基于51单片机的液晶显示屏控制系统设计毕业设计(编辑修改稿)

基于51单片机的液晶显示屏控制系统设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

行驱动器 T6A40 工作原理如下：两个 34 位双向移位寄存器产生的两个 34 位并行数 据将输出到两个 LCD 驱动电路中，并在 LCD 偏压电路作用下产生 68 位并行 LCD 行输出信号，最后加到 LCD 屏的行输入端。 4 硬件设计 （ 1）控制液晶显示模块实现英文、汉字、图形、及图像的显示。 （ 2）实现便携式设计。 （ 3）可提供实现与计算机的数据传输的接口电路。 液晶显示屏控制系统的设计 总体电路设计构架 单片机系统板主要由单片机、 EPROM、电源电路、 RS232 接口电路及 液晶显示模块接口组成。 其电路原理框图如图 41： 图 41 总电路原理框图 单片机系统板的功能是控制液晶显示模块进行显示，它的特点是采用了 7805 整流电源电路为系统板提供 5V 电压，可实现便携式设计，另外系统板还配备了一个 RS232 接口，可以实现与计算机的数据传输。 单片机与液晶显示模块接口 单片机与液晶显示模块接口的通信这里采用间接访问方式。 间接控制方式是将内置T6963C 控制器的液晶显示模块与计算机系统中某个并行 I/O 接口连接，计算机通过对该I/O 接口的间接操作来实现对模块的控制。 间接控制方式在硬件电路上需要一个 8 位并行接口与模块的数据线连接，作为数据总线，还需要一个 3 位并行接口作为时序控制信号线如 89C51 的 作为 C/D， 作为 WR，以及 作为 RD。 由于使用了专用的并行接口连接模块，而且该并行接口自身在计算机系统中有相应的片选地址，所以模块的片选信号可以直接接地作选通态，间接控制方式的接口电路与时序无关，时序完全靠软件编程实现。 计算机间接控制方式下与内置 T6963C 控制器的液晶显示模块的实用接口电路如下所示。 模块的 V0 端所接的电位器是作为液晶驱动电源的调节器，调 节显示的对比度。 间接接口电路如图 42： 电 源 电 路 单 片 机 RS232 接口电路 EPROM 液晶显示模块接口 液晶显示屏控制系统的设计 图 42 间接接口电路 单片机与计算机的通信接口 单片机与计算机的通信采用简化三线的串行通信方式，即把单片机的发送端 TXD直接和计算机的接收端 RXD 相连，接收端 RXD直接和计算机的发送端 TXD 相连，但是单片机的+5V TTL 信号电平与 PC 机的177。 10V 信号电平不相容，所以必须进行电平转换， 本设 计中采用 MAXIM 公司生产的 MAX232 芯片， MAX232 包含两路接收器和驱动器，适用于各种 EIA232C和。 MAX232 芯片内部有一个电源电压变换器，可以把输入的 +5V电源电压变换成为 RS232C 输出电平所需的177。 10V 电压，所以，采用此芯片接口的串行通信系统只需要单一的 +5V 电源就可以了。 不像传统的 RS232 电平转换器发送器 MC1488 和接收器 MC1489 那样必须提供额外的 +12V 和 12V电源。 MAX232 芯片引脚图如图 43： 图 43 MAX232引脚图 图 44 MAX232串行接口电路 此通信接口电路，只用了 MAX232 芯片中的一路接收器和驱动器，接至 PC 机串口的接液晶显示屏控制系统的设计 口使用 RS232 标准的 DB9 芯接插座。 MAX232CPE 接线也非常简单，只需要 5V 电源，外接四只电容，即可产生 +12V 和 12V 电压，输出标准的 RS232 接口信号。 而且 MAX232CPE 的价格不贵，所以采用 MAX232CPE 接口芯片实现 RS232 接口电路。 其接口电路如图 44。 电源电路 电源电路是由电源变压器 ,整流 ,滤波和稳压电路等四部分组成。 电源变压器是将交流电网 220V 的电压变为所需要的电压值 ,然后通过整流电路交流电压变为脉动的直流电压。 由于此 脉动的直流电压还含有较大的波纹 ,必须通过滤波电路加以滤除 ,从而得到平滑的直流电压。 但这样的电压还随电网电压波动 (一般有 10%左右的波动 ),负载和温度的变化而变化 .因而在整流 ,滤波之后 ,还需接稳压电路。 稳压电路的作用是当电网电压波动 ,负载和温度变化是 ,维持输出直流电压稳定。 电源电路如图 45: 图 45 电源电路 5 系统软件设计 内置 T6963C控制器软件特性 由于 T6963C 使用了硬件初始化设置 ,所以使得其指令功能集中于显示功能的设置上 ,从而加强了 T6963C 的显示控制能力。 