基于Proteus的公交車(chē)液晶顯示報(bào)站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真_圖文

1、第24卷第6期2009年12月液晶與顯示Chinese Journal of Liquid Crystals and DisplaysVol 124,No 16Dec.,2009文章編號(hào):100722780(20090620874205基于Proteus 的公交車(chē)液晶顯示報(bào)站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真李吉志,鄧發(fā)明,張本文(四川民族學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系,四川康定626001,E 2mail :mytana 摘要:在嵌入式系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)仿真平臺(tái)Proteus 的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了公交車(chē)液晶顯示報(bào)站系統(tǒng)。硬件電路包括控制器件A T89C51、顯示模塊L CD 128×64和4個(gè)操作按鍵。通過(guò)漢字取模軟件生成

2、漢字點(diǎn)陣,采用匯編語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)了康定城第2路公交車(chē)單線方向的報(bào)站仿真。關(guān)鍵詞:公交車(chē)報(bào)站系統(tǒng);Proteus ;A T89C51;L CD128×64中圖分類號(hào):TN27;TN702文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A收稿日期:2009206201;修訂日期:2009206211基金項(xiàng)目:四川民族學(xué)院校辦科研項(xiàng)目1引言公交車(chē)對(duì)提升城市形象、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到積極推動(dòng)作用。但在我國(guó)偏遠(yuǎn)的西部和經(jīng)濟(jì)還不太發(fā)達(dá)的一些地方,公交車(chē)的發(fā)展還明顯跟不上人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)需求,如2009年3月,康定縣才成為四川藏區(qū)第一個(gè)開(kāi)通公交服務(wù)的城市。對(duì)于我國(guó)二級(jí)以下的城市,目前公交車(chē)報(bào)站的情況大多還存在以下問(wèn)題:沒(méi)有自動(dòng)報(bào)站,

3、實(shí)行人工報(bào)站;有自動(dòng)報(bào)站,卻停留在單一的語(yǔ)言報(bào)站上;L ED 站臺(tái)數(shù)字編號(hào)(比如002顯示;L ED 漢字顯示屏,但屏幕顯示內(nèi)容單一。這些在乘客對(duì)路線不熟悉或在乘車(chē)擁擠的情況下,勢(shì)必會(huì)給乘客帶來(lái)不便。本文設(shè)計(jì)了公交車(chē)報(bào)站系統(tǒng)液晶顯示漢字的控制電路124,并在Proteus 仿真平臺(tái)上完成了模擬。2Proteus 介紹Prot us ISIS 是英國(guó)Labcenter 公司開(kāi)發(fā)的電路分析實(shí)物仿真軟件5。該軟件可以提供嵌入式系統(tǒng)(單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)、ARM 應(yīng)用系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)仿真平臺(tái),支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真并集SPICE 分析于一身,把用戶編寫(xiě)的應(yīng)用程序下載到微處理器(MCU 中,結(jié)合外界連線及模擬

4、、數(shù)字電路對(duì)微處理器進(jìn)行系統(tǒng)邏輯功能的控制。該軟件除了大量的元件庫(kù)外,還有常用的虛擬儀器;在編譯調(diào)試方面,還支持Keil 和M PL AB 等第三方集成開(kāi)發(fā)工具。3報(bào)站系統(tǒng)液晶顯示的硬件仿真電路設(shè)計(jì)液晶顯示器(Liquid Crystal Display ,L CD 具有體積小便于攜帶、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)、信息豐富等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛地運(yùn)用在了儀器儀表和控制系統(tǒng)中。在公交報(bào)站系統(tǒng)中,采用LCD 進(jìn)行站名漢字顯示,具有直觀性,增強(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)用性。表1AMPIR 128×64管腳說(shuō)明Table 1AMPIR 128×642pin description序號(hào)管腳名稱功能1CS1左半

