液晶顯示AD信號的曲線

1、浙江海洋學(xué)院東?？茖W(xué)技術(shù)學(xué)院單片機課程設(shè)計報告設(shè)計題目 液晶顯示AD信號的曲線 年級專業(yè) 2014 年 12 月 6 日課程設(shè)計量化評分標準 指標最高分評分要素評分方案設(shè)計35方案選擇合理，分析、設(shè)計正確，原理清楚，電路、程序流程圖清晰，結(jié)構(gòu)合理，程序簡潔、正確。  調(diào)試15過程清晰，調(diào)試方案設(shè)計合理，測試點選擇適當，程序編寫正確，調(diào)試步驟清楚。 結(jié)果20電路及程序運行結(jié)果正確，達到預(yù)期效果。  設(shè)計報告20報告結(jié)構(gòu)嚴謹，邏輯嚴密，論述層次清晰，語言流暢，表達準確，重點突出，報告完全符合規(guī)范化要求，用計算機打印成文。 工作態(tài)

2、度10工作態(tài)度認真，按時完成設(shè)計任務(wù)，是否獨立完成。  總 評 成 績 指導(dǎo)老師評語：目 錄1.引 言42.方案設(shè)計42.1.設(shè)計要求42.2.設(shè)計方案43.硬件設(shè)計53.1.單片機最小系統(tǒng)53.2.lcd顯示部分63.3.按鍵部分83.4.信號采集電路ADC083294.軟件設(shè)計104.1.軟件流程104.2.分塊子程序模塊105.實驗結(jié)果與討論（或?qū)嶒灧抡媾c討論）115.1.實驗仿真115.2.結(jié)果討論126.心得體會137.附 錄A；源程序148.參考文獻20液晶顯示AD信號曲線1. 引 言隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展,諸多家用電子產(chǎn)品和各種 儀器儀表在顯示技術(shù)方

3、面提出了新的要求,原有的單純LED或LED數(shù)碼管、電磁式儀表等已遠不能滿足要求。建立性能優(yōu)良、價格低廉的既能顯示字符也能顯示漢字和圖形、圖表、曲線等的顯示器一直是工程技術(shù)人員所關(guān)注的問題。LCD液晶顯示器能勝任上述要求,且有工作電壓低、功耗小、驅(qū)動簡單、高可靠性、壽命長、性能穩(wěn)定等優(yōu)點,其發(fā)展前景極為廣闊。液晶應(yīng)用很廣，例如液晶電子手表，計算器以及液晶電視、便攜式計算機等，處處可以看到 液晶的足跡。本文主要介紹如何用AT89S52單片控制點陣液晶模塊將現(xiàn)場采集到的信號以實時曲線的方式表達，為信號的現(xiàn)場分析提供便利，有較高的實用價值。利用STC89C52單片機對12864液晶進行讀寫操作并顯示實

4、時信號波形，這樣便構(gòu)成了一個單片機簡易示波器。2. 方案設(shè)計2.1. 設(shè)計要求1、基本要求（1） 用ADC0832采集數(shù)據(jù)信號發(fā)生器中的正弦信號 。（2）在LCD（型號建議選LCD12864）上顯示信號的波形2、發(fā)揮部分 （1）能夠LCD12864上同時顯示2路信號信號（2）曲線上同時顯示 波形峰值例如CH0:0.15V2.2. 設(shè)計方案2.1.1 單片機芯片的選擇本設(shè)計選用STC89C52單片機，它是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，足夠本設(shè)計之用,高性能CMOS8位微處理器該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集

5、和輸出管腳相兼容。功能強大、使用方便的STC89C52單片機適用于許多較為復(fù)雜的應(yīng)用場合1。2.1.2 總體設(shè)計及系統(tǒng)原理LCD顯示AD采樣波形的整體設(shè)計思路較為明確簡單，包括單片機、自動復(fù)位電路、按鍵電路、LCD顯示電路、AD采樣電路。在確定系統(tǒng)的大體形式之后，畫出本系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)布局，電路原理如圖2-1所示顯示電路用的是無字符AMPIRE12864，并行方式，P0口為LCD并行數(shù)據(jù)口，P2為LCD控制端口；P3為調(diào)頻按鍵口；P1為ADC0832數(shù)據(jù)采樣端口。 圖 2-1 系統(tǒng)設(shè)計3. 硬件設(shè)計3.1. 單片機最小系統(tǒng)單片機最小系統(tǒng)選用STC89C52，包含上電自動復(fù)位電路和手動復(fù)位電路，可

