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        基于Proteus的LCD顯示系統(tǒng)設計

        2017-12-23 21:32:05王秀
        科技創(chuàng)新與應用 2017年36期
        關鍵詞:仿真單片機

        王秀

        摘 要:文章利用Proteus軟件和keil軟件完成了LCD顯示系統(tǒng)設計,該系統(tǒng)主要有單片機最小系統(tǒng)和LCD1602組成,并在Proteus軟件里進行仿真,結果表明,本系統(tǒng)能夠正確顯示需要顯示的信息。因此基于Proteus軟件仿真系統(tǒng)設計能夠讓單片機初學者理解晦澀難懂的部分,省錢并且能加快單片機學習和設計的進程。

        關鍵詞:Proteus;單片機;仿真;液晶顯示器

        中圖分類號:TP368.2 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)36-0065-02

        引言

        單片機這門課程是自動化、機械電子等專業(yè)的一門專業(yè)技術必修課程,更是他們找工作就業(yè)的一個主要特長和技能,但是很多同學反應這門課程學習起來晦澀難懂,主要原因就是單片機是一門實踐性很強的專業(yè)技術課,光是理論上課再加上有限的幾次硬件實驗是不好掌握這門技能的。Proteus是由Labcenter Electronics開發(fā)的功能強大的單片機仿真軟件,它包括原理圖布圖、混合模式仿真及PCB板制作等功能,它提供了豐富的外圍硬件,可以仿真模擬電路、數(shù)字電路、數(shù)?;旌想娐?,其最大的亮點在于能夠對微控制器進行實物級的仿真,便于操作,效果逼真[1]。將Proteus軟件引入到單片機教學過程,每節(jié)課都能見證單片機實物仿真,能夠幫助學生理解很多難懂的概念和程序,讓單片機不再那么抽象和難接近,使學習效率大大提高。LCD的顯示控制一直是單片機學習中比較難理解和掌握的知識,用Proteus軟件讓學生仿真LCD的硬件和軟件的實現(xiàn)過程,可以加深學生對LCD的硬件控制和軟件編制的理解,由此來更好地掌握LCD顯示技術。本文設計案例是讓LCD滾動顯示兩行內容:Welcome to jd305和Good study MCU!

        1 LCD1602介紹及設置

        液晶顯示器(Liquid Crystal Display),簡稱LCD,由于

        LCD具有功耗低、體積小、超薄型、顯示高品質等特點,而廣泛應用在便攜式電子產(chǎn)品中。目前我們所使用的LCD是由LCD面板、驅動與控制電路組合而成的,大部分LCD都使用HD44780集成電路作為控制器,它是集驅動器與控制器于一體的專用于字符顯示的LCD顯示控制驅動集成電路。HD44780集成電路應用簡單,只要將待顯示的字符的ASCⅡ碼放入內部數(shù)據(jù)顯示存儲器(DD RAM),內部控制線路就會自動通過HD44780的字符發(fā)生器將字符傳送到顯示器上。LCD1602型可以顯示2行,每行可以顯示16個字符。LCD1602共有16個引腳,引腳包括8條數(shù)據(jù)線、3條控制線和3條電源線,其中RS是寄存器選擇引腳,當該引腳是1時,選擇是數(shù)據(jù),當該引腳是0時,選擇的是命令。E是使能引腳,當E=高脈沖時,可以向LCD1602里寫數(shù)據(jù)或命令。R/W是讀寫引腳,當該引腳是1時,讀操作,當該引腳是0時,寫操作,一般是寫,所以該引腳一般接地即可。

        顯示模式設置,要讓LCD顯示字符,必須對光標、字符移動方向等進行設置,顯示才會符合預期要求。如要設置為16*2顯示、5*7點陣、8位數(shù)據(jù)接口,指令代碼為38H;光標和顯示模式設置。指令代碼:0000 01 I/D S,I/D-地址指針加1或減1選擇位。I/D=1,讀或寫一個字符后地址指針加1;I/D=0,讀或寫一個字符后地址指針減1。如寫完一個字符后,指針加1,光標右移,指令代碼是06H。其他指令,清屏指令是01H,全屏左移字符指令是18H,全屏右移字符指令是1CH。

