液晶显示器电话拨号电路设计

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1、济源职业技术学院济源职业技术学院 毕毕 业业 设设 计计题目 液晶显示电话拨号电路设计 系别 电气工程系 专业 电气自动化 班级 电气 0801 姓名 段霞飞 学号 08040108 指导教师 张咏梅 日期 2010 年 12 月 济源职业技术学院毕业设计I设计任务书设计题目：设计题目：液晶显示电话拨号电路设计设计要求：设计要求：1 用单片机设计一个模拟电话拨号系统，用1602LCD液晶显示来实现显示时间并能用矩阵式按键控制电话所拨号码及时显示功能的设计；2 设计完成该功能的硬件电路；3 设计完成上述功能的相应软件；4 在Proteus仿真软件上调试出相应的效果。设计进度要求：设计进度要求：第

2、一周：选定设计题目,查找、搜集相关资料。第二周：了解各元器件、模块的功能及使用方法。第三周：硬件电路的设计。第四周：相应软件设计（程序设计） 。第五周：利用 Proteus 仿真软件调试并记录相关的数据和错误。第六周：利用 Proteus 仿真软件调试并记录相关的数据和错误。第七周：写毕业论文。第八周：毕业答辩。指导教师（签名）：指导教师（签名）： 济源职业技术学院毕业设计II摘要随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研等各个领域，已经成为一种比较成熟的技术，本文将介绍一种用单片机设计的液晶显示项目。这个液晶显示除了具有显示时间的功能以外，还具有显示电话号码的功能。正文中

3、首先简单描述了硬件系统的工作原理，且附以硬件系统的设计框图，论述了本次毕业设计所应用的各种硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程, 并具体描述了外接电路接口的软、硬件调试。其次阐述了程序的流程和实现过程。本设计就是以单片机的基本语言汇编语言来进行软件设计，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了。使硬件在软件的控制下协调运作。本文撰写的主导思想是软、硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。关键词：1602LCD 液晶显示屏，矩阵式按键，AT89C51济源职业技术学院毕业设计1前言随着半导体集成工艺的不断发展，单片机的集成度将更高、体积将更小、功能将更强。在单片机

4、家族中，80C51 系列是其中的佼佼者，加之 Intel 公司将其 MCS 51 系列中的 80C51 内核使用权以专利互换或出售形式转让给全世界许多著名 IC 制造厂商，如Philips、 NEC、Atmel、AMD、华邦等，这些公司都在保持与 80C51 单片机兼容的基础上改善了 80C51 的许多特性。这样，80C51 就变成有众多制造厂商支持的、发展出上百品种的大家族，现统称为 80C51 系列。80C51 单片机已成为单片机发展的主流。专家认为，虽然世界上的 MCU 品种繁多，功能各异，开发装置也互不兼容，但是客观发展表明，80C51可能最终形成事实上的标准 MCU 芯片。本设计采用

5、的是 ATMEL 公司的 AT89C51 芯片，此芯片根据了充分的静止 CMOS 控制器与三级节目记忆锁，共有：32 条 I/O 线,2 定时计数器，6 个中断来源，4 K 闪存, 128 个字节在芯片 RAM。由于本设计所做的是一个用液晶显示屏实现电话号码及时间显示的设计，所以要用到单片机的最小应用系统模块 1，还需要用到矩阵式键盘和 1602LCD。而我的硬件设计详见第二章，主要介绍了需要哪几部分硬件电路。在 2.1 节介绍了主要的框架；2.2 节简单的介绍了显示控制方案 ；2.3 节简单介绍了键盘控制方案。在第三章中我们详细的解说了硬件系统的设计。3.1 节介绍了单片机的选型；3.2 说

6、明了按键控制电路; 3.3 介绍了 LCD 显示器。第四章介绍了软件设计，分别说明了设计思路和流程图状况；第五章是我对此设计的调试过程和结果显示。第六章就是我对此设计的总体概括，体会和心得。我所设计的这个液晶显示可适用于比较简单的数字字母显示，可用于一些简单的显示工作中。济源职业技术学院毕业设计2目 录摘要.II前言.11 单片机的发展及应用.31.1 单片机的发展 .31.2 单片机的应用 .32 硬件总体方案 .52.1 系统框图 .52.2 显示控制方案 .52.3 键盘控制方案 .63 硬件系统设计.73.1 单片机的选型 .73.2 按键控制电路 .103.3LCD 显示器 .124