6、對單片機進行復(fù)位操作。圖 3-1 上電復(fù)位電路3.2. lcd顯示部分圖 3-2 顯示電路本設(shè)計顯示用的是LCD12864液晶顯示屏，用來顯示波形及其相應(yīng)參數(shù)，LCD液晶顯示器能勝任上述要求,且有工作電壓低、功耗小、驅(qū)動簡單、高可靠性、壽命長、性能穩(wěn)定等優(yōu)點,其發(fā)展前景極為廣闊。sbit EN=P20; /EN使能sbit RW=P21;/RW端為0-寫，1-讀sbit RS=P22; /RS端為0命令，為1數(shù)據(jù)sbit CS1=P26;/片選1低電平有效，控制左半屏sbit CS2=P27;/片選2低電平有效，右半屏/一塊驅(qū)動驅(qū)動一塊64*64的液晶，每塊液晶有8頁，每頁8行,每行64位顯示

7、開關(guān)函數(shù)：0x3e是關(guān)顯示，0x3f是開顯示指令是RS都為0；讀寫 狀態(tài)數(shù)據(jù)/指令RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00011XXXXXX寫命令 設(shè)置選擇行命令 起始行0xc0；RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00010111XXX寫命令 設(shè)置選擇頁（page）命令 起始頁 0xB8；RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00001XXXXXX寫命令 設(shè)置選擇列（Y address）命令 起始列0x40；第一列為0x40一直到0x7F共64列，因為此液晶有128列，所以有兩塊驅(qū)動芯片驅(qū)動。RWRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB

8、1DB010Busy0ON/OFFRESET0000讀狀態(tài) Busy：為1內(nèi)部忙，不能對液晶進行操作。0-工作正常。ON/OFF：1-顯示關(guān)閉；0-顯示打開RESET：1-復(fù)位狀態(tài)；0-正常。 說明在Busy和RESET狀態(tài)時，除讀狀態(tài)指令外，其他任何指令均不會對驅(qū)動器產(chǎn)生作用。20/* LCD12864液晶測忙子程序(讀狀態(tài))形式2 */ void Busy(void) uchar busy; do EN=0; RS=0; RW=1; Delay_1ms(20); EN=1; busy=P0; Delay_1ms(20); EN=0; while(busy&0x80);寫命令/寫數(shù)據(jù)

9、 （形式一樣）：/*形式一；需要#include<intrins.h>*/void Write_com(uchar value) Busy(); RS=0; /0為命令；1為數(shù)據(jù)RW=0;Lcd_data=value;EN=1;_nop_();_nop_();EN=0;設(shè)置頁：void Set_page(uchar page)page=0xB8|page; /1011 1000|page；page 07Write_lcd_com(page);設(shè)置起始行：void Set_line(uchar startline) /設(shè)置顯示的起始行 063 startline=0xC0|start

10、line; /起始 行地址為0xC0 Write_lcd_com(startline);void SetLine(uchar line) /line -> 0 : 7 選行寫指令 line = line & 0x07; line = line | 0xb8; /1011 1xxx SendCommand(line);void SetColum(uchar colum) /colum -> 0 :63 colum = colum & 0x3f; /0011 1111 框定范圍 超過64的自動減回063 colum = colum | 0x40; /01xx xxxx

11、SendCommand(colum);void SetStartLine(uchar startline) /startline -> 0 : 63置顯示起始行 startline = startline & 0x3f; startline = startline | 0xc0; /11xxxxxx SendCommand(startline);/*顯示開關(guān)函數(shù)：0x3e是關(guān)顯示，0x3f是開顯示*/void Set_onoff(uchar onoff) if(onoff=1)Write_lcd_com(0x3f);elseWrite_lcd_com(0x3e);控制屏幕：voi

12、d SelectScreen(uchar screen)switch(screen) case 0:CS1=0;CS2=0;break;/全屏 case 1:CS1=0;CS2=1;break;/左半屏 case 2:CS1=1;CS2=2;break;/右半屏 default: break; 清屏的格式固定void ClearScreen(uchar screen) /清屏 0全屏 1左 2右 uchar i,j;SelectScreen(screen);for(i=0;i<8;i+) Set_page(i); Set_column(0); for(j=0;j<64;j+) Wr

