河北建筑工程学院 毕业设计计算书
指导教师：张东辉
设计题目：基于Proteus和Keil的单片机仿真实验系统设计 设计人：冯立岗 设计项目 4.5.1液晶显示简介 计算与说明 机系统的接口更加简单可靠，操作更加方便。 体积小、重量轻：液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示的目的，在重量上比相同显示面积的传统显示器要轻得多。 功耗低：相对而言，液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC上，因而耗电量比其它显示器要少得多。 结果 4.5.1液晶显示简介 1.液晶显示原理 液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。 2.液晶显示器的分类 液晶显示的分类方法有很多种，通常可按其显示方式分为段式、字符式、点阵式等。除了黑白显示外，液晶显示器还有多灰度有彩色显示等。如果根据驱动方式来分，可以分为静态驱动（Static）、单纯矩阵驱动（Simple Matrix）和主动矩阵驱动（Active Matrix）三种。 3.液晶显示器各种图形的显示原理 1)线段的显示：点阵图形式液晶由M×N个显示单元组成，假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字节的8位，即每行由16字节，共16×8=128个点组成，屏上64×16个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H——00FH的16字节的内容决定，当（000H）=FFH时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度为8个点；20
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设计题目：基于Proteus和Keil的单片机仿真实验系统设计 设计人：冯立岗 设计项目 4.5.2 1602字符型LCD简介 4.5.3 1602LCD的基本参数及引脚功能 计算与说明 当（3FFH）=FFH时，则屏幕的右下角显示一条短亮线；当（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，??（00EH）=00H，（00FH）=00H时，则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。这就是LCD显示的基本原理。 2)字符的显示：用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由6×8或8×8点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来就组成某个字符。但由于内带字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。 3)汉字的显示：汉字的显示一般采用图形的方式，事先从微机中提取要显示的汉字的点阵码（一般用字模提取软件），每个汉字占32B，分左右两半，各占16B，左边为1、3、5??右边为2、4、6??根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数可找出显示RAM对应的地址，设立光标，送上要显示的汉字的第一字节，光标位置加1，送第二个字节，换行按列对齐，送第三个字节??直到32B显示完就可以LCD上得到一个完整汉字。 结果 4.5.2 1602字符型LCD简介 字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。下面以长沙太阳人电子有限公司的1602字符型液晶显示器为例，介绍其用法。 4.5.3 1602LCD的基本参数及引脚功能 1602LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大21
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设计题目：基于Proteus和Keil的单片机仿真实验系统设计 设计人：冯立岗 设计项目 计算与说明 部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如下图10-54所示： 结果 图4-9 1602LCD尺寸图 1602LCD主要技术参数： 显示容量:16×2个字符 芯片工作电压:4.5—5.5V 工作电流:2.0mA(5.0V) 模块最佳工作电压:5.0V 字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm 引脚功能说明： 1602LCD采用标准的14引脚（无背光）或16引脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表10-13所示: 第1引脚：VSS为地电源。 第2引脚：VDD接5V正电源。 第3引脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。 第4引脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。 第5引脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平22
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设计题目：基于Proteus和Keil的单片机仿真实验系统设计 设计人：冯立岗 设计项目 4.5.4 1602LCD的指令说明及时序 时可以写入数据。 计算与说明 表4-1：引脚接口说明表 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 符号 引脚说明 VSS VDD VL RS R/W E D0 D1 电源地 电源正极 液晶显示偏压 数据/命令选择 读/写选择 使能信号 数据 数据 编号 符号 引脚说明 9 10 11 12 13 14 15 16 D2 D3 D4 D5 D6 D7 BLA BLK 数据 数据 数据 数据 数据 数据 背光源正极 背光源负极 结果 第6引脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。 第7～14引脚：D0～D7为8位双向数据线。 第15引脚：背光源正极。 第16引脚：背光源负极。 4.5.4 1602LCD的指令说明及时序 1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表4-2所示： 1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。（说明：1为高电平、0为低电平） 指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置。 指令2：光标复位，光标返回到地址00H。 指令3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效。控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。 23