基于51单片机的温湿度及万年历设计 课程设计 管脚号 1 2 3 4 管脚名称 VSS VCC V0 RS(CS) 电平 0V 3.0V/5V - H/L 管脚功能描述 电源地 电源正 对比度（亮度）调整 RS=“H”,表示DB7～DB0为显示数据 RS=“L”,表示DB7～DB0为显示指令数据 R/W=“H”,E=“H”,数据被读到DB7～DB0 R/W=“L”,E=“H→L”, DB7～DB0的数据被写到IR或DR 使能信号 三态数据线 H:8位或4位并口方式，L:串口方式 空脚 复位端，低电平有效 LCD驱动电压输出端 背光源正端 背光源负端 5 6 7～14 15 16 17 18 19 20 R/W E(SCLK) DB0～DB7 PSB NC RESET VOUT A K H/L H/L H/L H/L - H/L - VDD VSS
2．控制器控制着模块内部指令的发出与否，存储器则对指令和数据进行存储与更换，现将分别介绍控制器各接口及各存储器的功能。
1）
RS,R/W的配合选择决定控制界面的4种模式 表3-2 RS,R/W配合功能说明
RS L L H H R/W L H L H 功能说明 MPU写指令到指令暂存器（IR） 读出忙标志（BF）及地址记数器（AC）的状态 MPU写入数据到数据暂存器（DR） MPU从数据暂存器（DR）中读出数据 2）E信号
表3-3 E信号功能说明
E状态 高——>低 高 低/低——>高 执行动作 I/O缓冲——>DR DR——>I/O缓冲 无动作 结果 配合/W进行写数据或指令 配合R进行读数据或指令 显示数据RAM（DDRAM ）:模块内部显示数据RAM提供64×2个位元组的空间，最多可控制4行各16字的中文字型显示，当写入显示数据RAM时，可分别显示CGROM与CGRAM 的字型；此模块可显示三种字型，分别是半角英数字型(16*8)、CGRAM 字型及CGROM的中文字型。三种字型的选择，
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基于51单片机的温湿度及万年历设计 课程设计 由在DDRAM中写入的编码选择，在0000H—0006H的编码中将选择CGRAM的自定义字型，02H—7FH的编码中将选择半角英数字的字型，至于A1以上的编码将自动的结合下一个位元组，组成两个位元组编码形成中文字型的编码。
字型产生 RAM(CGRAM):字型产生RAM提供图象定义(造字)功能,可以提供四组 16×16点的自定义图象空间，使用者可以将内部字型没有提供的图象字型自行定义到CGRAM中，便可和CGROM中的定义一样地通过DDRAM显示在屏幕中。
地址计数器AC: 地址计数器是用来贮存DDRAM/CGRAM 之一的地址,可由设定指令暂存器来改变,之后只要读取或写入DDRAM/CGRAM的值时，地址计数器的值就会自动加一。当RS =0且R/W=1时，地址计数器的值会被读取到DB6—DB0中。
光标/闪烁控制电路：此模块提供硬体光标及闪烁控制电路，由地址计数器的值来指定DDRAM中的光标或闪烁位置。
3．模块控制芯片提供两套控制指令：基本指令和扩充指令，这些由各控制端口和寄存器组合而成的指令可对液晶显示器自身模式、状态、功能等进行设置，也可控制与其他芯片进行数据和指令的通信。其指令分别如下：
表3-4 基本指令集（RE=0）
指 令 清除 显示 地址 归位 指 令 码 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 功 能 将DDRAM填满\并且设定DDRAM的地址计数器(AC)到\0 0 0 0 0 0 0 0 1 设定DDRAM的地址计数器(AC)到\并X 且将游标移到开头原点位置;这个指令不改变DDRAM 的内容 B D=1: 整体显示 ON C=1: 游标ON B=1:游标位置反白允许 指定在数据的读取与写入时,设定游标的移动方向及指定显示的移位 设定游标的移动与显示的移位控制位;这个指令不改变DDRAM 的内容 DL=0/1：4/8位数据 RE=1: 扩充指令操作 RE=0: 基本指令操作 显示状0 0 0 0 态开/关 进入点 0 0 0 0 设定 游标或显示移0 0 0 0 位控制 功能 设定 0 0 0 0 0 0 1 D C 0 0 0 1 I/D S 0 1 S/C R/L X X 1 DL X RE X X 10
