2022年微机与接口技术课程方案——液晶显示器与键盘系统 .pdf
《2022年微机与接口技术课程方案——液晶显示器与键盘系统 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年微机与接口技术课程方案——液晶显示器与键盘系统 .pdf(33页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、个人资料整理仅限学习使用微机原理与接口技术综合实践说明书课程名称:微机原理与接口技术综合实践设计题目:液晶显示器与键盘系统院系:机电学院热能与动力工程系班级: 1112 设 计 者:马茜指导教师:肖燕彩设计时间: 2018.7.1-2018.7.12 曹家皓 陈哲王明波 王天辉精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 33 页个人资料整理仅限学习使用微机原理与接口技术综合实践任务书组长:马茜组员:曹家皓 陈哲 王明波 王天辉专业:热能与动力工程班 级:机电 1112 任务起止日期: 2018年 7 月 1 日至 2018年 7月
2、12日课程设计题目: 液晶显示器与键盘系统设计要求: 扩展一块液晶显示器和一块4*4 键盘; 系统上电显示初始化界面,如“欢迎使用本系统! ” ; 按数字键显示相应数字; 按功能键“ A” ,发光二极管发光; 按功能键“ B” ,发光二极管不发光; 按功能键“ C ” ,蜂鸣器报警; 按功能键“ D ” ,蜂鸣器停止报警; 按功能键“ E”,显示“机电 1112; 按功能键“ F”,实现返回初始状态的功能。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 33 页个人资料整理仅限学习使用工作计划安排: 分组、选题, 1 天 方案设计, 1
3、 天软硬件总体结构) 硬件搭接, 2 天;软件程序设计, 3 天;综合调试, 2 天 课程设计任务书, 2 天同组设计者及分工:马茜 11223044软件仿真,编写实验报告,程序注释。曹家皓 11223032整合实验电路,软件仿真,调试硬件电路。陈哲 11223033编写显示字型码,编写程序,调试硬件电路。王明波 11223052查阅资料,调试硬件电路。王天辉 11223053查阅资料,调试硬件电路。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 33 页个人资料整理仅限学习使用目录精选学习资料 - - - - - - - - - 名师
4、归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 33 页个人资料整理仅限学习使用一、 总体设计1. 单片机选型AT89S51是一种低功耗、高性能CMOS8 位微控制器,具有8K 在系统可编程 Flash 存储器。 STC89C52具有以下标准功能: 8k 字节 Flash ,256 字节RAM ,32 位 I/O 口线,看门狗定时器, 2 个数据指针,三个16 位定时器 / 计数器,一个6 向量 2 级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。根据万向开关的的档位,控制小直流电动机执行相应的动作。2. 按键扫描运用 P0口第四位进行行扫描,高四位进行列扫描。循环判断,得到按键位置。并在相
5、应按键按下后实现特定功能:按键10 按下时,发光二级管点亮,按键11 按下时,发光二级管停止亮;按键12 按下时,蜂鸣器响,按键13按下时,蜂鸣器停止响。3. TS1620-1显示将按键扫描值通过LCD显示出来,并在LCD上显示“ WELCOM!”及“欢迎!”。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 33 页个人资料整理仅限学习使用二、 主要元件介绍1. AT89C51 概述AT89C51是 一 种 带4KFLASHFPEROM Flash Programmable and Erasable Read Only Memory )
6、的低电压、高性能CMOS 8 位,俗称。AT89C2051是一种带2K 闪存可编程可擦除的。的可擦除可以反复擦除1000 次。该器件采用ATMEL 高密度非易失制造技术制造,与工业标准的MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8 位 CPU 和闪烁组合在单个芯片中, ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器, AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51 为很多提供了一种灵活性高且价廉的方案。1.1 AT89C51 主要特征与 MCS-51 兼容 4K 字节可编程 FLASH 寿命: 1000 写/擦循环 数据保留时间: 10 年 全静态工作: 0Hz-24MHz
7、三级锁定 128 8 位内部 RAM 32 可编程 I/O 线 两个 16 位/计数器 5 个精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 33 页个人资料整理仅限学习使用 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路。1.2 管脚说明图 1 AT89C51 引脚图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 33 页个人资料整理仅限学习使用VCC :供电电压。GND :接地。P0口:P0 口为一个 8 位漏级开路双向I/O 口,每脚可吸收8TTL门电流。当P
