014
系电气工程系专业班级电气工程及其自动化专业11级电本一班
题目名称基于89C51的液晶显示系统设计课程名称单片机原理及应在电气测控学科中的应用
一、学生自我总结
在本次课程设计中,尤其是在软件的编程与调试过程中，我真的是又学到了很多，这对我们以后的学习有很大的帮助。
对于这个液晶显示系统的设计与搭建中深深的体会到软件对于一个系统来说是多么重要，软件可以说是一个系统的灵魂,在工作中指导硬件按照指定的方案运行。
对于刚学汇编的我来说,编制一个完整的系统软件可谓无任何经验可言。
在教学过程中,我们主要学习单个模块的搭建与编程,例如显示子程序,中断子程序等,在这个系统搭建过程中,不但要将这些子模块有机的结合在一起,还要让他们完美协调起来,此次能够设计能够顺利完成，还多亏了老师的悉心指导，在此要好好感谢我们的指导老师。
学生签名：
年月日
二、指导教师评定
评分项目
平时成绩
论文
答辩
综合成绩
权重
30
40
30
单项成绩
指导教师评语：
指导教师（签名）：
年月日
注：
1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；
2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
一、摘要············································································（6）
二、绪论············································································（7）
2.1课题设计目标···························································（7）
2.2课程设计的主要工作··················································（7）
2.3设计要求·································································（7）
三、硬件设计······································································（8）
3.1系统电路图·······························································（8）
3.2LCD1602简介··························································（9）
四、软件设计·····································································（13）
4.1系统框图································································（13）
4.2参考程序································································（15）
五、程序调试·····································································（22）
六、课程总结·····································································（23）
七、致谢···········································································（24）
八、参考文献·····································································（25）
摘要
液晶显示在中国已有二十余年的历史，几乎已经运用与生产生活的各个领域，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。
LED液晶显示器具有低压低功耗、显示信息量大、已于彩色化、无电磁辐射、使用寿命长和无污染等优点，是目前显示器中一个理想的选择。
液晶显示技术发展迅猛，市场预测表明，液晶显示平均年销售呈增长10%~13%，不久的将来有可能取代CRT，成为电子信息产品的主要显示器件，液晶显示器对空间电磁辐射的干扰不敏感，且在紧凑的仪器空间不需要专门的屏蔽保护，因而可大大简化仪器的结构和降低制造成本，在各种便携式仪器，仪表将会越来越广泛的应用。
特别是在电池供电的单片机产品中，液晶显示更是必选的显示器件。
关键字：
新型显示方式,LCD液晶显示器,抗干扰，便携
2、绪论
2.1课题设计目标
课程设计是在校学生素质教育的重要环节，是理论与实践相结合的桥梁和纽带。
单片机课程设计，要求学生更多的完成软硬结合的动手实践方案，解决目前学生课程设计过程中普遍存在的缺乏动手能力的现象。
《单片机课程设计》是继《电子技术》、和《单片机原理与应用》课程之后开出的实践环节课程，其目的和任务是训练学生综合运用已学课程“电子技术基础”、“单片机原理及应用”的基本知识，独立进行单片机应用技术和开发工作,掌握单片机程序设计、调试和应用电路设计、分析及调试检测。
2.2课程设计的主要工作
（1）对系统的各个模块的各个功能进行深入分析和研究，在对课题所采用的方案进行可行详细的研究后设计具体功能电路。
（2）熟悉所选芯片的功能并完成具体电路设计。
（3）对系统的最终指标进行测试，针对系统的不足，进行分析并提出一些改正方法。
2.3设计要求
利用89C51驱动液晶显示器工作，液晶显示器的型号自己确定（可以用1602或者12864）要求显示出自己的基本信息。
1、要求设计出硬件系统的电气原理图；
2、要求设计出程序流程图和程序；
3、要求设计出实物或者仿真调试。
3、硬件设计
3.1系统电路图
整个电路系统由外部显示电路系统和最小系统两个部分组成。
液晶显示系统原理图如下所示：
液晶显示系统原理图
在外部显示电路系统中，由于我们使用的LCD液晶显示屏尺寸较大，所以我们使用了8个10千欧姆的上拉电阻，使LCD液晶显示屏能够驱动；同时我们还使用了10千欧姆的定位器。
最小系统包括晶振电路和复位电路两个部分，复位电路中接入了一个复位按钮。