13、ite_lcd_data(0); 初始化1:void Init_lcd(void)Busy();SelectScreen(0);Set_onoff(0);SelectScreen(0);Set_onoff(1);SelectScreen(0);ClearScreen(0);Set_page(0);3.3. 按鍵部分按鍵設(shè)定部分比較簡單，因為本系統(tǒng)按鍵少，所以在設(shè)計上采用了外部中斷按鍵方式。按下操作鍵動作如下：操作鍵P3.2:采樣間隔時間增加；圖 3-3 按鍵電路操作鍵P3.3:采樣間隔時間減少；3.4. 信號采集電路ADC0832此電路由信號發(fā)生其、一個電位器和一個ADC0832芯片組成，電位

14、器被用來調(diào)信號零點，P1_0片選信號，使能芯片；P1_1給芯片提供時鐘信號；P1_2、P1_3控制啟動芯片與采樣方式。圖 3-4 ADC0832電路4. 軟件設(shè)計4.1. 軟件流程圖4-1軟件設(shè)計流程根據(jù)電子鐘的功能設(shè)計要求給出如下的軟件設(shè)計流程4.2. 分塊子程序模塊主要分塊子程序說明如下:（1）：adc0832.c :ADC采樣子程序；Adc0832.c主要是使用P1口配置ADC0832的啟動，采樣方式，與讀取ad數(shù)據(jù)的子函數(shù)。.（2）lcd.c ：LCD液晶顯示子程序；ülcd.c配置了12864LCD所使用到得基本的底層程序及顯示漢字和Adc采樣數(shù)據(jù)的分析及顯示程序。（3）m

15、yfun.c:其他子函數(shù)；ümyfun.c配置了關(guān)于按鍵的中斷初始化。（4）main.c:主函數(shù)；主函數(shù)力求簡潔明了，能看出程序的運行順序。程序框架如下：圖4-2程序框架圖5. 實驗結(jié)果與討論（或?qū)嶒灧抡媾c討論）5.1. 實驗仿真依據(jù)各功能模塊的功能要求和工作過程畫出程序的流程圖，然后根據(jù)流程圖和系統(tǒng)的硬件連接寫出詳細的程序，接著對各個子程序進行編譯，調(diào)試，運行，看看是否能達到其功能，然后再將整個程序糅合在一起進行整體軟件調(diào)試。在整體調(diào)試中，需注意寄存器組不能重復(fù)，在進入中斷時，哪些寄存器內(nèi)容和參數(shù)需入棧保護，以及調(diào)用子程序時各參數(shù)必須統(tǒng)一，在編譯通過時，最好能把整個程序再單步執(zhí)行一

16、遍。單步執(zhí)行時看看每步執(zhí)行完后數(shù)據(jù)各個特殊功能寄存器中數(shù)據(jù)的變化，這樣才能確保整個程序按照系統(tǒng)的工作過程和功能要求執(zhí)行。仿真結(jié)果如圖5-1所示。 圖5-1 實驗仿真結(jié)果5.2. 結(jié)果討論本設(shè)計以AT89C52單片機為系統(tǒng)的控制核心，采用proteus仿真軟件進行測試。Proteus是一款比較常用的單片機仿真軟件，用proteus和keil配合進行仿真提高系統(tǒng)運行效率與穩(wěn)定性。由于采用了動態(tài)掃描的方式實現(xiàn)對點陣式LED電子顯示屏的控制，使系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、清晰地顯示波形。6. 心得體會單片機是電氣信息工程及其自動化專業(yè)一門必備的課程及技術(shù)，而單片機課程設(shè)計則是檢驗學(xué)習(xí)成果，加深學(xué)習(xí)深度的一種途徑。課

17、程設(shè)計的三個星期是自己人生階段中很難忘的一段經(jīng)歷，從設(shè)計之初的無從下手到設(shè)計工作的圓滿完成，期間遇到了諸多的問題和困難。上網(wǎng)查資料，和同學(xué)討論程序思路，圖書館中翻閱關(guān)于lcd的資料，還有就是每個星期老師的檢查和指導(dǎo)。在這種不斷自學(xué)和探索中開闊了視野，思路一點一點的清晰，lcd12864模塊 adc0832模塊等等，仿真也一點一點的成型。同時，在此期間，我也從同學(xué)們那里得到許多幫助，他們在我苦無頭緒之時幫我找資料，在我有疑難時耐心給予解答，并一直給予我鼓勵和支持，支持我認真細致的完成這篇設(shè)計。我也要向他們致以謝意?？梢哉f，沒有魯老師的耐心輔導(dǎo)與幫助，很難在規(guī)定時間內(nèi)完成這樣一篇論文。我向王建行，