7、 软件设计.174.1 设计思路 .174.2 定时器 .174.3 总体流程图 .184.4 中断服务程序的框图 .194.5 按键子程序框图 .205 系统调试.215.1 在伟福中的调试 .215.2 在 PROTEUS中的调试.225.3 实验效果图 .266 结 论.29致谢.30参考文献.31济源职业技术学院毕业设计31 单片机的发展及应用1.11.1 单片机的发展单片机的发展单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是一种非常活跃和颇具有生命力的机种。单片微型计算机简称单片机，特别适用于工业控制领域，因此又称为微控器。1971 年微处理器研制成功不久，就出现了单片微型计算机即单

8、片机，但最早的单片机是 1 位的，处理能力有限。单片机的发展分为 4 个阶段：第一阶段（197476 年）：单片机初级阶段。因为受工艺限制，单片机采用单片的形式而且功能比较简单。例如美国仙童公司生产的 F8 单片机，实际上只包括了 8 位CPU，64 个字节的 RAM 和 2 个并行接口。第二阶段（197678 年）：低性能单片机阶段。以 INTEL 公司生产的 MCS48 系列单片机为代表，该系列单片机片内集成有 8 位 CPU，8 位定时器/计数器，并行 I/O 接口，RAM 和 ROM 等，但是最大的缺点就是无串行接口，中断处理比较简单而且片内 RAM和 ROM 容量较小，且寻址范围不大

9、与 4KB。第三阶段（197883）高性能单片阶段这个阶段推出的单片机普遍带有串行接口。多级中断系统，16 位定时器/计数器，片内 ROM，RAM 容量加大，且寻址范围可达 64KB，有的片内还带有 A/D 转换器。第四阶段（1983 年至今）8 位单片机巩固发展以及 16 位单片机，32 位单片机推出阶段。此阶段的主要特征是：一方面发展 16 位单片机，32 位单片机及专用型单片机；另一方面不断完善高档 8 位单片机，改善其结构，增加片内器件，以满足不同的客户要求。1.21.2 单片机的应用单片机的应用单片机的应用很广，分别在以下领域中得到了广泛的应用。工业自动化：在自动化技术中，无论是过程

10、控制技术、数据采集技术还是测控技术，都离不开单片机。在工业自动化的领域中，机电一体化技术将发挥愈来愈重要的作用，在这种机械、微电子和计算机技术为一体的综合技术（例如机器人技术、数控技术）中，单片机将发挥非常重要的作用特别是近些年来，随着计算机技术的发展，工业自动化也济源职业技术学院毕业设计4发展到了一个新的高度，出现了无人工厂、机器人作业、网络化工厂等，不仅将人从繁重、复和危险的工业现场解放出来，还大大提高了生产效率，降低了生产成本。仪器仪表：目前对仪器仪表的自动化和智能化要求越来越高。在自动化测量仪器中，单片机应用十分普及。单片机的使用有助于提高仪器仪表的精度和准确度，简化结构，减小体积，易

11、于携带和使用，加速仪器仪表向数字化、智能化和多功能化方向发展。消费类电子产品：该应用主要反映在家电领域。目前家电产品的一个重要发展趋势是不断提高其智能化程度。例如，电子游戏、照相机、洗衣机、电冰箱、空调、电视机、微波炉、手机、IC 卡、汽车电子设备等。在这些设备中使用了单片机后，其功能和性能大大提高，并实现了智能化、最优化控制。信方面：较高档的单片机都具有通信接口，因而为单片机在通信设备中的应用创造了很好的条件。例如，在微波通信、短波通信、载波通信、光纤通信、程控交换等通信设备和仪器中都能找到单片机的应用。武器装备：在现代化的武器装备中，如飞机、军舰、坦克、导单、鱼雷制导、智能武器设备、航天飞