基于51单片机的温湿度及万年历设计 课程设计 设定CGRAM 0 0 0 1 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 地址 设定DDRAM 0 0 1 0 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 地址 设定CGRAM 地址 设定DDRAM 地址（显示位址） 第一行：80H－87H 第二行：90H－97H 读取忙读取忙标志(BF)可以确认内部动作是否完成,标志和0 1 BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 同时可以读出地址计数器(AC)的值 地址 写数据1 0 到RAM 读出RAM的1 1 值 数据 将数据D7——D0写入到内部的RAM (DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM) 从内部RAM读取数据D7——D0 (DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM 数据
表3-5 扩展指令集（RE=1）
指 指 令 码 功 能 令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 待命 0 0 0 0 模式 卷动地址0 0 0 0 开关开启 反白 0 0 0 0 选择 睡眠 0 0 0 0 模式 扩0 0 0 0 充 0 0 0 0 0 1 进入待命模式,执行其他指令都棵终止 待命模式 0 0 0 0 1 SR SR=1：允许输入垂直卷动地址 SR=0：允许输入IRAM和CGRAM地址 0 0 0 选择2行中的任一行作反白显示，并可决定反白与否。初始值R1R0＝00，第一次设定为反白显1 R1 R0 示，再次设定变回正常 SL=0：进入睡眠模式 SL=1：脱离睡眠模式 0 0 1 SL X X 1 CL X RE G 0 CL=0/1：4/8位数据 RE=1: 扩充指令操作 11
基于51单片机的温湿度及万年历设计 课程设计 功能 设定 设定绘0 0 0 AC3 AC2 AC1 AC0 图0 0 1 RAAC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 M 地址 RE=0: 基本指令操作 G=1/0：绘图开关 设定绘图RAM 先设定垂直(列)地址AC6AC5…AC0 再设定水平(行)地址AC3AC2AC1AC0 将以上16位地址连续写入即可
当IC1在接受指令前,微处理器先确认其内部处于非忙碌状态,即读取BF标志时,BF需为零方可接受新的指令;如果在送出一个指令前不检查BF标志，那么在前一个指令和这个指令中间必须延长一段较长的时间,即等待前一个指令确实执行完成。
4．12864液晶显示器不仅可以显示字符同时也可以图形，因此可以满足不同使用者更多的要求，如显示一幅图画或者一个曲线图等。使用者在使用时便可根据自身需求进行不同的显示。
1）字符显示:带中文字库的128X64-0402B每屏可显示4行8列共32个16×16 点阵的汉字，每个显示RAM可显示1个中文字符或2个16×8点阵全高ASCII码字符，即每屏最多可实现32个中文字符或64个ASCII码字符的显示。带中文字库的128X64-0402B内部提供128×2字节的字符显示RAM缓冲区（DDRAM）。字符显示是通过将字符显示编码写入该字符显示RAM实现的。根据写入内容的不同，可分别在液晶屏上显示CGROM（中文字库）、HCGROM（ASCII码字库）及 CGRAM（自定义字形）的内容。三种不同字符/字型的选择编码范围为：0000～0006H （其代码分别是0000、0002、0004、0006 共4 个）显示自定义字型，02H～7FH 显示半宽ASCII 码字符，A1A0H～F7FFH 显示8192 种GB2312中文字库字形。字符显示RAM 在液晶模块中的地址80H～9FH。字符显示的RAM的地址与32个字符显示区域有着一一对应的关系，其对应关系如下表所示：
表3-6 字符RAM与显示区域对应关系
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基于51单片机的温湿度及万年历设计 课程设计 80H 90H 88H 98H 81H 91H 89H 99H 82H 92H 8AH 9AH 83H 93H 8BH 9BH 84H 94H 8CH 9CH 85H 95H 8DH 9DH 86H 96H 8EH 9EH 87H 97H 8FH 9FH
2）图形显示：先设垂直地址再设水平地址(连续写入两个字节的资料来完成垂直与水平的坐标地址)。垂直地址范围AC5...AC0，水平地址范围AC3...AC0。绘图RAM的地址计数器（AC）只会对水平地址(X轴) 自动加一,当水平地址=0FH时会重新设为00H但并不会对垂直地址做进位自动加一，故当连续写入多笔资料时，程序需自行判断垂直地址是否需要重新设定。GDRAM的坐标地址与资料排列顺序如下图：
图3-6 GDRAM的坐标地址与资料排列顺序 3.2.4 独立键盘模块
键盘是人与万年历实现信息交互的接口，本设计中，我们采用3个独立键盘，电路原理如下图3-7：
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