单片机的液晶显示器设计.doc

摘要 液晶显示已经是人机界面的关键技术。本文对基于单片机的液晶显示控制技术进行了研究。 本文阐明单片机（89C51）控制LCD1602显示屏的方法。首先本文了LCD1602液晶屏的显示原理，随后通过在Proteus仿真软件上构建相关的仿真电路，并连接在Keil软件编写、编辑及编译生成的相关的.Hex驱动程序电路仿真，成功仿真出对所需内容的显示。 Proteus仿真 目 录 1 单片机介绍 1 1.1 单片机发展概况 1 1.2 单片机应用分类 2 1.3 单片机基本组成结构 3 1.4 单片机应用范围 5 2 设计内容和意义 7 1.1 设计的内容 7 1.2 设计意义 7 3 硬件电路 8 3．1 89C51系统 8 3.1.1 89C51 单片机的概述 8 3.1.2 89C51 单片机管脚说明 9 3.2 振荡电路外接晶体引脚 11 3.3 复位电路 12 3.4 LCD液晶显示屏 13 3.4.1 LCD1602 简介 13 3.4.2 LCD1602主要参数引脚功能 14 3.4.3 LCD1602显示模指令集 15 4 软件设计 19 4.1 系统框图 19 4.2 程序 20 4.3系统电路图 22 5 Proteus调试与仿真 23 5.1 Proteus介绍 23 5.1.1 功能特点： 24 5.1.2 智能原理图设计 24 5.1.3 电路仿真功能 24 5.1.4 协同仿真功能 25 5.1.5 PROTEUES作用 25 5.2 系统调试与仿真 27 5.2.1 安装与调试 27 5.2.2 仿真 27 结 论 29 致 谢 30 参考文献 31 1 单片机介绍 1.1 单片机发展概况 单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（MicrocontrollerUnit）单片机诞生于1971年，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段，早期的SCM单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，此后在8031上发展出了MCS51系列MCU系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。高端的32位Soc单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。 当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。 由于单片机在工业控制领域的广泛应用，单片机由仅有CPU的专用处理器芯片发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。 INTEL的8080是最早按照这种思想设计出的处理器，当时的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。尽管2000年以后ARM已经发展出了32位的主频超过300M的高端单片机，直到基于8031的单片机还在广泛的使用。在很多方面单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了广泛的应用。事实上单片机是世界上数量最多处理器，随着单片机家族的发展壮大，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。 现代人类生活中所用的几乎每件有电子器件的产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电子产品中都含有单片机。 汽车上一般配备40多片单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百片单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。 运算器。运算器由运算部件——算术逻辑单元（Arithmetic Logical Unit，简称ALU）、累加器和寄存器等几部分组成。ALU的作用是把传来的数据进行算术或逻辑运算，输入来源为两个8位数据，分别来自累加器和数据寄存器。ALU能完成对这两个数据进行加、减、与、或、比较大小等操作，最后将结果存入累加器。例如，两个数6和7相加，在相加之前，操作数6放在累加器中，7放在数据寄存器中，当执行加法指令时，ALU即把两个数相加并把结果13存入累加器，取代累加器原来的内容6。 运算器有两个功能： (1) 执行各种算术运算