8、0口的管脚第一次写1 时,被定义为输入。 P0能够用于外部程序数据,它可以被定义为数据 / 地址的低八位。在FIASH 编程时, P0 口作为原码输入口,当 FIASH进行校验时, P0输出原码,此时P0外部必须接上拉电阻。P1 口:P1 口是一个内部提供上拉电阻的8 位双向 I/O 口,P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流。 P1 口管脚写入 1 后,被内部上拉为高,可用作输入,P1 口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH 编程和校验时, P1口作为低八位地址接收。P2 口:P2 口为一个内部上拉电阻的8 位双向 I/O 口,P2 口缓冲器可接收,输出
9、 4 个 TTL门电流,当 P2 口被写“ 1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2 口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部或16 位地址存储器进行存取时,P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据进行读写时,P2口输出其的内容。 P2口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 33 页个人资料整理仅限学习使用P3口:P3口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向I/O 口,可接收
10、输出4 个 TTL门电流。当P3 口写入“ 1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3 口将输出电流 ILL)这是由于上拉的缘故。P3口也可作为 AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示:口管脚 备选功能P3.0 RXD串行输入口)P3.1 TXD串行输出口)P3.2 /INT0 外部中断 0)P3.3 /INT1 外部中断 1)P3.4 T0计时器 0 外部输入)P3.5 T1计时器 1 外部输入)P3.6 /WR写选通)P3.7 /RD读选通)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些。RST :复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个的高电平时
11、间。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 33 页个人资料整理仅限学习使用ALE/PROG :当访问外部时,允许的用于锁存地址的低位字节。在FLASH期间,此用于输入脉冲。在平时,ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6 。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据时,将跳过一个ALE 脉冲。如想禁止 ALE的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。此时, ALE 只有在执行 MOVX ,MOVC指令是ALE 才起作用。另外,该被略微拉高。如果在外部执行状态ALE 禁
12、止,置位无效。/PSEN :外部的选通信号。在由外部程序取指期间,每个两次/PSEN 有效。但在访问存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA/VPP:当/EA 保持低电平时,则在此期间外部程序0000H-FFFFH ),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1 时,/EA 将内部锁定为RESET ;当/EA 端保持高电平时,此间内部程序存储器。在FLASH编程期间,此引脚也用于施加 12V编程电源 模块最佳工作电压 :5.0V 字符尺寸 :2.95 4.35(WHmm引脚功能说明 : 1620LCD 采用标准的 14 脚无背光)或 16 脚带背光)接口,引脚接口说明如表一。表一 1
13、620LCD 引脚接口说明精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 33 页个人资料整理仅限学习使用第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
14、 为低电平 R/W 为高电平时可以读忙信号,当 RS 为高电平 R/W 为低电平时可以写入数据。第6 脚:E 端为使能端,当 E 端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。第714 脚:D0D7 为8 位双向数据线。第15 脚:背光源正极。第 16 脚:背光源负极。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 33 页个人资料整理仅限学习使用2.2 1620LCD 控制指令1620液晶模块内部的控制器共有11条控制指令,如下表二所示。表二 1620LCD 控制指令它的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。说明: 1为