18、魯曉東老師表示由衷的感謝！7. 附 錄A；源程序源程序代碼（主要語句要有注釋）/* adc0832.c */ #include"adc0832.h"void DELAY(uint i)while(-i);uchar Init_adc0(uchar j)uchar i,data_1st,data_2nd; while(1)CS=0; /片選芯片DI=1; /DI在第一個下降沿前必須高電平，表示啟動信號CLK=0;DELAY(2); /等同于_nop_(); _nop_();CLK=1;DELAY(2);CLK=0; /1stDI=1; /第二 第三個下降沿前個輸入一個二進制數(shù)

19、/CLK=0;DELAY(2); /等同于_nop_(); _nop_();CLK=1;DELAY(2);CLK=0; /2ndDI=0; /各代表不同的采樣方式（10 CH0;11 CH1;00 CH0=IN+;01 CH0=IN-)/CLK=0;DELAY(2); /等同于_nop_(); _nop_();CLK=1;DELAY(2);CLK=0; /3rd AD轉(zhuǎn)化初始化話完成DELAY(2);CLK=1;DELAY(2); for(i=8;i>0;i-) CLK=0; data_1st|=DO;data_1st<<=1;DELAY(2);CLK=1;DELAY(2);

20、 for(i=8;i>0;i-) CLK=0; data_2nd|=DO;data_2nd<<=1;DELAY(2);CLK=1;DELAY(2); CLK=0;DELAY(2); /等同于_nop_(); _nop_();CLK=1;DELAY(2);CLK=0;DELAY(2); /等同于_nop_(); _nop_();CLK=1;DELAY(2);CLK=0;CS=1; /關(guān)閉adc0832DELAY(j); return data_1st; uchar Init_adc1(uchar j)uchar i,data_1st,data_2nd; while(1)CS=0

21、; /片選芯片DI=1; /DI在第一個下降沿前必須高電平，表示啟動信號CLK=0;DELAY(2); /等同于_nop_(); _nop_();CLK=1;DELAY(2);CLK=0; /1stDI=1; /第二 第三個下降沿前個輸入一個二進制數(shù)/CLK=0;DELAY(2); /等同于_nop_(); _nop_();CLK=1;DELAY(2);CLK=0; /2ndDI=1; /各代表不同的采樣方式（10 CH0;11 CH1;00 CH0=IN+;01 CH0=IN-)/CLK=0;DELAY(2); /等同于_nop_(); _nop_();CLK=1;DELAY(2);CLK=

22、0; /3rd AD轉(zhuǎn)化初始化話完成DELAY(2);CLK=1;DELAY(2); for(i=8;i>0;i-) CLK=0; data_1st|=DO;data_1st<<=1;DELAY(2);CLK=1;DELAY(2); for(i=8;i>0;i-) CLK=0; data_2nd|=DO;data_2nd<<=1;DELAY(2);CLK=1;DELAY(2); CLK=0;DELAY(2); /等同于_nop_(); _nop_();CLK=1;DELAY(2);CLK=0;DELAY(2); /等同于_nop_(); _nop_();CL

23、K=1;DELAY(2);CLK=0;CS=1; /關(guān)閉adc0832DELAY(j); return data_1st; /* adc0832.c */ #include"adc0832.h"void DELAY(uint i)while(-i);uchar Init_adc0(uchar j)uchar i,data_1st,data_2nd; while(1)CS=0; /片選芯片DI=1; /DI在第一個下降沿前必須高電平，表示啟動信號CLK=0;DELAY(2); /等同于_nop_(); _nop_();CLK=1;DELAY(2);CLK=0; /1stDI=

24、1; /第二 第三個下降沿前個輸入一個二進制數(shù)/CLK=0;DELAY(2); /等同于_nop_(); _nop_();CLK=1;DELAY(2);CLK=0; /2ndDI=0; /各代表不同的采樣方式（10 CH0;11 CH1;00 CH0=IN+;01 CH0=IN-)/CLK=0;DELAY(2); /等同于_nop_(); _nop_();CLK=1;DELAY(2);CLK=0; /3rd AD轉(zhuǎn)化初始化話完成DELAY(2);CLK=1;DELAY(2); for(i=8;i>0;i-) CLK=0; data_1st|=DO;data_1st<<=1;D

