单片机课程设计,LCD显示屏,武昌分校,雷丹

《单片机原理及应用》课程设计报告题目：LCD显示设计院（系）：机电与自动化学院专业班级：电气自动化技术1101班学生姓名：包文峰学号：20112822023指导教师：雷丹2013年12月16日至2013年12月27日华中科技大学武昌分校制《单片机原理及应用》课程设计任务书一、设计题目LCD显示设计二、设计主要内容（1）了解122×32A点阵式LCD液晶显示的结构、工作原理、编程方法；SED1250的特性、内部结构、各个管脚的功能，以及获取字模的方法；编写一个完整的程序，能在LCD上显示汉子。（2）显示汉字“华中科技大学武昌分校及姓名”，并实现显示内容的翻屏功能。（3）按规范撰写设计说明书，含硬件设计及软件设计。三、原始资料（1）LCD显示的原理液晶是一呈液体状的化学物质,象磁场中的金属一样,当受到外界电场影响时,其分子会产生精确的有序排列。如果对分子的排列加以适当的控制,液晶分子将会允许光线穿越。无论是笔记本电脑还是桌面系统,采用的LCD显示屏都是由不同部分组成的分层结构。位于最后面的一层是由荧光物质组成的可以发射光线的背光层。背光层发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万水晶液滴的液晶层。液晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中,一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。当LCD中的电极产生电场时,液晶分子就会产生扭曲,从而将穿越其中的光线进行有规则的折射,然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。（2）LCD显示电路采用122×32A点阵式LCD液晶显示模块，内置SED1520液晶显示控制器，电路如图1所示。图1LCD显示电路（3）LCD与单片机的连接（如图2）图2LCD与单片机的连接图四、要求的设计成果1、根据控制要求，分析LCD显示系统的硬件结构；2、分析LCD引脚功能及地址分配；3、在单片机实验箱上按要求显示汉子并进行实时演示。4、提交字数不低于2000字的设计说明书一份。五、进程安排时间课程设计内容学时分配第一周周一至第一周周二上午下达设计任务；查阅资料，理解参考程序1.5天第一周周二下午至第二周周三进单片机实验室，理解硬件、编写程序，修改完善，达到设计要求6.5天第二周周四至第二周周五作品演示、撰写设计说明书、提交说明书并进行答辩（单片机实验室）2天合计10天六、主要参考资料[1]李广弟．单片机基础．北京：北京航空航天大学，2009．[2]李群芳．微型计算机与接口技术．北京：电子工业出版社，2012．[3]单片机综合仿真实验系统KeilC实验指导书．深圳：深圳市雷迈特科技有限公司，2012．[4]沈庆阳．8051单片机实践与应用．机电一体化系统设计．北京：化学工业出版社，2009．[5]朱定华．单片微机原理与应用．北京：清华大学出版社，2006．指导教师（签名）：2013年12月10日目录1.课程设计题目及要求…………………………………………………………11.1课程设计题目…………………………………………………………………11.2课程设计要求…………………………………………………………………12.课程设计主要内容……………………………………………………………22.1LCD显示原理………………………………………………………………22.2LCD显示电路………………………………………………………………22.3LCD引脚说明……………………………………………………………32.4SED1520的基本原理………………………………………………………42.5SED1520的指令系统………………………………………………………52.6LCD与单片机的连接………………………………………………………62.7汉字字模的获取………………………………………………………73.软件设计……………………………………………………………………93.1程序流程…………………………………………………………………93.2课程设计具体程序…………………………………………………104.课程设计总结………………………………………………………………30参考文献…………………………………………………………………………31-1-1.课程设计题目及要求1.1课程设计题目LCD显示设计1.2课程设计要求了解122×32A点阵式LCD液晶显示的结构、工作原理、编程方法；SED1250的特性、内部结构、各个管脚的功能，以及获取字模的方法；编写一个完整的程序，按要求在LCD上显示内容。具体显示效果为：（1）显示汉字：华中科技大学武昌分校自己的姓名。（2）实现显示内容的翻屏功能。拓展：实现显示内容的滚动功能。-2-2.课程设计主要内容2.1LCD显示原理液晶是一呈液体状的化学物质,象磁场中的金属一样,当受到外界电场影响时,其分子会产生精确的有序排列。如果对分子的排列加以适当的控制,液晶分子将会允许光线穿越。无论是笔记本电脑还是桌面系统,采用的LCD显示屏都是由不同部分组成的分层结构。位于最后面的一层是由荧光物质组成的可以发射光线的背光层。背光层发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万水晶液滴的液晶层。液晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中,一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。当LCD中的电极产生电场时,液晶分子就会产生扭曲,从而将穿越其中的光线进行有规则的折射,然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。2.2LCD显示电路采用122×32A点阵式LCD液晶显示模块，内置SED1520液晶显示控制器。LCD显示电路如图2-1所示。图2-1LCD显示电路LCD显示屏示意图（122X32）如图2-2所示。