5、屏片選端,低電平有效2CS2右半屏片選端,低電平有效3GND 地4V CC 邏輯電源5V o調(diào)節(jié)對(duì)比度6RS 數(shù)據(jù)/指令控制信號(hào):1為數(shù)據(jù)輸入,0為指令輸入7R/W 數(shù)據(jù)指令讀寫(xiě)控制信號(hào):1為讀出,0為寫(xiě)入8E 允許控制信號(hào),R/W 為0時(shí),E 信號(hào)下降沿鎖存DB7DB0916DB0DB7數(shù)據(jù)總線17RST 復(fù)位信號(hào),低電平有效18-V out驅(qū)動(dòng)電壓第6期李吉志,等:基于Proteus 的公交車(chē)報(bào)站系統(tǒng)液晶顯示的設(shè)計(jì)與仿真875本文液晶模塊選用Proteus 中的AM PIRE 128×64。其管腳說(shuō)明見(jiàn)表1,顯示模式見(jiàn)表26。根據(jù)表1完成硬件電路的連接,根據(jù)表2完成軟件部分液晶驅(qū)

6、動(dòng)程序。報(bào)站系統(tǒng)液晶顯示的電路連接圖如圖1所示7?？刂齐娐愤x用單片機(jī)A T89C51,本電路EA 接高電平,沒(méi)有擴(kuò)展ROM 。將液晶的數(shù)據(jù)輸制液晶左右屏的顯示。為了便于司機(jī)操作,采用4個(gè)獨(dú)立式按鍵對(duì)顯示進(jìn)行控制,分別與單片機(jī)的P1.0P1.3相連,分別代表4種功能:起點(diǎn)站、上一站、下一站和終點(diǎn)站。表2AMPIR 128×64的顯示方式控制Table 2AMPIR 128×64display control指令指令碼RS WR D7D6D5D4D3D2D1D0功能描述顯示開(kāi)關(guān)000111111D D =1時(shí)顯示開(kāi),D =0時(shí)顯示關(guān)起始行設(shè)定0011A A A A A A 設(shè)定

7、顯示開(kāi)始行寄存器位置設(shè)置X 值0010111A A A 設(shè)定DDRAM 中的頁(yè)地址(07設(shè)置Y 值01AAAAAA設(shè)定DDRAM 中的列地址(063讀顯示器內(nèi)部數(shù)據(jù)1000000BUSY 1:L CD 忙;0:準(zhǔn)備狀態(tài)ON/OFF 1:顯示器關(guān);0:顯示器開(kāi)RESET 1:復(fù)位;0:正常寫(xiě)顯示數(shù)據(jù)01D D D D D D D D 將DB0DB7的數(shù)據(jù)寫(xiě)入DDRAM 讀顯示數(shù)據(jù)11DDDDDDDD將DDRAM 的數(shù)據(jù)讀入DB0DB7 圖1公交車(chē)報(bào)站系統(tǒng)液晶顯示仿真電路Fig.1L CD simulation circuit of bus 2stop 2reporting system4報(bào)站系統(tǒng)

8、液晶顯示的軟件設(shè)計(jì)液晶顯示模塊中按字節(jié)為單位劃分,單個(gè)屏幕中,共分為8個(gè)頁(yè),每頁(yè)為8行,而每一行為64個(gè)位(即64列。同計(jì)算機(jī)一樣,單片機(jī)控制液晶點(diǎn)陣顯示中的數(shù)據(jù)也是以“0”和“1”代碼來(lái)表示的。一般地,“0”代表不顯示數(shù)據(jù),“1”代表有顯示數(shù)據(jù),根據(jù)編碼的不同,最終會(huì)顯示出不同的字符。顯示器上的顯示點(diǎn)與驅(qū)動(dòng)控制芯片中的顯示緩存RAM 是一一對(duì)應(yīng)的,即字模當(dāng)中的一個(gè)位876液晶與顯示第24卷代表L CD 顯示中的一個(gè)像素點(diǎn),取點(diǎn)方式為從左到右,自上到下的順序。這里采用16×16的點(diǎn)陣輸出顯示每個(gè)漢字,那么就需要屏幕上的256個(gè)點(diǎn)組成的方塊來(lái)顯示。一個(gè)字節(jié)對(duì)應(yīng)8個(gè)點(diǎn),所以一個(gè)漢字需要3