25、ELAY(2);CLK=1;DELAY(2); for(i=8;i>0;i-) CLK=0; data_2nd|=DO;data_2nd<<=1;DELAY(2);CLK=1;DELAY(2); CLK=0;DELAY(2); /等同于_nop_(); _nop_();CLK=1;DELAY(2);CLK=0;DELAY(2); /等同于_nop_(); _nop_();CLK=1;DELAY(2);CLK=0;CS=1; /關(guān)閉adc0832DELAY(j); return data_1st; uchar Init_adc1(uchar j)uchar i,data_1st

26、,data_2nd; while(1)CS=0; /片選芯片DI=1; /DI在第一個下降沿前必須高電平，表示啟動信號CLK=0;DELAY(2); /等同于_nop_(); _nop_();CLK=1;DELAY(2);CLK=0; /1stDI=1; /第二 第三個下降沿前個輸入一個二進制數(shù)/CLK=0;DELAY(2); /等同于_nop_(); _nop_();CLK=1;DELAY(2);CLK=0; /2ndDI=1; /各代表不同的采樣方式（10 CH0;11 CH1;00 CH0=IN+;01 CH0=IN-)/CLK=0;DELAY(2); /等同于_nop_(); _nop

27、_();CLK=1;DELAY(2);CLK=0; /3rd AD轉(zhuǎn)化初始化話完成DELAY(2);CLK=1;DELAY(2); for(i=8;i>0;i-) CLK=0; data_1st|=DO;data_1st<<=1;DELAY(2);CLK=1;DELAY(2); for(i=8;i>0;i-) CLK=0; data_2nd|=DO;data_2nd<<=1;DELAY(2);CLK=1;DELAY(2); CLK=0;DELAY(2); /等同于_nop_(); _nop_();CLK=1;DELAY(2);CLK=0;DELAY(2);

28、/等同于_nop_(); _nop_();CLK=1;DELAY(2);CLK=0;CS=1; /關(guān)閉adc0832DELAY(j); return data_1st; /* lcd.c */#include"lcd12864.h"void Delay_1ms(uint x) uint i,j; for(i=x;i>0;i-) for(j=110;j>0;j-); void Busy(void) Lcd_data=0x00;RS=0;RW=1;EN=1; while(Lcd_data&0x80);EN=0;void Write_lcd_com(uchar

29、 value) Busy(); RS = 0; /RS端為0命令，為1數(shù)據(jù) RW = 0;Lcd_data = value;EN = 1;delaylcd(2); EN = 0;void Write_lcd_data(uchar date)Busy(); RS = 1;/RS端為0命令，為1數(shù)據(jù) RW = 0;Lcd_data = date;EN = 1;delaylcd(2); EN = 0;void Set_page(uchar page) / page 07page=0x07&page; /防止賦值出現(xiàn)錯誤導(dǎo)致命令錯誤page=0xB8|page;Write_lcd_com(pa

30、ge);void Set_line(uchar startline) /設(shè)置顯示的起始行 063 startline=0x3f&startline;startline=0xC0|startline; /起始 行地址為0xC0 Write_lcd_com(startline);void Set_column(uchar column)column = column & 0x3f; /0011 1111 框定范圍 超過64的自動減回063 column = column | 0x40; /01xx xxxx Write_lcd_com(column);void Set_onoff(

31、uchar onoff) /顯示開關(guān)函數(shù)：0x3e是關(guān)顯示，0x3f是開顯示if(onoff=1)Write_lcd_com(0x3f);elseWrite_lcd_com(0x3e);void SelectScreen(uchar screen)switch(screen) case 0:CS1=0;CS2=0;break;/全屏 case 1:CS1=0;CS2=1;break;/左半屏 case 2:CS1=1;CS2=0;break;/右半屏 default: break; void ClearScreen(uchar screen) /清屏 0全屏 1左 2右 uchar i,j;S

32、electScreen(screen);for(i=0;i<8;i+) Set_page(i); Set_column(0); for(j=0;j<64;j+) Write_lcd_data(0); void Init_lcd(void)Busy();SelectScreen(0);Set_onoff(0);SelectScreen(0);Set_onoff(0);SelectScreen(0);ClearScreen(0);Set_page(0);void Display1616(uchar screen,uchar page,uchar column,uchar *p) uch

33、ar i;SelectScreen(screen);Set_page(page);Set_column(column);for(i=0;i<16;i+)Write_lcd_data(pi);Set_page(page+1);Set_column(column);for(i=0;i<16;i+)Write_lcd_data(pi+16);Set_onoff(1);void Display816(uchar screen,uchar page,uchar column,uchar *p) uchar i;SelectScreen(screen);Set_page(page);Set_column(column);for(i=0;i&l