單片機原理與應(yīng)用項目液晶顯示電子臺歷

1、單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用 n 串行通信概念：串口結(jié)構(gòu)、工作方式、波特率 n 串行中斷系統(tǒng)：串行中斷控制n 步進電機驅(qū)動 、 PWM驅(qū)動技術(shù) 復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧前一項目主要內(nèi)容前一項目主要內(nèi)容 一、項目描述一、項目描述n日常的用品，紙質(zhì)日常的用品，紙質(zhì)電子產(chǎn)品，電子化程度電子產(chǎn)品，電子化程度越來越高越來越高 。n時間、溫度等是工業(yè)時間、溫度等是工業(yè)控制中關(guān)鍵參數(shù)?？刂浦嘘P(guān)鍵參數(shù)。一、項目描述一、項目描述n 任務(wù)：設(shè)計并制作一個液晶顯示電子臺歷 。n 功能指標(biāo)要求：（1）實時顯示年月日，時分秒時間參數(shù)，且時間可以任意設(shè)置。（2）實時顯示環(huán)境溫度，溫度誤差小于1。 （3）采用液晶屏幕，溫度采集

2、模塊采用集成到高的數(shù)字溫度傳感器。（4）盡量降低項目成本。一、項目描述一、項目描述序號序號類別類別目目 標(biāo)標(biāo)一知識 了解SPI總線 了解單總線溫度傳感器DS18B20的結(jié)構(gòu)與原理 了解字符型液晶LCD1602的結(jié)構(gòu)與原理 了解時鐘芯片DS1302的結(jié)構(gòu)與原理二技能 掌握單片機與DS18B20、LCD1602和DS1302的應(yīng)用 掌握單片機IO口模擬接口器件時序的方法 掌握多文檔模塊化程序設(shè)計 三職業(yè)素養(yǎng)學(xué)生的溝通能力及團隊協(xié)作精神良好的職業(yè)道德質(zhì)量、成本、安全、環(huán)保意識設(shè)計的規(guī)范性 總體目標(biāo)：掌握單片機對相關(guān)邏輯控制器件的控制，掌握單總體目標(biāo)：掌握單片機對相關(guān)邏輯控制器件的控制，掌握單片機對片

3、機對SPISPI總線控制器件的應(yīng)用?？偩€控制器件的應(yīng)用。項目開發(fā)流程： 1、功能分析、功能模塊劃分 2、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計（分模塊設(shè)計） 3、系統(tǒng)集成與調(diào)試二、項目資訊二、項目資訊 1. 1. 液晶顯示電子臺歷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析液晶顯示電子臺歷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析 MCU液晶顯示溫度采集時間日歷按鍵控制按鍵控制狀態(tài)指示狀態(tài)指示系統(tǒng)工作外圍條件系統(tǒng)工作外圍條件二、項目資訊二、項目資訊n 液晶顯示電子臺歷液晶顯示電子臺歷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與基本原理n 液晶顯示基本原理與應(yīng)用（LCD1602液晶應(yīng)用專題）n 數(shù)字溫度傳感器基本原理與應(yīng)用（18B20溫度傳感器應(yīng)用專題）n 串行時鐘芯片基本原理與應(yīng)用（DS1302時鐘芯片應(yīng)用

4、專題）n 液晶顯示電子臺歷液晶顯示電子臺歷項目實施、考核與總結(jié) 2. 2. 項目內(nèi)容，講解與實施安排項目內(nèi)容，講解與實施安排 二、項目資訊二、項目資訊專題一專題一 : :二、項目資訊二、項目資訊專題二專題二 : :二、項目資訊二、項目資訊串行時鐘芯片串行時鐘芯片DS1302DS1302原理與應(yīng)用原理與應(yīng)用專題三專題三: :三、項目分析三、項目分析1、系統(tǒng)功能分析 （1）顯示部分方案選擇：數(shù)碼管；字符液晶；點陣液晶；（2）溫度采集部分方案選擇：模擬量溫度傳感器；數(shù)字溫度傳感器；（3）時鐘部分方案選擇：采用單片機內(nèi)部資源；采用專用時鐘芯片；n功能指標(biāo)要求：（1）實時顯示年月日，十分秒時間參數(shù)；且時