9、2個(gè)字節(jié)來(lái)存儲(chǔ)顯示8,9。“漢字字模點(diǎn)陣數(shù)據(jù)批量生成工具”就是運(yùn)用這個(gè)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)漢字編碼的軟件。本文采用PCtoL CD2002漢字提取軟件,打開(kāi)窗口,如圖2所示,設(shè)置好字體、字號(hào)等格式參數(shù),在漢字輸入?yún)^(qū),輸入漢字或其他字符,即得到需要的代碼。將本設(shè)計(jì)所涉及的漢字用軟件取模批量生成16×16點(diǎn)陣代碼,放入ROM 區(qū)的TA 2BL E 表格中,通過(guò)邏輯控制,最終可將代碼讀出到硬件驅(qū)動(dòng)電路上,顯示出不同的漢字。 圖2漢字字模點(diǎn)陣數(shù)據(jù)批量生成軟件Fig.2Bulk 2generation software of Chinese character dot 2matrix data 本設(shè)計(jì)針

10、對(duì)康定城第2路公交車(chē),共有7站,對(duì)單邊線路的報(bào)站進(jìn)行了仿真。軟件流程圖如圖3所示。系統(tǒng)上電后,對(duì)液晶模塊進(jìn)行初始化,并進(jìn)行清屏。按鍵部分采用掃描法,當(dāng)檢測(cè)到按鍵按下時(shí),進(jìn)行鍵值判斷,并進(jìn)行相應(yīng)顯示程序的跳轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)公交報(bào)站的功能。整個(gè)程序的詳細(xì)流程如下:Step1:對(duì)L CD 進(jìn)行初始化,即根據(jù)系統(tǒng)的需要對(duì)液晶控制器的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,顯示開(kāi)關(guān)、顯示起始行、光標(biāo)位置等設(shè)置,再對(duì)L CD 所有單元寫(xiě)零清屏后準(zhǔn)備顯示。Step2:掃描P1端口,等待按鍵的按下,進(jìn)行鍵值判斷,不同的按鍵對(duì)應(yīng)不同的分支:K1按鍵:表示是起始站,顯示歡迎詞,在圖3程序流程圖Fig.3Flow chart of progra

11、m第6期李吉志,等:基于Proteus 的公交車(chē)報(bào)站系統(tǒng)液晶顯示的設(shè)計(jì)與仿真877L CD 上固定顯示:“歡迎您乘坐康定城第2路公交車(chē)!”;K2、K3按鍵:分別表示上一站和下一站,可方便進(jìn)行站臺(tái)調(diào)節(jié),在L CD 上顯示:“1#站到了!下一站2#”。其中1#和2#分別是本站和下一站的站臺(tái)名,如本線路要涉及5個(gè)站臺(tái)(除去起始站和終點(diǎn)站。而“站到了!”和“下一站”是公交線路中各站都要顯示的,則固定顯示,故按鍵改變的只是模塊的左半屏上半部分和右半屏下半部分內(nèi)容的顯示。K4鍵:表示終點(diǎn)站,顯示歡送詞,在L CD上固定顯示:“終點(diǎn)站到了,請(qǐng)乘客依次從后門(mén)下車(chē)”。一定延遲后表明本次運(yùn)行結(jié)束。Step3:若沒(méi)

12、有到終點(diǎn)站,返回Step2。5仿真結(jié)果對(duì)用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序.ASM 進(jìn)行了編譯調(diào)試,最終編譯成功,生成.H EX 文件,把.H EX 文件下載到Proteus 軟件的單片機(jī)中,并在Pro 2teus 軟件中設(shè)置單片機(jī)的晶振為12M Hz.最終實(shí)現(xiàn)了如圖4所示的顯示效果。 圖4L CD 顯示效果Fig.4L CD display results6結(jié)論本文設(shè)計(jì)的公交車(chē)報(bào)站系統(tǒng),通過(guò)了Proteus 仿真平臺(tái)的驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)了在相應(yīng)站臺(tái)下液晶模塊顯示相應(yīng)文字的功能,對(duì)提高公交質(zhì)量有一定的技術(shù)支持,也為其他液晶漢字顯示電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了方法。在本設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上對(duì)軟硬件稍加修改,就可以實(shí)現(xiàn)公交車(chē)往返路線的漢