12、机导航系统，都有单片机在其中发挥重要作用。终端及外部设备控制：计算机网络终端设备，如银行终端，以及计算机外部设备如打印机、硬盘驱动器、绘图机、传真机、复印机等，在这些设备中都使用了单片机。近年来随着科技的飞速发展，同时带动自动控制系统日新月异更新，单片机的应用正在不断地走向深入。济源职业技术学院毕业设计52 硬件总体方案2.12.1 系统框图系统框图液晶显示电话拨号的总体设计框图如图 2.1 所示。 AT89C51最小应用系统按键电路晶振电路复位电路lcd液晶显示图 2.1总体设计框图设计中控制系统采用 AT89C51 单片机，1602LCD 液晶显示屏。此外，还有单片机的复位电路、晶振电路、

13、按键电路。其中单片机的 P2 口作 1602LCD 显示屏的使能端的控制，P0 口作通过 1602LCD 显示屏信号输入。P3 口接按键控制显示屏显示，本设计中的电路所采用的是液晶显示。2.22.2 显示控制方案显示控制方案本设计所用显示为 1602LCD 液晶显示，LCD 与 LED 是两种不同的显示技术，LCD 是由液态晶体组成的显示屏，而 LED 则是由发光二极管组成的显示屏。LED 显示器与 LCD 显示器相比，LED 在亮度、功耗、可视角度和刷新速率等方面，都更具优势。但 LCD 相对 LED而言使用更方便，更快捷，显示更清晰，而且 LCD1602 是一种非常常见的 LCD 显示屏，

14、它采用字符的显示方式，非常便于显示字符。所以我们选用了 LCD1602 液晶显示。济源职业技术学院毕业设计62.32.3 键盘控制方案键盘控制方案键盘分为独立式键盘和矩阵式键盘，独立式键盘接口电路配置灵活，硬件结构简单，工作可靠但每个按键必须占用一跟 I/O 接口线，I/O 接口线浪费较大，在单片机应用系统中，有时只需要几个简单的按键向系统输入信息，可将按键直接在一根 I/O 接口线上，故只在按键数量不多时采用。而矩阵式键盘每条行线与列线在交叉处不直接相通，而是通过一个按键加以连接，当按键较多时可采用矩阵式键盘以节省 I/O 接口。本设计采用多个按键，所以这里选用矩阵式键盘济源职业技术学院毕业

15、设计73 硬件系统设计3.13.1 单片机的选型单片机的选型1.AT89C511.AT89C51 的特点的特点AT89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能、CMOS、8 位单片机。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。AT89C51 的管脚图如图 3.1 所示。XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD2

16、37P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51PROGRAM=ZHOU2.HEX图 3.1 AT89C51 管脚图主要特性主要特性：

17、1、与 MCS-51 兼容 2、4K 字节可编程闪烁存储器3、寿命：1000 写/擦循环4、数据保留时间：10 年5、全静态工作：0Hz-24Hz6、三级程序存储器锁定7、128*8 位内部 RAM8、32 可编程 I/O 线9、两个 16 位定时器/计数器济源职业技术学院毕业设计810、5 个中断源11、可编程串行通道12、低功耗的闲置和掉电模式13、片内振荡器和时钟电路89C5189C51 单片机引脚：单片机引脚：(1) 89C51 单片机的时钟引脚有以下两种: XTAL1：片内振荡器反相放大器的输入端和内部时钟工作的输入端。采用内部振荡器时，它接外部石英晶体和微调电容的一个引脚。 XTA

18、L2：片内振荡器反相放大器的输出端，接外部石英晶体和微调电容的另一端。采用外部振荡器时，该引脚悬空。外接晶体引脚。(2) 89C51 单片机的控制引脚有以下几种： RST：复位输入端，高电平有效。 ALE/PROG：地址锁存允许/编程线。 PSEN：外部程序存储器的读选通线。 EA/VPP：片外 ROM 允许访问端/编程电源端。(3) 89C51 单片机的电源引脚有以下两种： VCC：+5V 电源线。 GND：接地线。(4) 89C51 单片机的 I/O 接口引脚有以下几种： P0 口：做通用双 I/O 口用。在访问片外扩展存储器时，低 8 位地址和数据由 P0口分时传送。 P1 口：做通用双