        2 LCD顯示系統(tǒng)硬件電路設計

        LCD顯示系統(tǒng)由AT89C51、LCD1602、電源電路和復位電路組成[2],LCD1602的D0-D7引腳接單片機的P2口,E引腳接P3.4引腳,RS接P3.5引腳,R/W引腳直接接地控制。單片機與LCD1602在Proteus軟件的連接圖如圖1所示。

        3 LCD顯示系統(tǒng)軟件設計

        在Proteus軟件畫好電路圖,并進行電氣規(guī)則檢查,如果沒有錯誤就可以進行軟件設計了。在keil軟件里用C語言編制程序,編譯,如果沒有錯誤,即可生成可執(zhí)行HEX文件。LCD顯示系統(tǒng)C程序如下所示。

        #include

        #define uchar unsigned char

        #define uint unsigned int

        uchar code h1[]="Welcome to jd305";

        uchar code h2[]="Good study MCU!";

        sbit len=P3^4; //液晶使能端

        sbit lrs=P3^5; //液晶數(shù)據(jù)命令選擇端

        uchar num;

        void delay(uint t) //延時子程序

        {

        uint x,y;

        for(x=t;x>0;x--)

        for(y=200;y>0;y--);

        }

        void write_cm(uchar cm) //寫命令子程序

        { lrs=0;

        P2=cm;

        len=0;

        delay(10);

        len=1;

        delay(10);

        len=0;

        }

        void write_shu (uchar shu) //寫數(shù)據(jù)子程序

        { lrs=1;

        P2=shu;

        len=0;

        delay(10);

        len=1;

        delay(10);

        len=0;

        }

        void init()//初始化

        { write_cm(0x38);

        write_cm(0x0e);

        write_cm(0x06); //顯示模式設置:數(shù)據(jù)地址指針加1,光標右移,字符不移

        write_cm(0x01); //清屏

        }

        void main( )

        { init();

        write_cm(0x80+0x10); //指定第一行地址

        for(num=0;num<16;num++)

        {

        write_shu(h1[num]); //寫入第一行顯示數(shù)據(jù)

        delay(10);

        }

        write_com(0x80+0x50); //指定第二行地址

        for(num=0;num<15;num++)

        { write_shu(h2[num]); //寫入第二行顯示數(shù)據(jù)

        delay(10);

        }

        while(1)

        {

        for(num=0;num<15;num++)//滾動設置

        { write_cm(0x1c);

        delay(100);

        }

        }

        }

        4 Proteus仿真

        在KEIL里編譯程序生成可執(zhí)行文件后,利用Proteus軟件將可執(zhí)行HEX文件下載到Proteus電路圖的單片機芯片里,具體方法是雙擊單片機芯片,就可將可執(zhí)行HEX文件加載到單片機中[3]。然后點擊仿真運行按鈕就可觀看LCD實物仿真效果,仿真圖見圖1所示。

        5 結束語

        基于Proteus的LCD顯示系統(tǒng)設計,充分體現(xiàn)了Proteus電路設計、Keil程序設計以及聯(lián)合仿真調試一體化的設計理念,并且用Proteus軟件進行單片機仿真設計,節(jié)能、省錢、提高效率,簡化了單片機系統(tǒng)設計過程,經(jīng)過實踐證明值得推廣應用。

        參考文獻:

        [1]張毅剛,俞洋,劉丹,等.單片機原理與應用設計[M].北京:電子工業(yè)出版社,2016.

        [2]張成法,安慶森,韓淑琴.基于單片機的LCD顯示系統(tǒng)設計[J].信息與電腦,2016(15):128.

        [3]吳凌燕,王守權,郭偉波.基于Proteus的LCD顯示研究[J].現(xiàn)代電子技術,2011,34(19):208.endprint

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