5、間可以任意設(shè)置。（2）實現(xiàn)顯示環(huán)境溫度；溫度誤差小于溫度誤差小于 。 （3）采用液晶屏幕，溫度采集模塊采用集成到高的數(shù)字溫度傳感器。（4）盡量降低項目成本。n方案選擇：n整體方案結(jié)論： 采用LCD1602字符液晶，DS18B20數(shù)字溫度傳感器，時鐘芯片DS1302。2、硬件電路設(shè)計 三、項目分析三、項目分析MCU液晶顯示LCD1602LCD1602溫度采集DS18B20DS18B20時間日歷DS1602DS1602按鍵控制狀態(tài)指示系統(tǒng)工作外圍條件P0口口8位數(shù)據(jù)3位控制P2口口P1.04位控制P2口口P1.1P3口口3位控制l系統(tǒng)電路三、項目分析三、項目分析l系統(tǒng)電路三、項目分析三、項目分析三

6、、項目分析三、項目分析n可移植性代碼設(shè)計規(guī)范： 軟件設(shè)計模塊化，具有好的可重復(fù)性和移植性。利用資訊過程已測試的軟件設(shè)計模塊化，具有好的可重復(fù)性和移植性。利用資訊過程已測試的 LCD1602、DS18B20和和DS1302操作的基本函數(shù)，進行項目函數(shù)的編寫。操作的基本函數(shù)，進行項目函數(shù)的編寫。n高效率代碼設(shè)計規(guī)范： 高效率代碼設(shè)計規(guī)范，代碼效率分為全局效率、局部效率、時間效率及空間效率。全局效率是高效率代碼設(shè)計規(guī)范，代碼效率分為全局效率、局部效率、時間效率及空間效率。全局效率是站在整個系統(tǒng)的角度上的系統(tǒng)效率；站在整個系統(tǒng)的角度上的系統(tǒng)效率； 局部效率是站在模塊或函數(shù)角度上的效率；局部效率是站在模

7、塊或函數(shù)角度上的效率； 時間效率是程序處時間效率是程序處理輸入任務(wù)所需的時間長短；理輸入任務(wù)所需的時間長短； 空間效率是程序所需內(nèi)存空間?？臻g效率是程序所需內(nèi)存空間。n函數(shù)模塊 根據(jù)函數(shù)功能或芯片應(yīng)用，編寫對應(yīng)的頭文件或根據(jù)函數(shù)功能或芯片應(yīng)用，編寫對應(yīng)的頭文件或C源文件。本項目中可以根據(jù)源文件。本項目中可以根據(jù)LCD1602、DS18B20和和DS1302分別編寫分別編寫C源文件。源文件。 不同不同C C源文件中調(diào)研函數(shù)時，采用源文件中調(diào)研函數(shù)時，采用“extern”extern”申明外部函數(shù)。申明外部函數(shù)。（1）主要設(shè)計指導(dǎo)思想（2）具體實施四、項目實施四、項目實施準(zhǔn)備項目具體內(nèi)容備注硬件微

8、機1臺、單片機學(xué)習(xí)開發(fā)板1套、 USB電源線ISP下載線各1條軟件Windows XP、eil uV4 、下載軟件以及其它工具軟件與驅(qū)動工具儀表常用工具、萬用表等儀表其它LCD1602、DS18B20和DS1302等相關(guān)器件資料、圖紙等四、項目實施四、項目實施n 繪制流程圖n Keil C51編寫程序n 軟件調(diào)試n 編譯（生成HEX）、下載四、項目實施四、項目實施n 電路調(diào)試：電路調(diào)試：硬件是否符合設(shè)計要求，有無故障。n 故障分析及排除：故障分析及排除：在確認學(xué)習(xí)開發(fā)板（硬件）無故障的前提下，進行軟件故障的分析。四、項目實施四、項目實施n 根據(jù)項目要求，在開發(fā)板上進行項目測試證，以確定項目結(jié)果