19、 I/O 口用。 P2 口：做通用双 I/O 口用。在访问外片扩展存储器时，传送高 8 位地址。 P3 口：做通用双 I/O 口用。具有第二功能（常用做第二功能） 。2.2.单片机附属电路单片机附属电路单片机附属电路主要有晶体振荡电路和复位电路。一、晶体振荡电路一、晶体振荡电路1晶体振荡器的作用 石英晶体振荡器也称石英晶体谐振器，它用来稳定频率和选择频率，是一种可以取代 LC 谐振回路的晶体谐振元件。 2本设计所用的晶体振荡电路如图 3.2 所济源职业技术学院毕业设计9示： C133PC233PY112MHzX1X2图 3.2 晶体振荡电路此晶振电路所选用的石英晶振频率为 12MHZ。时钟周期

20、就是单片机外接晶振的倒数，例如 12M 的晶振，它的时间周期就是 1/12 us） ，是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内，CPU 仅完成一个最基本的动作。对于某种单片机，若采用了1MHZ 的时钟频率，则时钟周期为 1us；若采用 4MHZ 的时钟频率，则时钟周期为 0.25us。由于时钟脉冲是单片机的基本工作脉冲，它控制着单片机的工作节奏（使单片机的每一步都统一到它的步调上来） 。显然，对同一种机型的单片机，时钟频率越高，单片机的工作速度就越快。但是，由于不同的单片机的硬件电路和器件不完全相同，所以其需要的时钟频率范围也不相同。我们学习的 51 系列单片机的时钟范围是 1.2

21、MHz-12MHz。二、复位电路二、复位电路单片机复位是使 CPU 和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，例如复位后 PC0000H，使单片机从第个单元取指令。无论是在单片机刚开始接上电源时，还是断电后或者发生故障后都要复位，所以我们必须弄清楚 MCS-51 型单片机复位的条件、复位电路和复位后状态。单片机复位的条件是：必须使 RST/Vpd 或 RST 引脚加上持续两个机器周期(即 24 个振荡周期)的高电平。例如，若时钟频率为 12MHz，每机器周期为 1us，则只需 2us 以上时间的高电平，在 RST 引脚出现高电平后的第二个机器周期执行复位。单片机常用

22、的复位电路如图 3.3(a)和图 3.3(b)所示：济源职业技术学院毕业设计10C310uFS1SW-PBR111KR10100VCC+5VRESET(a) R1200R21KC122usVCCRESETVCCVSSRESETM CS-51(b)图 3.3(a) 复位电路 图 3.3(b) 与单片机相连的复位电路图 3.3(a) 就是我们的设计中使用的复位电路，其电阻阻值的选择和电容容量的选择都是经过计算的，而最后计算的结果时间常数可以满足我们的需求。其计算过程如下：=0.7RC=0.710001010-6=0.7ms此值远远大于 2us，所以此复位电路可用。图 3.3(b)为按键复位电路。该

23、电路除具有上电复位功能外，若要复位，只需按图中的 RESET 键，此时电源 VCC 经电阻 R1、R2 分压，在 RESET 端产生复位高电平。3.23.2 按键控制电路按键控制电路1.1.键盘控制电路键盘控制电路键盘分为独立式键盘和矩阵式键盘，独立式键盘接口电路配置灵活，硬件结构简单，工作可靠但每个按键必须占用一跟 I/O 接口线，I/O 接口线浪费较大，在单片机应用系统中，有时只需要几个简单的按键向系统输入信息，可将按键值接在一根 I/O 接口线上，故只在按键数量不多时采用。而矩阵式键盘每条行线与列线在交叉处不直接相通，而是通过一个按键加以连接，当按键较多时可采用矩阵式键盘以节省 I/O

24、接口。本设计采用多个按键，所以这里选用矩阵式键。2.2.对矩阵式键盘的认识对矩阵式键盘的认识矩阵式键盘的结构与工作原理：在键盘中的按键数量较多时，为了减少 I/O 口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，如图 2.5 所示。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，只需要单片机的一个端口（如 P3 口）就可以构成 3*4=12 个按键，比直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成 15 键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键。由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘比较是合理的。济源职业技术学院毕业设计