13、字液晶顯示報(bào)站。參考文獻(xiàn):1李銀華,姬光鋒.T6963C 點(diǎn)陣式液晶顯示模塊的應(yīng)用研究與編程J .液晶與顯示,2008,23(5:5602566.2馮道寧,王念春.地鐵列車(chē)L ED 顯示屏的設(shè)計(jì)J .液晶與顯示,2007,22(1:992103.3尚江龍,張玉杰.基于SN8P2308微控制器的液晶顯示接口設(shè)計(jì)J .液晶與顯示,2007,22(5:6292633.4李樹(shù)忠.L ED 顯示屏在公交車(chē)報(bào)站系統(tǒng)上的應(yīng)用J .青島大學(xué)學(xué)報(bào),1998,13(4:1012102.5周景潤(rùn),袁偉亭,景曉松,等.Proteus 在MCS 251&ARM7系統(tǒng)中的應(yīng)用百例M .北京:電子工業(yè)出版社,200

14、6.6史良.L CD12864顯示模塊與微處理器的接口設(shè)計(jì)J .礦業(yè)安全與環(huán)保,1999,(5:16217.7李吉志,鄧發(fā)明,張本文.基于DS18B20與DS1302的公交車(chē)站報(bào)站系統(tǒng)J .電子測(cè)試,2009,(9:42244,61.8楊延寧,劉立軍,張志,等.基于Proteus 的單片機(jī)漢字點(diǎn)陣顯示電路設(shè)計(jì)J .液晶與顯示,2009,24(1:982102.9劉飛,田承雷.單片機(jī)控制液晶顯示器J .礦業(yè)科學(xué)技術(shù),2005,(2:9213.液晶與顯示第24卷878Design and Simulation of LCD Bus2Stop2R eporting System B ased on

15、ProteusL I Ji2zhi,DEN G Fa2ming,ZHAN G Ben2wenAbstractThe L CD bus2stop2reporting system have been designed based on Proteus software,an embedded system hardware and software simulation platform.The hardware circuit s includes t he cont rol device A T89C51,display module L CD128×64and4operation

16、 button.Via Chinese modulus software to generate Chinese characters lattice,and using assembly language,t he simulation of No.2bus2stop2re2 porting in o ne2way directio n was realized in t he Kangding county.K ey w ords:bus2stop2reporting system;Proteus;A T89C51;L CD128×64作者簡(jiǎn)介:李吉志(1986-,男,四川通江人,理學(xué)學(xué)士,研究方向:電子信息技術(shù)。學(xué)術(shù)論文英文摘要寫(xiě)作質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(試行為了讓中文學(xué)術(shù)期刊學(xué)術(shù)論文以更高的質(zhì)量走向國(guó)際,以利于國(guó)際科技界對(duì)中國(guó)科技事業(yè)的了解和交流,有必要規(guī)范英文摘要的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):一、英文摘要是應(yīng)用符合英文語(yǔ)法的文字語(yǔ)言,以提供文獻(xiàn)內(nèi)窗口梗概為目的,不加評(píng)論和補(bǔ)充解釋確切地論述文獻(xiàn)重要內(nèi)容的短文。二、英文摘要必須符合“擁有與論文同等量的主要信息”的原則。為此,英文摘要應(yīng)重點(diǎn)包括4個(gè)要素,即研究目的、方法、結(jié)果和結(jié)論。在這4個(gè)要素中,后2個(gè)是最重要的。在執(zhí)行上述原則時(shí),在有些情況下,英文摘要可包括研究工作的主要對(duì)象和范圍,以及具有情報(bào)價(jià)值的其他重要的信息。