安徽财经大学管理科学与工程学院本科毕业设计

3.2.7 程序储存器的加密

AT89C51可使用对芯片上的三个加密位LB1、LB2、LB3[2]进行编程（P）或者不进行编程（U）。当加密位LB1被编程时，在复位期间，EA断的逻辑电平被采样并锁存，如果单片机上电后一直没有服位，则锁存起的初始值是一个随机数，这个随机数会保存到真正复位为止。

3.2.8 AT89C51的极限参数

表3-4 极限参数表 工作温度 储藏温度 任一引脚对地电压 最高工作电压 直流输出电流

-55°C to +125°C -65°C to +150°C -1.0V to +7.0 V 6.0V 15.0mA 3.3 LCD1602液晶显示模块

3.3.1 显示器介绍

显示器是最常用的输出设备，其种类繁多，但在单片机系统设计中最常用的是发光二极管显示器（LED）和液晶显示器（LCD）两种。由于这两种显示器结构简单，价格便宜，接口容易实现，因而得到广泛的应用。

发光二极管LED，组成的显示屏，每个点都是一个或多个发光二极管，通过控制电路控制二极管的亮与灭来控制点的发光，从而使整个大屏幕显示图案。 液晶显示器LCD最常见的就是TFT类型的，它是由光源，液晶光栅，和控制芯片组成，他的光源是常亮的白色强光，当光线通过液晶光栅（液晶屏）的时候，通过电压改变液晶颗粒滤光方向，从而改变每个点的颜色和强度来显示图案。

液晶显示器分很多种类，按显示方式可分为段式，行点阵式和全点阵式。段

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式与数码管类似，行点阵式一般是英文字符，全点阵式可显示任何信息， 如汉字、图形、图表等。

两者之间的区别：

（1）二极本身发光， 液晶本身不发光，只是透射光。

（2）二极管体积大，图像质量一般，适合作室外大屏幕，价格较低。液晶成本较高，面积无法做得很大，但图像质量很好，适合做显示器。

（3）二极管耗电大，液晶耗电小。 （4）二极管图像刷新率低，液晶的高。

二者的档次相差比较大，一般来讲在一些图像简单，对成本控制较严格的场合，用二极管，比如商场、银行等服务部门的电子提示窗，街道、百货公司外面的广告宣传窗；而液晶一般都是作计算机显示器、电视、手持设备等对图像质量要求高的场合。

下面介绍LCD1602液晶显示的结构、工作原理及其接口电路。

市面上字符液晶绝大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD，多出来的2条线是背光电源线VCC(15脚)和地线GND(16脚)，其控制原理与14脚的LCD完全一样，本设计采用LM016L同时显示16x02即32个字符（16列2行），各引脚功能定义如下表所示：

管脚号 1 2 3 4 5 6 7~14

表3-5 LM016L引脚说明表

名称 VSS VDD VEE RS RW E DB0~DB7 电平 0V 5.0V — H/L H/L H/L H/L 功能描述 电源地 电源正极 液晶显示偏压信号 H：数据线上为数据信号，L：数据线上为指令信号 H：读数据模式，L：写数据信号 使能信号端 数据线 HD44780内置了DDRAM、CGROM和CGRAM。DDRAM就是显示数据

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RAM，用来寄存待显示的字符代码。共80个字节，其地址和屏幕的对应关系如下表： 地址 显示位置 1 00H 40H 2 01H 41H 3 02H 42H 4 03H 43H 5 04H 44H 6 05H 45H 7 06H 46H … … … 40 27H 67H DDRAM 第一行 第二行

表3-6 DDRAM地址与屏幕对应关系

要在LCD1602屏幕的第一行第一列显示一个\字,就要向DDRAM的00H地址写入“A”字的代码就行了。但具体的写入是要按LCD模块的指令格式来进行的。在1602中我们就用前16个就行了。第二行也一样用前16个地址。对应如下： 00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H 07H 08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH 40H 41H 42H 43H 44H 45H 46H 47H 48H 49H 4AH 4BH 4CH 4DH 4EH 4FH

表3-7 DDRAM地址与显示位置的对应关系

文本文件中每一个字符都是用一个字节的代码记录的。一个汉字是用两个字节的代码记录。在PC上我们只要打开文本文件就能在屏幕上看到对应的字符是因为在操作系统里和BIOS里都固化有字符字模。字模就代表了是在点阵屏幕上点亮和熄灭的信息数据。例如“A”

01110 ○■■■○ 10001 ■○○○■ 10001 ■○○○■ 10001 ■○○○■ 11111 ■■■■■ 10001 ■○○○■ 10001 ■○○○■

图3-3 'A'的字模

上图左边的数据就是字模数据，右边就是将左边数据用“○”代表0，用“■”代表1。在LCD模块上也固化了字模存储器，这就是CGROM和CGRAM。HD44780内置了192个常用字符的字模，存于字符产生器CGROM(Character Generator ROM)中，另外还有8个允许用户自定义的字符产生RAM，称为CGRAM(Character Generator RAM)。下图说明了CGROM和CGRAM与字符的对应关系。

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表3－8 CGROM中字符码与字模关系对照表

从上图可以看出，“A”字的对应上面高位代码为0100，对应左边低位代码为0001，合起来就是01000001，也就是41H。可见它的代码与我们PC中的字符代码是基本一致的。因此我们在向DDRAM写C51字符代码程序时甚至可以直接用P1＝'A'这样的方法。PC在编译时就把“A”先转为41H代码了。

在LCD显示电路中AT89C51的 P0 口作为8 位数据的输出端，P1.5、P1.6、P1.7 作为控制信号的输出端，连接完成的电路如图3.16所示。

该显示器的RS，RW，E端与P2相连，引脚的作用分别是：RS=0输入指令，RS=1输入数据，RW=0向LCD写入指令或数据，RW=1从LCD读取信息，E是使能信号。D0~D7与P0相连是数据总线。

RESPACK-8排阻，阻值为10K,作为上拉电阻。

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图3.4 LCD1602液晶显示

LED发光二极管显示电路如下，正极接P2^4,负极接地，当P2^4为低电平时，发光二极管不亮，当P2^4为高电平时，发光二极管亮。

图3.5 发光二极管电路

3.4 3*3矩阵键盘模块

本设计共有9个设置按键，分别为开始，暂停，改变节次，A加1分，A加2分，A加3分，B加1分，B加2分，B加3分。分别表示启动系统倒计时，暂停倒计时，改变节次显示，A队比分加1分，A队比分加2分，A队比分加3分，B队比分加1分，B队比分加2分，B队比分加3分，按键与P1口相接。其电路图如图3.6。

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