25、11由于本系统按键较多，在这里采用矩阵式 3*4 键盘，这样可以合理应用硬件资源，用一个 8 位 I/O 口控制,按键接 P3 口，从而控制显示屏的显示， 如图 3.4 所示：p34p35p36P30P31P32P33图 3.4 按键电路矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些，识别也要复杂一些，图 2.5 中，列线通过电阻接正电源，并将行线所接的单片机的 I/O 口作为输出端，而列线所接的 I/O 口则作为输入。这样，当按键没有按下时，所有的输出端都是高电平，代表无键按下。一旦有键按下，则输入线就会被拉低，行线输出是低电平。这样，通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了。我设计的键盘所对应的

26、键码如图 3.5 所示： p34p35p36P30P31P32P331234567890#*图 3.5 键盘框图 济源职业技术学院毕业设计123.3LCD3.3LCD 显示器显示器1.LCD1.LCD 的介绍的介绍(1)液晶显示器的结构 它是由两块导电玻璃夹持一个液晶层，封装成一个扁平盒而构成最基本的液晶显示器。其两块玻璃的间距为 67m，四周用环氧树脂密封，中间注入液晶后抽成真空。根据需要可在导电玻璃外侧贴上偏振片。 (2)液晶显示器的特点。 1)液晶显示器的寿命很长，只要显示器中的配件保持良好，它就能长期正常工作。 2)液晶显示器没有辐射污染，与显像管相比，这是最突出的优势。 3)液晶显示

27、器属于被动显示，液晶本身不会发光，而是靠外界光的不同反射和透射形成不同的对比度来达到显示的目的。外光越强，显示内容也越清晰。4)液晶显示器所需的工作电压很低，一般为 23V，所需的电流也只有几个微安，属于 W/cm2，因此它是低电压低功率显示器件，与阴极射线显示器 (CRT)相比，可节约相当多的功耗。 5)由于液晶为无色，采用滤色膜便可实现彩色化，因此能重现电视的彩色画面，因此在视频领域有着广阔的发展前途。 (3)按用途分有:计算器用、手表用、仪器仪表用、彩电用、影碟机用、电脑用等类型。本次设计我们采用了 1602LCD 液晶显示。液晶显示模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富、超薄轻巧等优点，

28、在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到广泛的应用。目前字符型液晶显示模块已经是单片机应用设计中最常用的信息显示器件。LCD1 602 液晶显示模块，它可以显示两行，每行 16 个字符，采用单+5V 电源供电，外围电路配置简单，价格便宜，具有很高的性价比。济源职业技术学院毕业设计132.1602LC2.1602LCD D 的相关参数的相关参数1602LCD 采用标准的 14 脚（无背光）或 16 脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表3-1 所示:表 3-1：引脚接口说明表编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4RS数据/命令

29、选择12D5数据5R/W读/写选择13D6数据6E使能信号14D7数据7D0数据15BLA背光源正极8D1数据16BLK背光源负极第 1 脚：VSS 为地电源。第 2 脚：VDD 接 5V 正电源。第 3 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 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 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

30、为高电平时可以读忙信号，当 RS 为高电平 R/W 为低电平时可以写入数据。第 6 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 714 脚：D0D7 为 8 位双向数据线。 第 15 脚：背光源正极。第 16 脚：背光源负极。济源职业技术学院毕业设计1416021602 指令表指令表1、清屏 指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0清屏0000000001清显示指令将空位字符码 20H 送入全部 DDRAM 地址中，使 DDRAM 中的内容全部清除，显示消失；地址计数器 AC=0，自动增 1 模式；显示归位，光标或者闪烁回到原点（显示屏左上角）；但并不改变

31、移位设置模式。2、光标复位指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0光标复位000000001*归位指令置地址计数器 AC=0；将光标及光标所在位的字符回原点；但 DDRAM 中的内容并不改变。3、设置输入模式指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0设置输入模式0000001I/DSI/D：字符码写入或者读出 DDRAM 后 DDRAM 地址指针 AC 变化方向标志：I/D=1，完成一个字符码传送后，AC 自动加 1；I/D=0，完成一个字符码传送后，AC 自动减 1。 S：显示移位标志：S=1，将全部显示向右（I/D=0）或者向左（I/D=1）移位；S=0，显示不发生移位；S=1