15、高电平、 0为低电平)指令1:清显示,指令码 01H,光标复位到地址 00H 位置指令2:光标复位,光标返回到地址00H 指令3:光标和显示模式设置 I/D :光标移动方向,高电平右移,低电平左移S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效,低电平则无效指令4:显示开关控制。 D:控制整体显示的开与关,高电平表示开显示,低电平表示关显示 C:控制光标的开与关,高电平表示有光标,低电平表示无光标 B:控制光标是否闪烁,高电平闪烁,低电平不闪烁指令5:光标或显示移位 S/C :高电平时移动显示的文字,低电平时移动光标指令6:功能设置命令 DL:高电平时为 4位总线,低电平时为 8位总线 N:
16、低电平时为单行显示,高电平时双行显示 F: 低电平时显示 5x7的点阵字精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 33 页个人资料整理仅限学习使用符,高电平时显示 5x10的点阵字符指令7:字符发生器 RAM 地址设置指令8:DDRAM地址设置指令9:读忙信号和光标地址 BF:为忙标志位,高电平表示忙,此时模块不能接收命令或者数据,如果为低电平表示不忙。指令10:写数据指令11:读数据1620液晶显示模块可以和单片机直接接口。液晶显示模块是一个慢显示器件,所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平,表示不忙,否则此指令
17、失效。要显示字符时要先输入显示字符地址,也就是告诉模块在哪里显示字符。程序在开始时对液晶模块功能进行了初始化设置,约定了显示格式。三、 基于 PROTEUS 的硬件电路设计1. PROTEUS 软件相关Proteus 是英国 Labcenter electronics公司出版的EDA,从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台 , 其处 理 器 模 型 支持 8051、HC11 、 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR 、A
18、RM 、8086 和 MSP430 等,2018 年又增加了 Cortex 和 DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB 等多种。2. 电路组成根据设计要求,硬件电路主要包括复位电路、晶体振荡电路、LCD显示电路、按键扫描电路以及蜂鸣器和发光二级管控制电路。2.1 复位电路复位是任何一种微型计算机都必须具备的工作方式。复位操作使单片机处于一种初始化的状态。MCS-51 单片机的 RST引脚上出现持续24个振荡周期的高电平信号时,单片机进入复位。通常有上电复位与人工按钮复位两种方式。本设计中采用上电复位方式。如下图3 所示。精选学习资料 -
19、 - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 33 页个人资料整理仅限学习使用图 3 上电复位电路2.2 时钟电路通常单片机系统电路的实际有内部时钟和外部时钟两种形式,两种电路都向单片机提供最基本的振荡脉冲信号。本设计中的晶体振荡电路如下图四所示。图 4 晶体振荡电路2.3 1620LCD 显示电路1620LCD 采用标准的14 脚无背光)或16 脚带背光)接口。本设计中采用14 脚LCD 。VSS 和 VDD 为电源端和接地端,VEE 用于调整液晶显示器对比度。D0D7 为 8位双向数据线。电路连接图如图五。精选学习资料 - - - - - -
20、- - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 33 页个人资料整理仅限学习使用图 5 LCD 显示电路2.4 按键扫描电路设计中采用行列式非编码键盘,由行线、列线和键盘开关矩阵3 部分组成。在这种键盘中,每根行线和列线的交叉处都有一个按键,当某个键被按下时,与这个按键相连的行线和列线就会接通,否者行线和列线不接通。如电路图 6。图 6 按键扫描电路2.5 蜂鸣器和发光二级管控制电路如下图所示:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 33 页个人资料整理仅限学习使用图 7 蜂鸣器和发光二级管控制电路四、硬
21、件配置在单片机的开发运用中,逐渐引入了高级语言,C 语言就是其中一种。在使用汇编语言的过程中,其可读性和可维护性不强,其次它的代码可重用性比较低,使用高级语言编程能很好的解决问题。C 语言具有良好的模块化、容易阅读和维护的优点。由于模块化,所以用 C 语言编写的程序有很好的可移植性,功能化的代码能够很方便地从一个工程移植到另一个工程,从而减少开发时间。本设计将采用C 语言编程。1. 按键扫描程序本设计中4*4 按键扫描是一个难点。按键高四位为列,第四位为行。当P0.0 置为 0,判断第一行是否有键按下,如果第一个键被按下,P0.4 口变为低电平, P0 口值变为 0XEE。当第二个键被按下,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022年微机与接口技术课程方案液晶显示器与键盘系统 2022 微机 接口 技术 课程 方案 液晶显示器 键盘 系统
限制150内