单片机最小系统图如下所示：
单片机最小系统图
3.2LCD1602简介
3.2.1LCD1602 引脚功能
LCD1602引脚如图3.1所示
图3.2LCD1602引脚图
引脚图的功能如表3—2所示
表3—2引脚功能图
3.2.2LCD1602显示模指令集
（1）清屏
功能：
清DDROM值和AC值
（2）归位
功能：
光标复位，光标返回到地址00H
（3）输入方式设置
功能：
设置光标，画面移动方式。
其中：
I/D=1：
数据读写操作后，AC自加一；
I/D=0：
数据读写操作后，AC自减一；
S=1：
数据读写操作，画面平移；
S=0：
数据读写操作，画面不动；
（4）显示开关控制
功能：
设置显示、光标和闪烁开关。
其中：
D表示显示开关，D=1为开，D=0为关；
C表示光标开关，C=1为开，C=0为关；
B表示闪烁开关，B=1为开，B=0为关。
（5）光标、画面位移
功能：
光标、画面移动。
其中：
S/C=1画面移动一个字符位；
S/C=0光标移动一个字符位；
R/L=1:
右移；R/L=0左移。
（6）功能设置
功能：
工作方式设置（初始化指令）。
其中：
DL=1，8位数据接口；
DL=0，4位数据接口；
N=1，两行显示；N=0，一行显示；
F=1，5*10点阵显示；F=0,5*7点阵显示。
（7）CGRAM地址设置
功能：
设置CGRAM地址，A5～A0=0～3FH。
（8）DDRAM地址设置
功能：
设置DDRAM地址。
其中：
N=0，一行显示A6~A0=0~4FH；
N=1两行显示，首行A6~A0=0~2FH，次行A6~A0=40~67H。
（9）读BF及AC值
功能：
读忙BF和地址计数器AC的值。
其中：
BF=1：
忙，BF=0：
准备好。
此时AC值意义为最近一次地址设置（CGRAM或DDRAM）定义。
（10）写数据
功能：
根据最近设置的地址性质，数据写入CGRAM或DDRAM中。
（11）读数据
功能：
根据最近设置的地址性质，从CGRAM或DDRAM数据读出。
4、软件设计
4.1系统框图
本课题的程序设计是在C语言的基础之上的，可分为两大模块，分别是：
（1）IIC协议；
（2）LCD显示。
（3）程序总体框图如图4.1所示：
图4.1总程序框图
（4）LCD显示程序框图如图4.2所示：
程序编写的基本思路：
开始→初始化→延时程序→写入指令→写入地址→读取地址→写入数据→读取数据→返回
图4.2LCD显示程序框图
4.2参考程序
#include
#include
typedefunsignedcharBYTE;
typedefbitBOOL;
sbitLCD_RS=P2^6;//定义引脚功能
sbitLCD_RW=P2^5;
sbitLCD_EP=P2^7;
BYTEcodedis1[]={"Welcometo"};
BYTEcodedis2[]={"ShaoyangCollege"};
BYTEcodedis3[]={"Thisismy"};
BYTEcodedis4[]={"projectdesign"};
BYTEcodedis5[]={"LiuChen"};
BYTEcodedis6[]={"19921008"};
voiddelay（intms）
{
inti;
while（ms--）//延时
{
for（i=0;i<250;i++）
{
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
}
}
}
BOOLlcd_bz（）
{
BOOLresult;
LCD_RS=0;
LCD_RW=1;
LCD_EP=1;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
result=（BOOL）（P0&0x80）;//判断状态字最高位STA7，确保STA7为0
LCD_EP=0;
returnresult;
}
voidlcd_wcmd（BYTEcmd）//写入指令数据到LCD
{
while（lcd_bz（））;//为1不能进行读写操作
LCD_RS=0;//写指令
LCD_RW=0;
LCD_EP=0;
_nop_（）;
_nop_（）;
P0=cmd;//将指令写到P0口
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
LCD_EP=1;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
LCD_EP=0;//产生下降沿，将指令写入LCD
}
voidlcd_pos（BYTEpos）
{
lcd_wcmd（pos|0x80）;//LCD数据指针格式80H+地址
}
voidlcd_wdat（BYTEdat）
{
while（lcd_bz（））;//LCD忙检测，为1不能进行读写，为0可以读写
LCD_RS=1;
LCD_RW=0;
LCD_EP=0;
P0=dat;//数据送入P0口
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
LCD_EP=1;//使能端拉高。
为产生下降沿做准备
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
LCD_EP=0;//使能端拉低，将数据写入LCD
}
voidlcd_init（）//LCD初始化设定
{
lcd_wcmd（0x38）;
delay
（1）;
lcd_wcmd（0x0c）;//显示开，关光标
delay
（1）;
lcd_wcmd（0x06）;//移动光标,当读或写一个字符后地址指针加1且光标加1
delay
（1）;
lcd_wcmd（0x01）;
delay
（1）;
}
voidflash（）
{
delay（300）;
lcd_wcmd（0x08）;
delay（100）;
lcd_wcmd（0x0c）;
delay（100）;
lcd_wcmd（0x08）;
delay（100）;
lcd_wcmd（0x0c）;
delay（100）;
}
voidmain（）
{
BYTEi,j;//定义uisignedchar型变量i,j
lcd_init（）;//初始化LCD
delay（10）;//延时10ms
while
（1）
{
lcd_wcmd（0x06）;//向右移动光标
lcd_pos（0x10）;//设置显示位置为第一行的第17个字符
i=0;
while（dis1[i]!