32、时，显示移位时，光标似乎并不移位；此外，读 DDRAM 操作以及对 CGRAM 的访问，不发生显示移位。4、显示开/关控制指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0显示开/关控制0000001DCB显示开/关控制标志：D=1，开显示；D=0，关显示；关显示后，显示数据仍保持在DDRAM 中，立即开显示可以再现。济源职业技术学院毕业设计15光标显示控制标志：C=1，光标显示；C=0，光标不显示；不显示光标并不影响模块其它显示功能；显示 5X8 点阵字符时，光标在第八行显示，显示 5X10 点阵字符时，光标在第十一行显示。闪烁显示控制标志：B=1，光标所指位置上，交替显示全黑点阵和显示字符，产

33、生闪烁效果，F=250kHz 时，闪烁频率为 0.4ms 左右；通过设置，光标可以与其所指位置的字符一起闪烁。5、光标或显示移位指令 指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0移位指令000001S/CR/L*可使光标或显示在没有读写显示数据的情况下，向左或向右移动；运用此指令可以实现显示的查找或替换；在双行显示方式下，第一行和第二行会同时移位；当移位越过第一行第四十位时，光标会从第一行跳到第二行，但显示数据只在本行内水平移位，第二行的显示决不会移进第一行；倘若仅执行移位操作，地址计数器 AC 的内容不会发生改变。 S/C R/L 说明：0 0 光标向左移动，AC 自动减 1；0 1 光标

34、向右移动，AC 自动加1；1 0 光标和显示一起向左移动 ；1 1 光标和显示一起向右移动。3.1602LCD3.1602LCD 与单片机的接口如图与单片机的接口如图 3.63.6 所示：所示：D7D7D0D0D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D1D2D3D4D5D6D7RSRWERSRWEXTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1

35、.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1LM016L234567891RP1RESPACK-8图 3.6 LCD 与单片机的接口图1602液晶显示屏数据输入端与单片机的P0口相连，液晶显示

36、的RS、RW、E三个控制端分别与单片机P2.0、P2.1、P2.2相连从而来控制显示屏的有效输入。电位器用来调节显济源职业技术学院毕业设计16示屏背光强度。液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示字符。如：第二行第一个字符的地址是40H，因为写入显示地址时要求最高位D7恒定为高电平1所以实际写入的数据应该是01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)济源职业技术学院毕业设计 174 软件设计4.14.1 设计思路设计思路由于

37、我们设计一个用1602LCD液晶显示来实现显示时间并能用矩阵式按键控制拨号功能的设计，所以我们考虑到用单片机语言来做我们的设计比较简单。对于程序我们的设计思路是：1. 主程序，对各个数据分量进行初始化，分别调用按键程序和显示程序，来实现各自的显示效果。2显示子程序，当键入一个数值或符号时显示程序要把这个键入的值给显示出来，且在显示屏后五位显示时间。3按键程序，当一个键盘按下的时候，按键程序要判断是哪个按键按下，并对此值进行扫描，得到相对应的数字显示码，送到显示屏显示端进行显示。4中断服务程序，开始时对显示位进行初始化，运用定时器进行定时，显示部分为分钟和秒两部分，均为60进制，秒十位到6时进位

38、，分钟部分与此类似。4.24.2 定时器定时器 主程序开始对显示缓冲区初始化，需要定时，选择定时器 T0，而定时器 T0 的方式控制寄存器 TMOD，它是一种可编程的特殊功能定时器，它用于设定 T0 的工作方式，TMOD为 8 位寄存器，其中高四位控制 T1，低四位 T0，其格式如下表 4-1 所示：因为使用 T0所以 T1 都设为 0表 4-1 定时器的工作方式TMOD T1 T0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M00000M0 和 M1 为 T1 和 T0 工作方式控制位，定时/计数器的工作方式由 M1M0 两位状态决定，而我们选择方式 1，即 TL 的 8 位和 TH 的 8 位

39、构成的 16 位的计数器，使其计数范围扩大。C/T 是功能选择位，使其置 0 而表现为定时功能。选择定时器时我们要给其输入初值，单片机采用 12MHZ 的晶振。晶振频率为 12MHZ，初值 X0=最大值个数，定时时间 T=个数机器周期， 所以 X0=15536=3CB0H济源职业技术学院毕业设计 184.34.3 总体流程图总体流程图程序的总体流程图如图4.1所示，程序开始首先对所有的参数进行初始化，并对显示缓冲赋初值，当程序开始运行时，时间部分正常运行并且循环，同时判断是否有键按下，如果有键按下则判断是什么键被按下，然后把数值送显示程序显示；保存结果，结果送显示缓冲，等待下次数值的输入。 图