T6963C 模块的控制指令可带 1个或 2 个参数，或无参数。 每条指令的执行都是先送入参数，再送入指令代码。 而且当向 T6963C 中读、写数据或向其中写入命令时，必须严格遵循 T6963C 的时序。 如果所送参数多于规定个数，以最后送入的有效。 每次操作之前必须先进行状态字检测。 显示过程流程图如图 51： 初始化 清 零 定入显示数状态读取 状态检测 写指令（读数指令状态启动 状态检查 写参数 1（低 8 位） 写指令 状态检查 写参数 2（高 8 位） 液晶显示屏控制系统的设计 图 51 显示过程流程图 图 52 双参数指令传输流程图 以上每一步骤又要完成以下流程：对于无参数或自动指令，以上过程只需 1 次，单参数指令需两次，而双参数指令则需进行 3 次（前 2 次传参数，最后传指令）。 图 52 以双参数指令为例给出其指令传输过程。 液晶显示模块指令说明如下 : （ 1）读状态字 格式 T6963C 的状态字由七位标志位组成 ,它们是 : S0 指令读写状态 1:准备好 0:忙 S1 数据读写状态 1:准备好 0:忙 S2 数据自动读状态 1:准备好 0:忙 S3 数据自动写状态 1:准备好 0:忙 S4 未用 S5 控制器运行检测可能性 1:可能 0:不能 S6 屏读 /屏拷贝出错状态 1:出错 0:正确 S7 闪烁状态检测 1:显示 0:关显示 （ 2）地址指针设置 格式 D1 D2 该指令为双参数 (D1,D2)指令。 指令代码中的 N1,N2,N0 取值 ”1”为有效 ,”0”为无效 ,而且不能同时为 ”1”,根据 N的取值 ,该指令有三种含义 ,如表 51: S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 S0 0 0 1 0 0 N2 N1 N0 液晶显示屏控制系统的设计 D1 D2 指令代码 功能 水平位置 (低 7位有效 ) 垂直位置 (低 5位有效 ) 21H(N0=1) 光标地址设置 偏置地址 (低 5位有效 ) 00H 22H(N1=1) CGRAM 偏置地址 低字节 高字节 24H(N2=1) 显示地址设置 表 51 （ 3）显示区域设 置 格式 D1 D2 该指令是双参数指令 ,它将在显示存储器内划分出各显示区域的范围。 它是由设定显示区域的首地址和宽度来确定该显示区域的范围 ,同时也确定了显示存储器单元与显示屏上各点像素的对应关系。 该指令中 N1,N0 有四种组合 ,每种组合有不同的含义。 具体功能参见表 52: N1 N0 D1 D0 指令代码 功能 0 0 低字节 高字节 40H 文本显示区首地址 0 1 字节数 00H 41H 文本显示宽度 1 0 低字节 高字节 42H 图形显示区首地址 1 1 字节数 00H 43H 图形显示区宽度 表 52 （ 4）显示方式设置 格式 该指令为显示方式的设置 ,无参数。 它的几个设置位功能如下 : CG位 字符发生器选择位。 当 CG=0 时 ,启用内部字符发生器 CGROM,该字符库有 128 种字符 ,其代码为 00H～7FH。 同时可以建立 128 种 8 8 点阵的自定义字符发生器 CGRAM,其字符代码规定在 80H～ FFH范围内。 当 CG=1 时 ,禁止内部 CGROM,字符显示完全取自自定义字符发生器 CGRAM,该字符库为 2K字节容量 ,字符代码为 00H～ FFH。 N2,N1,N0 位为显示方式设置位 ,它们的组合产生的显示方式如表 53: 0 1 0 0 0 0 N1 N0 1 0 0 0 CG N2 N1 N0 液晶显示屏控制系统的设计 N2 N2 N0 显示方式 说明 0 0 0 逻辑“或” 文本与图形以逻辑“或”的关系合成显示 0 0 1 逻辑“异或 ” 文本与图形以逻辑“异或”的关系合成显示 0 1 1 逻辑“与” 文本与图形以逻辑“与”的关 系合成显示 1 0 0 文本属性 文本显示特征以双字节表示 表 53 （ 5）显示状态设置 格式 该指令设置了当前的显示状态，无参数。 该指令有 4 个设置位，每一位都代表一种显示状态的设置，它们可以同时有效，也可以部分有效，也可以都无效。 这 4 个设置位的功能如下： N0 光标闪烁设置开关 N0=1 为启用光标闪烁； N=0为禁止光标闪烁。 N1 光标显示设置开关 N0=1 为启用光标显示； N=0为禁止光标 显示。 N2 文本显示设置开关 N0=1 为启用文本显示； N=0为禁止文本显示。 N3 图形。