-3-图2-2LCD显示屏2.3LCD引脚说明序号符号电平功能1GND0v逻辑电源地2Vcc5v逻辑电源正3V0可调液晶显示驱动电源4A0H/LH:数据L:指令5R/WH/LH：读L:写6E1H,H→L主工作方式IC的使用信号7E2H,H→L从工作方式IC的使用信号8NC—未用9DB0H/L数据总线（最低位）010DB1H/L数据总线111DB2H/L数据总线2-4-2.4SED1520的基本原理SED为内置液晶显示器控制器，集行、列驱动器和控制器与一体，广泛应用于小型液晶显示模块中，内置2560位显示RAM区（32行80列），RAM中的1位数据控制液晶屏上一个像素的亮暗，“1”为亮，“0”为暗。（1）1-61列为左半屏；62-122为右半屏。（2）每半屏页数分配一致。（3）每页含8行80列（80个字节）。（前61列有效）（4）每半屏为32行，共4页。（5）每个汉字占16行，即用2页才能写完。（6）液晶屏上最多能显示两行汉字(静态时最多显示16字)。12DB3H/L数据总线313DB4H/L数据总线414DB5H/L数据总线515DB6H/L数据总线616DB7H/L数据总线（最高位）7-5-2.5SED1520的指令系统SED1520的13条指令指令名称控制信号控制代码A0R/WD7D6D5D4D3D2D1D0复位0011100010显示开关设置0010101110/1地址排序设置0010100000(正向）/1（逆向）体闲状态设置0010100100（驱动）/1（不驱动）占空比设置0010101000（1/16)/1(1/32)显示起始行设置00110L4L3L2L1L0（0-31）页面地址设置00101110P1P0（0-3）列地址设置000C6C5C4C3C2C1C0（0-79）启动改写方式0011100000结束改写方式0011101110读取状态字01BUSYADCON/OFFRESET0000写显示数据10数据读显示数据11数据-6-2.6LCD与单片机的连接单片机与LCD模块之间有四种基本操作：写命令：R/W接低电平即A7为0读状态：R/W接高电平即A7为1写显示数据：A0接高电平读显示数据：A0接低电平E1E2写指令代码地址FA00HF800H读状态地址FA80HF880H写显示数据地址FA40HF840H读显示数据地址FACOHF8C0H-7-2.7汉字字模的获取在编写程序之前，我们必须要知道所显示汉字的字模，要得到我们所需要的汉字字模，我们可以通过有关的软件进行查询，得到其数据表。如“包”字：再如“文”字：-8-再如“峰”字：-9-3软件设计3.1程序流程显示主程序显示子程序-10-初始化程序清屏幕子程序3.2课程设计具体程序实现翻屏功能PD1EQU60;；模块参数COLUMNEQU30HPAGE1EQU31H;；页地址寄存器CODE1EQU32H;；字符代码寄存器COUNTEQU33H;；计数器COMEQU20H;；指令寄存器DATEQU21H;；数据寄存器CWADD1EQU0fa00H;；写指令代码地址（E1）CRADD1EQU0fa80H;；读状态字地址（E1）DWADD1EQU0fa40H;；写显示数据地址（E1）DRADD1EQU0fac0H;；读显示数据地址（E1）CWADD2EQU0f800H;；写指令代码地址（E2）CRADD2EQU0f880H;；读状态字地址（E2）DWADD2EQU0f840H;；写显示数据地址（E2）DRADD2EQU0f8c0H;；读显示数据地址（E2）ORG0000H-11-AG1:MOVSP,#60HLCALLINT;；调用初始化子程序LCALLCLEAR;；调用清屏子程序MOVPD1,#3DH;；MOVPAGE1,#02H;；页地址寄存器置初值MOVCOLUMN,#0H;；列地址寄存器置初值MOVCODE1,#00H;；字符代码寄存器置初值LCALLCCW_PR;；显示“华”MOVPAGE1,#02HMOVCOLUMN,#0fHMOVCODE1,#01HLCALLCCW_PR;；显示“中”MOVPAGE1,#02HMOVCOLUMN,#1eHMOVCODE1,#02HLCALLCCW_PR;；显示“科”MOVPAGE1,#2HMOVCOLUMN,#2dHMOVCODE1,#03HLCALLCCW_PR;；显示“技”MOVPAGE1,#2HMOVCOLUMN,#61MOVCODE1,#04HLCALLCCW_PR;；显示“大”MOVPAGE1,#2HMOVCOLUMN,#76MOVCODE1,#05HLCALLCCW_PR;；显示“学”MOVPAGE1,#2HMOVCOLUMN,#91MOVCODE1,#06HLCALLCCW_PR;；显示“武MOVPAGE1,#2HMOVCOLUMN,#106MOVCODE1,#07HLCALLCCW_PR;；显示“昌-12-MOVPD1,#3DH;；MOVPAGE1,#00H;；页地址寄存器置初值MOVCOLUMN,#0H;；列地址寄存器置初值MOVCODE1,#08H;；字符代码寄存器置初值LCALLCCW_PR;；显示“分”MOVPAGE1,#00HMOVCOLUMN,#0fHMOVCODE1,#09HLCALLCCW_PR;；显示“校”MOVPAGE1,#0HMOVCOLUMN,#1eHMOVCODE1,#0aHLCALLCCW_PR;；显示“---”MOVPAGE1,#0HMOVCOLUMN,#2dHMOVCODE1,#0bHLCALLCCW_PR;；显示“包”MOVPAGE1,#0HMOVCOLUMN,#61MOVCODE1,#0cHLCALLCCW_PR;；显示“文”MOVPAGE1,#0HMOVCOLUMN,#76MOVCODE1,#0dHLCALLCCW_PR;；显示“峰”LCALLAG2;；延时显示LCALLCLEAR;；清屏LCALLAG2LCALLAG2LCALLAG2;；清屏延时LJMPAG1;；调用显示程序SJMP$CCW_PR:MOVDPTR,#CCATB;；确定字符字模块首地址MOVA,CODE1;；取代码MOVB,#20H;；字模块宽度为32个字节-13-MULAB;；代码X32ADDA,DPL;；字符字模块首地址=字模库首地址+代码X32MOVDPL,AMOVA,BADDCA,DPHMOVDP