浙江海洋学院东海科学技术学院本科生毕业论文
? 功耗低：10～15mW；
? 显示内容：192种字符、可自编8种字符；
? 指令功能强：可组合成各种输入、显示、移位方式以满足不同的要求； ? 接口简单方便：可与8位微处理器或微控制器相联； ? RAM功能：有8×8Bit 存储容量； ? 工作温度：0－50℃；
? 可靠性高：寿命为50000小时（25℃）。
1602字符型模块的读写时序如图3.4、图3.5，时序参数如表3.1
图3.4 读操作时序
图3.5 写操作时序图
8
浙江海洋学院东海科学技术学院本科生毕业论文
表3.1 LCD时序参数
3.2.3 LCD显示数字
LCD显示数字的原理跟显示汉字是一样的，在此就不在赘述。主要讲一下的是数字是如何显示的，因为我们对LCD的显示只能是一次显示一个数据，所以当我们要显示多个数据的时候就要循环显示。比如要显9999首先要取出最高位，然后是百位，十位，个位，如何实现数据的显示工程，分析如下：取千位就是对它除以1000，因为设置的数据类型是整型，所以会把小数部分自动去掉，取百位就是除以1000的余数再除以100，以此类推直到取完数据的个位为止。然后调用一个循环语句一位一位的移出
【7】
。因为要显示内容的汉
字部分是不变的，所以以后每次要更新的只是数据的值，就不再调用汉字显示程序了。
3.2.4 LCD显示设计
在显示部分我们使用LCD1620液晶显示器，它是利用液晶经处理后能改变光线的传输方向的特性实现显示信息的。液晶显示器具有体积小、重量轻、功耗极低、显示内容丰富等特点，在单片机应用系统中得到了日益广泛的应用。其外观如图3.6所示。
图3.6 LCD1602液晶显示器
LCD1602是一款字符型液晶模块,使用2行16个字的5*7点阵图形来显示字符,它采用标准的16脚接口，各引脚情况如表3.2。
9
浙江海洋学院东海科学技术学院本科生毕业论文
表3.2 LCD1620液晶引脚分布 第1脚 第2脚 第3脚 第4脚 第5脚 第6脚 第7脚 第8脚 VSS 电源地 VDD +5V电源 VEE 液晶显示偏压信号 RS 数据/命令选择端 R/ W 读/写 选择端 E 使能端 D0 双向数据线 D1 双向数据线 【3】
第9脚 第10脚 第11脚 第12脚 第13脚 第14脚 第15脚 第16脚 D2双向数据线 D3双向数据线 D4双向数据线 D5双向数据线 D6双向数据线 D7双向数据线 BLA 背光源正极 BLK 背光源负极 LCD1620与单片机的数据端和指令端可以直接与单片机的I/O口相连接，其中第3脚为液晶对比度调节端口，接地时对比度最强
；接电源时对比度最强；因此，我们可以连
接一个10K的滑动变阻器来调节液晶的对比度；在15脚的背光地接一个小电阻进行限流；则TS1602与单片机的连接如图3.7示。
图3.7 单片机与LCD1602液晶的连接电路图
LCD1602的内部结构主要由DDRAM、CGRAM、IR、DR、BF、AC等大规模集成电路组成
【7】
。
DDRAM为数据显示用的RAM，用以存放LCD显示的数据，只要将标准的ASCII码放入DDRAM，内部控制线路就会自动将数据传送到显示器上，并显示出该ASCII码对应的字符；
CGROM为字符产生器ROM，它存储了192个5*7的点阵字型，但只能读出不能写入； CGRAM为字型、字符型的RAM，可供使用者存储特殊造型的造型码，但它最多只能存8个造型；
IR为指令寄存器，负责存储MCU要写给LCD的指令码，当RS及R/W引脚为0且E由1变为0时，D0～D7引脚上的数据会存入到IR寄存器中；
DR为数据寄存器，它负责存储微机要写到CGRAM或DDRAM的数据，因此可将DR看成一个数据缓冲器；
BF为忙碌信号，当BF=1时，不接收微机送来的数据或指令；当BF=0时，接收外部数
10
浙江海洋学院东海科学技术学院本科生毕业论文
据或指令，所以在写数据或指令到LCD之前，必须查看BF是否为0；
AC为地址寄存器，负责计数写入/读出CGRAM或DDRAM的数据地址，AC依照MCU对LCD的设置值而自动修改它本身的内容
【4】
。
3.2.5 LCD液晶显示模块
键盘是人操作本系统的唯一通道，系统收到人对它的操作没，就在LCD液晶显示模块中体现，所以LCD液晶显示模块是人和该系统的直接对话窗口。
图3.8 LCD液晶连接图
在以往的人机对话界面中用LED数码灯，LED数码二极管只能显示零到九数字和小
数点，显示太单纯，内容不丰富，难以满足用户的需求，而且显示所占的地方太大，电路设计难，电路图较复杂，随着液晶显示技术的进步，高质量的液晶显示模块会被日趋广泛地应用于各种嵌入式系统中。在系统的整体设计中，人机交互界面的设计往往占据着很大一部分工作。
3.3 CPU应用系统设计
在这里，我们采用了MCS—51单片机，下面对它作一些介绍： ATMEL89C51单片机电路接口如图3.9所示。
11
浙江海洋学院东海科学技术学院本科生毕业论文
图3.9 ATMEL89C51主体电路
3.3.1 ATMEL89C51单片机介绍 （1）主要性能
? 与MCS-51单片机产品兼容 ? 8K字节在系统可编程Flash存储器 ? 1000次擦写周期 ? 全静态操作：0Hz～33Hz ? 三级加密程序存储器 ? 32个可编程I/O口线 ? 三个16位定时器/计数器 ? 八个中断源 ? 全双工UART串行通道 ? 低功耗空闲和掉电模式 ? 掉电后中断可唤醒 ? 看门狗定时器
12