目 录
摘 要............................................................................................................................ 1 Abstract .......................................................................................................................... 1 1 绪论............................................................................................................................ 1
1.1 论文背景介绍............................................................................................... 1 1.2 研究现状综述............................................................................................... 2 1.3 论文的主要任务........................................................................................... 3 2 硬件电路设计............................................................................................................ 3
2.1 硬件系统结构图........................................................................................... 3 2.1 AT89C51单片机最小系统设计 ................................................................... 3 2.3 AMPIRE128*64简介 .................................................................................... 7 2.4 AMPIRE128*64的指令系统 ........................................................................ 9 2.5 AMPIRE128*64与单片机接口 .................................................................. 11 2.6 电路图设计................................................................................................. 13 3 程序设计.................................................................................................................. 13
3.1Keil简介 ....................................................................................................... 13 3.2程序流程图.................................................................................................. 14 3.3 12864LCD主程序....................................................................................... 14 4 软件仿真.................................................................................................................. 18
4.1 Proteus简介................................................................................................. 18 4.2 汉字显示..................................................................................................... 19 4.3 图形显示..................................................................................................... 19 5 结论.......................................................................................................................... 20 参考文献...................................................................................................................... 20 致谢.............................................................................................................................. 21 附录 ............................................................................................................................. 21
12864液晶图形滚动显示仿真
学生姓名：张家义 学号：20095044005 学 院：物理电子工程学院 专业：电子科学与技术 指导教师：马占卿 职称：副教授
摘 要：12864液晶具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等许多其他显示器无法比拟的优点，近几年来被广泛用于单片机控制的智能仪器、仪表和低功耗电子产品中。本论文以Proteus软件中自带的AMPIRE 128×64液晶（基于KS0108控制器）为研究对象，重点分析了其工作原理和编程方法。通过对AT89C51单片机的编程实现了12864液晶的图形滚动显示仿真。
关键词：单片机；AMPIRE128*64LCD显示；Proteus
Abstract：12864 liquid crystal display (LCD) with low power consumption, small volume, light weight, ultra-thin, etc many other monitors the incomparable advantages, in recent years,it is widely used in single chip microcomputer control of intelligent instruments, meters and low power consumption electronic products. In this paper by Proteus software built-in AMPIRE 128 x 64 LCD (based on KS0108 controller) as the research object, analyzed its working principle and programming method. Based on AT89C51 single chip microcomputer programming realized the simulation of 12864 LCD graphics scroll.
Key words：MCU；AMPIRE128*64LCD display；Proteus
1 绪论
1.1 论文背景介绍
随着国内外工业的日益发展，目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC 卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。LCD 低压微功耗平板型结构，被动显示(无眩光，不刺激人眼，不会引起眼睛疲劳)，显示信息量大(因为像素可以做得很小)，易于彩色化(在色谱上可以非常准确的复
1
现)，无电磁辐射(对人体安全，利于信息保密)，长寿命。广泛应用于可视化，人机交互界面。
从世界范围来看，液晶显示产业方兴未艾，发展势头正旺。预计今后十年、二十年液晶显示器都将是平板显示的主流产品。我国液晶显示行业尽管也走过了二十多个年头，有了一定的基础。但与先进国家与地区相比差距还很大，要迎头赶上，还只能算刚刚开始。俗话说：兵马未动，粮草先行。液晶显示相关材料对于器件产业的发展至关重要。我们在这方面总体讲，还很落后，还有许多薄弱环节，应当引起各方重视。液晶显示器(LCD)具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等许多其它显示器无法比拟的优点，近几年来被广泛用于单片机控制的智能仪器、仪表和低功耗电子产品中。LCD 可分为段位式LCD、字符式LCD 和点阵式LCD。其中，段位式LCD 和字符式LCD 只能用于字符和数字的简单显示，不能满足图形曲线和汉字显示的要求；而点阵式LCD 不仅可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线及汉字，并且可以实现屏幕上下左右滚动，动画功能，分区开窗口，反转，闪烁等功能，用途十分广泛。LCD 产品制造涉及光学、半导体、电机、化工、材料等各项领域，上下游所需VI技术层面极广，极少有单一厂商能从材料到成品全部都做，因此各领域分工明显。LCD 产业上游材料包括玻璃基板、ITO 导电玻璃、偏光板、彩色滤光片、背光模块、液晶、半导体制造工序所需光罩，液晶驱动IC、印刷电路板（PCB）等。 1.2 研究现状综述
如何开发智能型的图形液晶控制系统已成为人们研究的当务之急。我们知道，一个较好的系统既要有较强的适应性和通用性，还要有较强的功能性，较高的性价比，很高的实用价值。图形液晶控制技术也有了不断的进步。图形液晶显示已成为大多数仪器正常工作的前提，而且对显示的要求也越来越严格。因此，液晶显示与控制方法的研究越来越受到人们的重视。图形液晶控制系统能很好解决显示控制中的各种问题，所以图形液晶显示控制系统的研究具有很大的市场潜力。随着国内外工业的日益发展，图形液晶显示技术也有了不断的进步。图形液晶显示作为显示终端，图形液晶显示器主要用来显示图形、汉字和字符。KSO1O8是一种常用的功能较强的一种图形液晶显示控制器，而C语言作为单片机编程语言具有通用性和移植性强的等特点。开发基于C语言的KS0108显示驱动程序，可被其他应用系统直接嵌入和移植使用，节约了使用者单独编程和开发的时间和效
2
率，对简化工业控制设计过程和缩短设计周期有着非常积极和促进作用。 1.3 论文的主要任务
本论文的主要任务是实现12864液晶的图形显示及滚动仿真。我选用的是Proteus软件中自带的AMPIRE 128×64液晶（基于KS0108控制器），重点分析了KS0108的指令系统以及编程方法。以AT89C51为核心控制器，通过程序设计，实现汉字和图形的显示。然后通过按键控制汉字和图形的滚动显示。
论文前期主要任务为搜集12864液晶资料，重点掌握其工作原理；论文中期任务主要为通过对12864液晶的指令系统的掌握，编写程序代码，在Proteus软件中进行仿真调试，同时开始论文的写作。论文后期主要任务为完善程序的设计，仿真的结果以及论文的写作。
2 硬件电路设计
2.1 硬件系统结构图
此设计控制系统由AT89C51单片机芯片、LCD显示电路、复位电路、晶体振荡电路和按键组成，如图1所示：
按键
AT89C51
单片机
复位电路
LCD显示器 晶振电路 图1 总设计框图
2.2 AT89C51单片机最小系统设计
单片机最小系统主要由单片机AT89C51、电源电路、复位电路、时钟电路组成。
2.2.1 AT89C51单片机
3
AT89C51是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C51单片机在电子行业中有着广泛的应用。
其主要功能特性有以下几点： （1）与MCS-51产品指令系统完全兼容
（2）4k字节可反复擦写(大于1000次）Flash ROM； （3）32个可编程I/O口线； （4）128x8bit内部RAM；
（5）2个16位可编程定时/计数器中断； （6）时钟频率0-24MHz； （7）可编程UART串行通道； （8）6个中断源；
（9）三级加密程序存储器；
（10）低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能；
（11）有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等几种封装形式，以适应不同产品的需求。
AT89C51为8 位通用微处理器，采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc51 相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC 内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。其引脚图如图2所示。
4