9、是否符合設(shè)計要求。五、項目評價與總結(jié)提高五、項目評價與總結(jié)提高 工作態(tài)工作態(tài)度度1. 不曠課，不遲到，不早退2. 課堂回答問題，學(xué)習(xí)積極性高3. 學(xué)習(xí)認真，上課不開小差4. 按時完成作業(yè)，字跡工整，整潔美觀職業(yè)操職業(yè)操守守1. 安全、文明工作2. 具有良好的職業(yè)操守3. 符合6S管理理念團隊合團隊合作作1. 服從組長的工作安排2. 按時完成組長分配的任務(wù)3. 熱心幫助小組其他成員理論知理論知識識1單片機中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作原理 2外部中斷的控制 3.外部中斷程序的理解n 完成項目，認真填寫實施手冊各項內(nèi)容，完成項目評價（評價方式：自評互評師評）操作過操作過程程硬件：1.繪制硬件框圖、原理圖2.電

10、路安裝調(diào)試檢修3.正確使用開發(fā)板，使用儀表設(shè)備、排查硬件故障軟件：1正確繪制中斷系統(tǒng)軟件流程圖2外部中斷程序的編寫 3使用中斷輔助程序編寫中斷程序 項目完項目完成成1. 功能全部實現(xiàn)2. 性能達到標(biāo)準(zhǔn)3. 有創(chuàng)新點或者自己的特點五、項目評價與總結(jié)提高五、項目評價與總結(jié)提高n 單片機與LCD1602接口電路及顯示。n 單片機與DS18B20接口電路及溫度讀取方法。n 單片機與DS1302接口電路及時間日歷讀取方法。n 單片機C語言的模塊化編程的組織方法。n 目前舉例中沒有實現(xiàn)時間日歷的調(diào)整功能，結(jié)合以前學(xué)些的按鍵程序n 點陣液晶應(yīng)用，通過時序圖編寫自己的接口驅(qū)動程序。n 設(shè)計更加人性化的產(chǎn)品。休

11、息一下,繼續(xù)學(xué)習(xí)！單片機原理與應(yīng)用單片機原理與應(yīng)用專題課件專題課件 LCD 1602液晶專題目標(biāo)液晶專題目標(biāo)n 1602LCD專題要求：掌握 1602LCD 的時序和軟件編制。1602字符型液晶字符型液晶1 1、液晶選擇與確認、液晶選擇與確認 一、液晶基礎(chǔ)知識一、液晶基礎(chǔ)知識二、二、1602LCD液晶概述液晶概述n1602液晶也叫液晶也叫1602字符型液晶字符型液晶 它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊的點陣型液晶模塊 它有若干個它有若干個5X7或者或者5X11等點陣字符位組成，每個點陣字等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符

12、。符位都可以顯示一個字符。不不能顯示圖形能顯示圖形n1602LCD是指顯示的內(nèi)容為是指顯示的內(nèi)容為16X2,即可以顯示兩行，每行即可以顯示兩行，每行16個字符液晶模塊個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。（顯示字符和數(shù)字）。n基于基于HD44780液晶芯片。液晶芯片。 1、什么是什么是1602LCD液晶液晶2、1602LCD的特性的特性n +5V+5V電壓，對比度可調(diào)電壓，對比度可調(diào)n 內(nèi)含復(fù)位電路內(nèi)含復(fù)位電路n 提供各種控制命令提供各種控制命令, ,如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能、顯示移位等多種功能n 有有8080字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲器字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲器

13、DDRAMDDRAMn 內(nèi)建有內(nèi)建有160160個個5X75X7點陣的字型的字符發(fā)生器點陣的字型的字符發(fā)生器CGROMCGROMn 8 8個可由用戶自定義的個可由用戶自定義的5X75X7的字符發(fā)生器的字符發(fā)生器CGRAMCGRAM二、二、1602LCD液晶概述液晶概述3、外觀及引腳、外觀及引腳二、二、1602LCD液晶概述液晶概述1 1、LCD1602應(yīng)用應(yīng)用硬件硬件三、三、 LCD1602實踐應(yīng)用實踐應(yīng)用LCD1602A技術(shù)資料？LCD1602怎樣與單片機最小系統(tǒng)如何連接1 1、LCD1602應(yīng)用應(yīng)用硬件硬件三、三、 LCD1602實踐應(yīng)用實踐應(yīng)用LCD1602A技術(shù)資料2 2、LCD160

