图12 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
图13 1602LCD分为带背光和不带背光
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(1)LCD1602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 (2)引脚功能说明
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
表5 引脚接口说明表
编号 1 2 3 4 5 6 7 8 符号 VSS VDD VL RS R/W E D0 D1 引脚说明 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 9 10 11 12 13 14 15 16 符号 D2 D3 D4 D5 D6 D7 BLA BLK 引脚说明 数据 数据 数据 数据 数据 数据 背光源正极 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7~14脚:D0~D7为8位双向数据线。 第15脚:背光源正极。 第16脚:背光源负极。
3.3.2 液晶显示模块电路
图14是液晶模块LCD1602与单片机的接口电路。液晶模块的1脚和2脚分别接入电源的地和
电源。3~10脚分别接单片机的8个P2口。11、13脚接单片机P3.0、P3.2,12脚接地,表示LCD的使能,是读取还是写入信号,是传输数据还是将指令由单片机内部程序作用实现。14脚通过一个10K可调电阻接地,使得LCD的显示的对比度适中,防止由于对比度过高产生“鬼影”。
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图14 1602液晶显示模块电路原理图
4 软件设计
4.1 语言的选用
本设计中采用的处理器是AT89S52单片机,由此可采用面向MCS-51的程序设计语言,包括ASM51汇编语言和C51高级语言,这两种语言各有特点。汇编语言更接近机器语言,常用来编制与系统硬件相关的程序,如访问I/O端口、中断处理程序、实时控制程序、实时通信程序等;而数学运算程序则适合用C51高级语言编写,因为用高级语言编写运算程序可提高编程效率和应用程序的可靠性。
C语言是一种通用的计算机程序设计语言,在国际上十分流行,它即可用来编写计算机系统程序,也可以用来编写一般的应用程序。以前计算机的系统软件主要是用汇编语言编写的,对于单片机应用系统来说更是如此。由于汇编语言程序的可读性和可移植性都较差,采用汇编语言编写单片机应用程序的周期长,而且调试和排错也比较困难。C语言具有很好的可移植性和硬件控制能力,表达和运算能力也较强。它具有以下特点:
1. 语言简洁,使用方便灵活。 2. 可移植性好。 3. 表达能力强。 4. 表达方式灵活。 5. 可进行架构化程序设计。 6. 可以直接操作计算机硬件。 7. 生成的目标代码质量高。
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为了提高编制计算机系统和应用程序的效率,改善程序的可读性和可移植性,在此采用高级语言编程。
4.2 程序设计流程图
本系统用计数程序采集信号脉冲,用定时器产生中断,对1602LCD液晶显示屏刷新和缓冲区数据进行更新,辅以1602LCD液晶显示屏进行显示。计数程序流程如图15;定时显示程序流程如图16。
计数脉冲 Flag_clac=1? N 按公式: 转速=60*脉冲数/(齿轮数*T) 计算数据
数据缓冲区
图15 脉冲计数程序流程图
开始 初始化计数器T1 程序说明:将定时器设置为方式1,对外部脉冲进行计数,并判断Flag_clac的值。当Flag_calc=1时,将脉冲的数值由十六进制转换成十进制,按转速转换公式转换后,载入数据缓冲区。
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开始 初始化 定时 数据缓冲区
N 10ms? Y
产生定时中断 显示
时间计数 时间计数T++ 清零T=0
T=500?
Flag_clac=1
图16 定时显示程序流程图
程序说明:定时器设置为方式1,定时10ms。当定时达到10ms时,产生中断,对1602LCD液晶显示屏进行刷新,显示转速,并使时间计数标志T加1。当时间计数标志T=500时,使Flag_calc置1,取出计数器在此时间内计算的脉冲数,通过转速计算程序计算得出转速值后,存入数据缓冲区,供1602LCD液晶显示屏显示使用。
5 系统仿真与电路调试 5.1 系统仿真
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