40、4.1整体流程图济源职业技术学院毕业设计 194.44.4 中断服务程序的框图中断服务程序的框图 中断服务程序框图如图4.2所示， 通过中断服务程序我们对显示部分进行控制，首先要装定时器初值，然后对秒个位十位及分的个位十位进行判断，秒个位达到十时进行进位，秒十位达到六时进行进位，分位同样如此，当显示达到设定的时间继续循环显示，从而达到预定的实验效果。图4.2 中断服务程序框图济源职业技术学院毕业设计 204.5 按键子程序框图按键子程序框图按键子程序框图如图4.3所示，我们所采用的是矩阵式按键，所以在判断按键时较独立式而言要复杂。首先，先判断是否有键按下，当没有键按下时要不断的扫描直至有键按下

41、，若有键按下，则我们要判断该键所在位置，及所在行与所在列，判断结束后得到该键值，将键值输出，并在液晶显示上显示结果。 图4.3 按键程序框图济源职业技术学院毕业设计 215 系统调试5.5.1 1 在伟福中的调试在伟福中的调试经过深思苦想终把程序给编了出来，但是不知编的程序是否能通过调试，于是我们通过伟福仿真软件来验证我们的程序。首先打开伟福仿真软件的界面，对仿真器的参数值进行设置。其设置如图5.1所示：图5.1 仿真器的选择我们所选的是8751的仿真器，在目标生成文件中选择生成BIN和HEX文件（即二进制和十六进制文件）其设置如图5.2所示，设置完成后点“好”就可以了。图5.2 生成文件的设

42、置然后在伟福里面输入我们的程序进行调试，刚开始有好几处错误我们的程序没有通济源职业技术学院毕业设计 22过编译，例如， “0”写成了“O” ，操作码错误， “NEXT”错写为“NEST”,符号未定义等。然后我就查找错误的所在，一一更改之后终于通过编译，其运行结果如图5.3所示：图5.3 编译通过后的界面5.25.2 在在 ProteusProteus 中的调试中的调试在伟福中调试完成后 ，我们在 PROTEUS 中又进行了进一步的实验，首先对该软件进行了安装。对相应数数据进行设定。操作如图 5.4 所示:济源职业技术学院毕业设计 23图 5.4 相关数据设置之后读文件进行破解如图 5.5 所示

43、：图 5.5 破解文件完成软件安装后，打开软件的到相应界面，如下图 5.6 所示：济源职业技术学院毕业设计 24图 5.6 软件界面在该界面左侧的空白区域添加相应的文件，单机 P 则出现如图 5.7 所示，在关键字处输入相应民名称则就会找到相应的器件，双击此器件则会加入到元件库供我们作图使用：图 5.7 寻找器件库本设计所用器件如表 5-1 所示：济源职业技术学院毕业设计 25表 5-1 元件列表元件名称数量型号规格在 PROTUES 中的名称单片机芯片1AT89C51AT89C51按钮12BUTTTON电容 21NFCAP电解电容11UFCAP-ELEC晶振11MHZCRYTAI液晶显示屏1

44、LM106L电阻110KRES电位器1RESPACK8经过器件的选择，绘出来了相应的原理图如图 5.8 所示图 5.8 原理图然后对程序进行调试，刚开始，显示屏总不能被点亮，经过仔细查找后，终于发现我们把液晶显示屏有效输入口搞错，本应是 P0 口结果把接成了 P1 口，所以才出现下述济源职业技术学院毕业设计 26效果，如图 5.9 所示。经过修改显示屏被成功点亮。D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1LM016L图5.9 实验效果图后来,我们在显示时间程序中加入按键程序后出现上述效果,也许是因为扫描时间太短,总是在按下一个按键

45、时很多位同时显示相同的数字,如图5.10所示,经过一段时间的思考,我们调整思路,在每次显示位后都进行一次按键扫描,最后实验成功。D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1LM016L图5.10 实验效果图5.35.3 实验效果图实验效果图经过了一番调试后，我们的实验效果如下：1显示电话号码图，如图5.11所示：济源职业技术学院毕业设计 27D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1LM016L图5.11 实验效果图2.显示日期效果图，如图5.12所示：D714D613

46、D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1LM016L图5.12 实验效果图当显示到我们所设定的时间时可自动循环效果如下图5.13所示：D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1LM016L图5.13 实验效果图原理总图，如图5.14所示：济源职业技术学院毕业设计 28d7d7d0d0d1d1d2d2d3d3d4d4d5d5d6d6rsrwed7d6d5d4d3d2d1d01234P31P30P32p34p35p36p33p34p35p36p37rsrweP30P31P32P33XT

47、AL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.