14、2應(yīng)用應(yīng)用編程編程？單片機最小系統(tǒng)與LCD1602如何進行信息傳輸三、三、 LCD1602實踐應(yīng)用實踐應(yīng)用2 2、LCD1602應(yīng)用應(yīng)用編程編程LCD初始化寫數(shù)據(jù)，顯示顯示模式設(shè)置顯示開/關(guān)光標(biāo)設(shè)置數(shù)據(jù)指針設(shè)置顯示光標(biāo)移動設(shè)置清屏數(shù)據(jù)讀寫三、三、 LCD1602實踐應(yīng)用實踐應(yīng)用LCD1602A技術(shù)資料2 2、LCD1602應(yīng)用應(yīng)用編程編程 寫命令，讀狀態(tài) 寫數(shù)據(jù)、讀數(shù)據(jù)？怎樣對LCD1602進行操作：三、三、 LCD1602實踐應(yīng)用實踐應(yīng)用2 2、LCD1602應(yīng)用應(yīng)用編程、時序控制編程、時序控制 單片機與被控邏單片機與被控邏輯器件通訊輯器件通訊寫入指令寫入指令讀取狀態(tài)讀取狀態(tài)寫入數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)

15、讀取數(shù)據(jù)讀取數(shù)據(jù)u 讀狀態(tài)讀狀態(tài) 輸入：輸入：RS=LRS=L，RW=HRW=H，E=HE=H 輸出：輸出：DB0DB0DB7=DB7=狀態(tài)字狀態(tài)字u 寫指令寫指令 輸入：輸入：RS=LRS=L，RW=LRW=L，E=E=下降沿脈沖，下降沿脈沖，DB0DB0DB7=DB7=指令碼指令碼u 讀數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù) 輸入：輸入：RS=HRS=H，RW=HRW=H，E=HE=H 輸出：輸出：DB0DB0DB7=DB7=數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)u 寫數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù) 輸入：輸入：RS=HRS=H，RW=LRW=L，E=E=下降沿脈沖，下降沿脈沖，DB0DB0DB7=DB7=數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 三、三、 LCD1602實踐應(yīng)用實踐應(yīng)用LCD16

16、02A技術(shù)資料1）條指令：（1）清屏指令 功能： 清除液晶顯示器，即將DDRAM的內(nèi)容全部填入“空白”的字符碼20H; 光標(biāo)歸位，即將光標(biāo)撤回液晶顯示屏的左上方; 將地址計數(shù)器(AC)的值設(shè)為0。 （2 2）光標(biāo)歸位指令光標(biāo)歸位指令 功能： 把光標(biāo)撤回到顯示器的左上方; 把地址計數(shù)器(AC)的值設(shè)置為0; 保持DDRAM的內(nèi)容不變 三、三、 LCD1602實踐應(yīng)用實踐應(yīng)用（3 3）輸入模式設(shè)置指令）輸入模式設(shè)置指令 功 能：設(shè)定每次寫入1位數(shù)據(jù)后光標(biāo)的移位方向，并且設(shè)定每次寫入的一個字符是否移動。位名參數(shù)設(shè)定描述I/D 0=寫入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)左移 1=寫入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)右移 S0=寫入新數(shù)據(jù)后顯示