='\0'）
{
lcd_wdat（dis1[i]）;
i++;
//delay（30）;//控制两字之间显示速度
}
lcd_pos（0x50）;//设置显示位置为第二行第17个字符
i=0;
while（dis2[i]!
='\0'）
{
lcd_wdat（dis2[i]）;
i++;
//delay（30）;//控制两字之间显示速度
}
for（j=0;j<16;j++）
{
lcd_wcmd（0x18）;//字符同时左移一格
delay（80）;
}
flash（）;//闪动二次
delay（800）;//控制停留时间
lcd_wcmd（0x01）;//清除LCD的显示内容
delay
（1）;
lcd_wcmd（0x06）;
lcd_pos（0）;//设置显示位置为第一行的第1个字符
i=0;
while（dis3[i]!
='\0'）
{
lcd_wdat（dis3[i]）;
i++;
delay（30）;//控制两字之间显示速度
}
lcd_pos（0x40）;//设置显示位置为第二行的第16个字符
i=0;
while（dis4[i]!
='\0'）
{
lcd_wdat（dis4[i]）;
i++;
delay（30）;//控制两字之间显示速度
}
flash（）;
delay（800）;//控制停留时间
lcd_wcmd（0x01）;
delay
（1）;
lcd_wcmd（0x06）;
lcd_pos（0）;//设置显示位置为第一行的第1个字符
i=0;
while（dis5[i]!
='\0'）
{
lcd_wdat（dis5[i]）;
i++;
delay（30）;//控制两字之间显示速度
}
lcd_pos（0x40）;//设置显示位置为第二行的第16个字符
i=0;
while（dis6[i]!
='\0'）
{
lcd_wdat（dis6[i]）;
i++;
delay（30）;//控制两字之间显示速度
}
flash（）;
delay（800）;
lcd_wcmd（0x01）;
delay（200）;//控制两屏转换时间
}
}
5、程序调试
程序的调试。
调试后的效果图如5.1所示：
5.1调试后的效果图
程序能够达到预定目标，能够动态显示且循环显示以下内容：
Welcometo
Shaoyangcollege
Thisismy
Projectdesign
LiuChen
19921008
6、课程总结
本次的课程设计已经基本完成，基本也达到了预期的目的与要求，但是在系统的调试方面还不够健全，对汉字与图片的显示方面无法实现。
从选题到现在已有近半个月的时间，这个程序的设计主要经历了以下几个过程：
广泛查阅资料、总体思路确定、方案具体化及讨论修改、方案的确定、程序编写、软件调试，当让还有论文的定稿。
课程设计是一个非常紧密的过程，前期的结果是为后期奠定基础。
在这过程中，我不仅对LED控制系统有了一定的了解，也掌握了更多的专业知识，熟悉了单片机开发软件Keil和仿真软件Proteus的使用，更学会了系统模块设计的基本思想。
总之，通过本次课程设计，我在理论、实践与思想方面都有很大的收获。
7、致谢
这次课程设计，凝结了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。
没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。
首先，要感谢老师的耐心细致的指导，作为一个初次做课程设计的学生，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，想要完成这个设计是难以想象的。
其次，学校在这方面也给我们提供了很大的支持和帮助，每个设计小组配有专门的指导老师，帮助我们能顺利完成整个设计。
最后，还要感谢同学这半个月来对我的关心与支持，感谢各位老师在此期间对我的严格要求。
同时也要感谢身边朋友的热心帮助，没有你们的关心与支持，我不可能这么快完成我的此次课程设计！
这半个月是我学习过程中很有价值的一段时光，也将会成为我以后的美好回忆。
8、参考文献
李朝青．单片机原理及接口技术（第三版）[M]．北京：
北京航空航天大学出版社，2006．12:
P194-P296
楼然苗．单片机课程设计指导[M]．北京：
北京航空航天大学出版社，2007．7:
P166-P276
何立民．单片机实验与实践教程[M]．北京：
北京航空航天大学出版社，2004．7P198-P305
朱定华．单片微机原理与应用[M]．北京：
清华大学出版社，2003．6:
P167-P225
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：
所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：
日 期：
指导教师签名：
日 期：
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：
按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：
日 期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
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