48、6/A1427U1AT89C51PROGRAM=ZHOU77.HEXC11nFC21nFC31uFX1CRYSTALD714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1LM016LR110k234567891RP1RESPACK-81234567890#*图5.14 原理总图济源职业技术学院毕业设计 296 结 论通过这段时间的努力，完成了毕业设计。在本次设计的过程中，我发现很多的问题，虽然以前还做过这样的设计但这次设计真的让我长进了很多，单片机的设计重点就在于软件程序的设计，需要有很巧妙的编程方法，在编程时，由于粗心大意马虎，有些语句看似

49、没问题，可就是不出效果，经仔细揣摩修改后，程序才正常运行。学习单机片机更是如此，程序只有在经常的写与读的过程中才能提高。同样，在生活中我们也会遇到各种不同的问题，我们需要耐心的去分析思考，而不是退步不前。我们未来的路还很长，还需要我们不断的去开拓创新。未来的日子不会安逸，努力奋斗是其必备课程，想取得较好的成绩就必须脚踏实地。路是一步一步走出来的，并非一日之功，所以我们还要有着持之以恒的毅力。相信在不久的将来，我们会有着自己的小小成就。在此次的设计中，我们查阅了很多书籍，同时我们还获得了张老师的大力支持，使得我们的设计较圆满的完成。在此，我表示衷心的感谢！我们的明天掌握在我们自己手中，我们需本着

50、对自己负责的态度，不断的努力，不断的完善，使自己有一个美好的明天！济源职业技术学院毕业设计 30致谢 岁月如梭，光阴似箭。转眼间几周的毕业论文设计即将结束。在毕业论文结尾之际，借此机会，我向在我做毕业设计过程中给予我支持和帮助的老师和同学们表示衷心的感谢！首先要感谢我的指导老师张咏梅老师。在学习方法上和设计方面都给予了我大量的指导，并为我提供了良好的学习环境，让我在此期间顺利的完成了毕业论文。她那严谨的治学态度以及为人处世的坦荡使我终身受益。在这大学三年的生活中张老师给了我很大的教导和帮助。其次要感谢在校期间帮助我的同学和室友们，在我做毕业论文过程中，他们给予了我热心的帮助，用友谊维系着寝室那

51、份家的融洽。三年了，仿佛就在昨天。而现在我们马上都要各奔前程了，望大家珍重！在此，我还要感谢在一起愉快的度过大学生生活的电气工程系全体老师和同学，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。最后祝以上帮助过我和从事教学，电子工作的同胞们：身体健康，万事如意，事业有成！在这里请接受我诚挚的谢意！ 段霞飞 2010 年 12 月 07 日济源职业技术学院毕业设计 31参考文献1 刘和平.刘跃.单片机原理及应用.重庆：重庆大学出版社，20042 杨西明.朱骐.单片机编程与入门.北京：机械工业出版社，20043 陈明荧.89C51 单片机课程设计实训教材.北京：清华大学出版社，20044 刘瑞新.单片机原理及应用教程.北京:机械工业出版社,20035 李朝青.单片机原理及接口技术.北京：北京航空航天大学出版社，20026 饶庆和.89C51 单片机实用技术.北京:人民邮电出版社,20037 楼然苗.李光飞，51 系列单片机设计实例.北京: 北京航空航天大学出版社，20038 陈忠平.单片机原理及接口.北京：清华大学出版社，20079 何立民.单片机高级教程应用与设计.北京：北京航空航天大学出版社，200010倪志莲.单片机应用技术.北京：北京理工大学出版社，2007济源职业技术学院毕业设计 32济源职业技术学院毕业设计33