17、屏不移動 1=寫入新數(shù)據(jù)后顯示屏整體右移1個字 （4 4）顯示開關(guān)控制指令顯示開關(guān)控制指令 功 能：控制顯示器開/關(guān)、光標(biāo)顯示/關(guān)閉以及光標(biāo)是否閃爍。位名參數(shù)設(shè)定描述D0=顯示功能關(guān) 1=顯示功能開C0=無光標(biāo) 1=有光標(biāo)B0=光標(biāo)不閃爍 1=光標(biāo)閃爍三、三、 LCD1602實踐應(yīng)用實踐應(yīng)用（5 5）設(shè)定顯示屏或光標(biāo)移動方向指令）設(shè)定顯示屏或光標(biāo)移動方向指令 功 能：使光標(biāo)移位或使整個顯示屏幕移位。S/CR/L參數(shù)設(shè)定描述00光標(biāo)左移1格，且AC值減101光標(biāo)右移1格，且AC值加110顯示器上字符全部左移一格，但光標(biāo)不動11顯示器上字符全部右移一格，但光標(biāo)不動三、三、 LCD1602實踐應(yīng)用實

18、踐應(yīng)用LCD1602A技術(shù)資料寫指令輸入：RS=0，RW=0，E=正脈沖，DB0DB7=指令碼寫數(shù)據(jù)輸入：RS=1，RW=0，E=正脈沖，DB0DB7=數(shù)據(jù)2）寫時序三、三、 LCD1602實踐應(yīng)用實踐應(yīng)用LCD1602A技術(shù)資料（1）寫指令：輸入：RS=L;RW=L; D0D7=指令碼;E=正脈沖輸出：無 void Write_LCD_Command(uchar cmd) RS=0; /選擇指令寄存器 RW=0; /選擇寫 E=0; P0=cmd;/把命令字送入P0 E=1; Delay_Ms(1); /延時 ，讓1602準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù) E=0; /使能線電平變化，命令送入1602的8位數(shù)據(jù)口

19、 三、三、 LCD1602實踐應(yīng)用實踐應(yīng)用LCD1602A技術(shù)資料void Write_LCD_Data(uchar dat) RS=1; /選擇數(shù)據(jù)寄存器 RW=0; /選擇寫 E=0; P0=dat;/把要顯示的數(shù)據(jù)送入P0E=1;/使能線電平變化，數(shù)據(jù)送入1602的8位數(shù)據(jù)口 Delay_Ms(1);E=0;（2）寫數(shù)據(jù)輸入：RS=H;RW=L; D0D7=數(shù)據(jù);E=正脈沖輸出：無三、三、 LCD1602實踐應(yīng)用實踐應(yīng)用讀狀態(tài)輸入：RS=0，RW=1，E=1讀數(shù)據(jù)輸入：RS=1，RW=1，E=13）讀時序三、三、 LCD1602實踐應(yīng)用實踐應(yīng)用LCD1602A技術(shù)資料（1）讀狀態(tài)輸入：R

20、S=L;RW=H;E=H輸出：D0D7=狀態(tài)字 uchar Busy_Check( )uchar lcd_status;RS=0; /根據(jù)規(guī)定，RS為低電平，RW=1; / RW為高電平時，可以讀狀態(tài) E=1; /E=1，才允許讀寫Delay_Ms(1);lcd_status=P0;E=0;return lcd_status; /返回忙狀態(tài)數(shù)據(jù)三、三、 LCD1602實踐應(yīng)用實踐應(yīng)用void main() Initialize_LCD( ); while(1) Display_String(0,0,2012-11-15); Display_String(0,1,12:00:00); LCD初始

21、化寫數(shù)據(jù)，顯示三、三、 LCD1602實踐應(yīng)用實踐應(yīng)用void Initialize_LCD( )Write_LCD_Command(0 x38); /8位數(shù)據(jù)，雙列，5*7字形 Delay_Ms(1);Write_LCD_Command(0 x0c); /開啟顯示屏，關(guān)光標(biāo)，光標(biāo)不閃爍 Delay_Ms(1); Write_LCD_Command(0 x06); /顯示地址遞增Delay_Ms(1);Write_LCD_Command(0 x01); /清屏 Delay_Ms(1); 顯示模式設(shè)置顯示開/關(guān)光標(biāo)設(shè)置顯示光標(biāo)移動設(shè)置清屏 void Write_LCD_Command(uchar cmd) RS=0; /選擇指令寄存器 RW=0; /選擇寫 E=0; P0=cmd;/把命令字送入P0 E=1; Delay_Ms(1