太原科技大学毕业设计（论文）
LCD1602液晶显示器厂家已经在CGRAM存储器里面固化好160个字符的图形。如图2-13所示，看以看出存储的字符有0~9的数字、26个大小写英文字母、以及一些特殊字符。观察下图不难发现，字符的位置都有一个相对的编码，这个编码就是写入液晶显示屏的数据数值。比如大写的英文字母“O”的代码是01001111（二进制），液晶显示屏就会把对应地址中的字符打印到屏幕上，就可以看到字母“O”。下表为LCD1602的引脚功能图以及和单片机的接口电路图：
表3-1 引脚接口说明表
编号 符号 1 2 3 4 5 6 7 8 引脚说明 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 VSS 电源地 VDD 电源正极 VL 液晶显示偏压 RS 数据/命令选择 R/W 读/写选择 E 使能信号 D0 数据 D1 数据
1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表所示：
表3-2 指令说明
序号 指令 1 清显示 2 光标返回 3 置输入模式 4 显示开/关控制 5 光标或字符移位 6 置功能 7 置字符发生存贮器地址 8 置数据存贮器地址 9 读忙标志或地址 10 写数到CGRAM或DDRAM） 11 从显示模块寄存器读值 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 D 0 1 1 * I/D S C B * * 1 S/C R/L * DL N F * 1 字符发生存贮器地址 1 显示数据存贮器地址 BF 计数器地址 要写的数据内容 得到读出的数值 12
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3.5 红外一体接收模块
发送的远程控制功能指令代码通常使用多一些二进制串行代码及其编码规则:脉冲头,代码系统,数据代码、数据补充和结束。第一个脉冲作为一帧命令的起始位置,系统代码是用来区分不同类型的电气设备,数据代码是用来完成命令的功能。一个是数据根据数据代码逆向代码。[9]
红外线的一束光的长度是固定的。而一束红外光里面有包含着丰富的信息，通过对这些信息的判断，可以分析出发送方要发送的信号。红外通讯的0和1通过不同的编码来表示。红外采集电路如图：
图3.8 遥控接收模块
3.6 报警电路
当单片机检测到温度传感器输入的温度值大于当前系统设置的温度值时，在蜂鸣器的连接引脚输出一个高电平，这是蜂鸣器发声，反之，蜂鸣器不发声。
图3.9 蜂鸣器驱动电路
3.7本章小结
本章主要对系统的应用电路进行介绍，主要说明了系统电源电路，处理器的外围电路，加热电路，以及声音提示电路和温度采集电路等部分，电源电路为系统提供+12Ｖ和＋５Ｖ的电源，人机交互电路负责单片机和外界的信息交流；温度控制电路实现
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控制水温；声音提示电路负责热水器在非安全状态下工作时发出声响提示用户。硬件设计部分主要是完成以上电路的设计，包括各个电路的理论分析以及各个电路与单片机的连接等等。
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第4章软件系统设计
单片机资源分配如表所示，列出了本系统使用STC89C51单片机的所有I/O口资源，包括了人机交互模块，温度检测模块以及声音提示模块等。
表4-1 I/O口资源分配表
系统I/O口资源占用表 编号 模块名称 接口功能定义 液晶显示模块 1 人机交互模块 按键扫描 温度传感器 2 温度控制模块 加热电磁阀 3 4 红外接收模块 声音提示模块 红外接收头 蜂鸣器控制线 P1.0 P3.3 P2.6 51单片机接口 P0.0~P0.7、P1.1、P1.2 P1.4~P1.7 P2.2 4.1 主程序流程图
本系统采用STC89C51单片机为核心控制器对整个系统进行控制，其控制过程如下：首先通过人机交互模块设定系统的控制策略，然后通过温度检测模块检测水箱中的温度，同时通过温度控制模控制系统的加热模块工作。并将热水器中的温度值实时的显示到显示屏上。[10]系统的主程序主要完成的是对各全局变量进行定义，对时钟与时间的初始化，调用子函数的功能，流程图如图4.1所示。
4.2 液晶显示程序设计
通过阅读LCD1602的芯片手册可以得知，液晶屏：LCD1602的显示模式一般设置为16×2显示，8位数据接口显示状态；光标显示可按实际需求和个人偏好设定。
4.2.1写操作时序图
图4.2是LCD1602写操作时序图，分析可知LCD1602液晶的流程如下：LCD1602显示屏内部集成了地址命令，这些地址命令控制显示字符图像的位置。通过写命令写入地址，就可以在显示屏的地址的位置写入数据，把数据写入CGRAM，就可以在液晶显示字符图像。
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开始按默认值运行温度键按了么NY设定温度范围以新的设定值运行温度键按了么YN
图4.1 xxx主程序流程图
图4.2 写操作时序图
4.2.2 初始化程序
LCD1602初始化包括初始化以下寄存器：显示模式寄存器、光标设置寄存器和移屏寄存器。显示模式寄存器通常设置16×2显示；光标设置可以设置是光标显示或者是光标不显示方式；整屏移动可以设置整屏移动或者不移动。LCD1602初始化程序流程图如图所示：
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