王承林

（邢臺學(xué)院，河北邢臺 054001）

基于Proteus在LCD1602中漢字顯示系統(tǒng)的設(shè)計

王承林

（邢臺學(xué)院，河北邢臺 054001）

LCD1602漢字顯示系統(tǒng)由電路設(shè)計、軟件設(shè)計、仿真設(shè)計等組成。我們基于Proteus軟件下進行漢字顯示系統(tǒng)電路的仿真設(shè)計，來說明仿真教學(xué)可解決傳統(tǒng)教學(xué)不能達(dá)到的效果。對于在教學(xué)中的感性知識和理性知識隔裂，直接經(jīng)驗與間接經(jīng)驗脫節(jié)，理論和實踐脫離的情況有很大幫助，特別是仿真教學(xué)解決了傳統(tǒng)課堂教學(xué)不便表達(dá)或無法表達(dá)的一些過程、現(xiàn)象、事件……

Stc89s52；LCD1602；漢字顯示；Proteus

1 電路原理圖設(shè)計

漢字顯示系統(tǒng)硬件電路主要由單片機Stc89s52控制芯片，液晶LCD1602顯示部件組成。

LCD1602模塊由控制器HD44780、驅(qū)動器HD44100和液晶板組成。HD44780控制器由字符發(fā)生器CGROM、自定義字符發(fā)生器CGRAM和顯示緩沖區(qū)DDRAM組成。LCD1602模塊的外形與引腳如圖1所示。

圖1 LCD1602模塊的外形與引腳

LCD1602主要引腳有：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器；RW、R/W為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)；E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令；D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。

單片機Stc89s52的P2.5、P2.6、P2.7端口分別與液晶 LCD1602顯示器的控制信號端 RS、RW、E連接；單片機Stc89s52的P0.0-P0.7端口分別與液晶LCD1602顯示器的數(shù)據(jù)端口D0-D7相連接。主要作用是單片機Stc89s52控制液晶來完成信息的顯示。

利用Proteus軟件繪制原理圖。

（1）從對象選擇器中選取相應(yīng)元件，在原理圖編輯窗口單擊鼠標(biāo)左鍵，此時系統(tǒng)處于放置模式，移動鼠標(biāo)，將希望放置元件的位置點擊鼠標(biāo)左鍵放置元件，依此類推。

（2）元件放置好以后，按原理圖進行連線，將鼠標(biāo)放置到元件連接點，鼠標(biāo)將以綠色筆狀出現(xiàn)，點擊鼠標(biāo)左鍵，開始畫線。在線的結(jié)束點，鼠標(biāo)再次以綠色筆狀出現(xiàn)，點擊鼠標(biāo)左鍵，畫線結(jié)束。按照上述方法，連接好電路圖。

（3）元件參數(shù)設(shè)定，調(diào)整與編輯、設(shè)置圖紙大小，電路圖中添加文字。

（4）電器規(guī)則檢測，沒有錯誤。設(shè)計好電路原理圖。電路原理圖如圖2所示。

2 源程序設(shè)計

（1）編寫源程序主要包括漢字字庫編寫、LCD1602液晶顯示程序、單片機控制程序三大部分。

漢字字庫編寫代碼如下：

圖2 電路原理圖

2）直接在Proteus軟件平臺編寫、編譯程序，再把產(chǎn)生HEX文件導(dǎo)入到Stc89s52中。也可用Keil uVision3軟件，編寫源程序，程序完成后進行編譯連接產(chǎn)生hex目標(biāo)文件。

3 電路仿真

利用Proteus軟件實現(xiàn)電路調(diào)試分析與加載目標(biāo)文件運行仿真演示。

（1）在Proteus軟件中打開已經(jīng)設(shè)計好的原理圖。在單片機Stc89s52上雙擊，打開編輯元件窗口，將源程序生成的目標(biāo)代碼文件加載到單片機中。

（2）選擇適合的仿真分析方法對設(shè)計好的電路進行仿真分析調(diào)試。

（3） 點擊運行按鈕，電路開始仿真。LCD1602液晶顯示出所編輯的漢字，仿真成功，這是傳統(tǒng)教學(xué)不能達(dá)的效果。系統(tǒng)電路仿真結(jié)果如圖3所示。

圖3 電路仿真

（4）改變參數(shù)觀察仿真結(jié)果、分析參數(shù)對電路性能的影響。

（5）可查看CPU SFR Memory、Internel Memory數(shù)據(jù)結(jié)果變化如圖4、圖5所示。

4 結(jié)論

通過Proteus在LCD1602中漢字顯示系統(tǒng)的設(shè)計，充分體現(xiàn)了電路設(shè)計、軟件設(shè)計、電路仿真、系統(tǒng)調(diào)試等一體化的設(shè)計理念。

實現(xiàn)了在充分理解電路的工作原理的基礎(chǔ)上，到從定性的分析到定量的具體分析過程。實現(xiàn)了從純理論電路設(shè)計到電路仿真實驗分析。從而使仿真教學(xué)成為從純理論到實踐的橋梁，這與傳統(tǒng)單純的理論講解相比，能夠更好的激發(fā)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力以及實際應(yīng)用綜合開發(fā)設(shè)計能力。對學(xué)生課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、畢業(yè)論文、學(xué)生實驗、電子設(shè)計競賽等教學(xué)過程具有推廣借鑒意義。為學(xué)生走向工作崗位奠定了扎實的基礎(chǔ)。

TP2

A

1672-4658(2015)04-0172-04

2015-08-02

Proteus仿真技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用研究。課題編號：XTXY13YB077

王承林（1965-），男，河北邢臺人，畢業(yè)于河北師范大學(xué)，主要從事物理教學(xué)與研究工作.