数据与计算机通信课程设计实例.docx

课程设计报告

课 程: 微型计算机控制技术
题 目: LCD显示控制器设计
所在单位: 物理与电子信息科学系
专 业: 电子信息工程
年 级: 2003级 学号: 3439222
指导教师:
学 生: 秦云靖 张自友 李敏

完成日期: 2007 年 3 月 27 日

论文（课程设计）题目: LCD显示控制器设计
专 业: 电子信息工程
论文作者 秦云靖 邹小芳
指导教师: 张自友 李敏

摘 要
设计一个字符液晶显示器，要求编制程序，在字符液晶显示器上显示“0.0 ”。并制作外围PCB电路板，通过和实验箱连接，显示相同内容。

Abstract
Design a character LCD display, request procedures LCD characters in the show “WELCOME TO WWW.AEDK.COM.CN.”. PCB production and the external circuit board through the connecting box and experiment shows the same content.

工作计划及 进程安排
3月20 号：14：00-17：30 19：00-21：30 定题目、分组。查资料，分析基本原理。
3月21 号：13：00-18：00 19：00-21：30 设计电路图，拟出元件清单。
3月22号： 8：00-12：30 19：00-21：30 PCB设计制作。
3月23号： 8：00-12：30 13：30-18：00 PCB设计制作。
3月26号： 8：00-12：30 13：30-18：00 19:00-21:30 元件焊接，调试。完成报告。
3月27号： 8：00-12：30 13：30-18：00 元件焊接，调试。完成报告。

[关键词] LCD 单片机

[论文类型] 工程技术、应用研究
目 录

第一章 课程设计目的 4
第二章 课程设计题目描述和要求 4
2、1 描 述 4
2、2 课题要求 4
第三章 系统分析与设计 5
方案讨论： 5
第四章 系统运行报告 6
4、1 硬件设计原理框图 6
4、1、1 设计原理图 6
4、1、2 LCD1602说明 6
4、1、3 74LS14、74LS02芯片引脚图 7
4、1、4 PCB板图 8
4、2 软件原理 8
42、1 程序流程框图 8
4、2、2 程序 8
4、2、3 选题所需仪器设备与器材 11
第五章 系统调试出现的问题 12
第六章 总结 12
附录：主要参考文献 12

第一章 课程设计目的

通过实验验证课程的基本理论，培养我们的初步实验技能。它是针对模拟电路的设计课程，是针对本学期所学知识的综合训练。它对我们的基本要求是
（1）运用在微型计算机控制技术中所学到的理论知识去独立完成一个设计课题。
（2）通过查阅手册和文献资料，培养独立分析和解决实际问题的能力。
（3）进一步熟悉软件编程和硬件结合。
（4）掌握用PROTEL99设计、制作电路板。
（5）正确撰写设计报告。
第二章 课程设计题目描述和要求

2、1 描 述
设计一个字符液晶显示器，要求编制程序，在字符液晶显示器上显示“WELCOME TO WWW.AEDK.COM.CN”。并制作外围电路板，通过和实验箱连接，显示相同内容。
本设计采用的是字符点阵FM1602J，内集字符型液晶显示控制及驱动器HD44780。字符型液晶显示模块是一类专门用于显示字母、数字、符号等的点阵型液晶显示模块。它是由若干个5×7或5×11等点阵字符位组成。
2、2 课题要求
1、 编制程序，在实验箱上可以显示；
2、 制作外围电路，能够点亮LCD1602；
3、 调试软件和硬件，按要求显示“O.O WWW.LSTC.COM.CN”；

第三章 系统分析与设计

方案讨论：
方案一：选AEDK88来编程也可以实现本设计。但是由于实验箱硬件问题，要通过8255来控制输入输出。程序没有用单片机AEDK51来编程简单，而且在硬件方面也会多用芯片。造成资源的浪费。
方案二：选用AEDK51来编程，用P1口的八位来给点阵型液晶LCD1602送数据，用P3口的P3.3给1602使能信号，P3.4、P3.5给使能信号脉冲，让1602可以写数据进去。LCD1602的第3脚（VL）是液晶显示偏压信号，接线时接一个开关信号，给它一个低电平，是1602的背景光相对要弱点。程序中用查表来实现字符的显示。用此方案实现LCD显示程序简洁，硬件简单。故我选择方案二来实现本课程设计。

第四章 系统运行报告
4、1 硬件设计原理框图
4、1、1 设计原理图

4、1、2 LCD1602说明

4、1、3 74LS14、74LS02芯片引脚图
反相器74LS14:
          Vcc  6A  6Y  5A  5Y  4A  4Y    
         ┌┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴┐  
    _   │14  13  12  11  10   9   8│  
Y = A     ）                         │    
         │ 1   2   3   4   5   6   7│
         └┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬┘
           1A  1Y  2A  2Y  3A  3Y  GND
或非门74LS02：
  Vcc  4Y  4B  4A  3Y  3B  3A
┌┴─┴─┴─┴─┴─┴─┴┐  
│14  13  12  11  10   9   8│       ___
  ）                        │   Y = A+B
│ 1   2   3   4   5   6   7│
└┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬┘
   1Y  1A  1B  2Y  2A  2B  GND

4、1、4 PCB板图

4、2 软件原理
4、2、1 程序流程框图

4、2、2 程序
;****************主程序**************************************
ORG 0000H
SJMP MAIN
ORG 0030H
MAIN:
MOV SP,#60H
LCALL DS1
LCALL INT_LCD
LCALL DS1
MOV A,#38H ;设置8位操作数，2行显示，5×7点阵
LCALL W_LCD_C
MOV A,#0CH ;显示开关控制：显示开关
LCALL W_LCD_C
MOV A,#06H ;输入方式设置：设置AC为自动加1，光标右移一个字符位
LCALL W_LCD_C
MOV A83H ;改变显示位地址第一行，第3位
LCALL W_LCD_C
MOV R0,#0AH
MOV R1,#00H
LINE1:
MOVX DPTR,#CCTAB1
MOV A,R1
MOVC A,@A+DPTR ;第一行DISPLAY ” 0.0”
LCALL W_LCD_D
LCALL DS1
INC R1
MOV DPL,R2
MOV DPH,R3
DJNZ R0,LINE1
MOV A,#0C0H
LCALL W_LCD_C
MOV DPTR,#CCTAB2
MOV R0,#0FH
MOV R1,#00H
LINE2:
MOV A,R1
MOVC A,@A+DPTR ;第二行DISPLAY ' WWW.LSTC.EDU.CN '
MOV R2,DPL
MOV R3,DPH
LCALL W_LCD_D
LCALL DS1
INC R1
MOV DPL,R2
MOV DPH,R3
DJNZ R0,LINE2
SJMP $
;******************************************************************
INT_LCD:
LCALL LCD_CLS
LCALL DS1
RET
LCD_CLS:
MOV A,#01H ; 清屏
LCALL W_LCD_C
RET
W_LCD_C: ；写LCD控制字
PUSH ACC
LCALL WAIT_LCD
POP ACC
CLR P3.4
CLR P3.5
SETB P3.3
MOV P1,A
CLR P3.3
RET
WAIT_LCD: 对LCD进行读写检测，确保STA7为0
LCALL R_LCD_C
JB ACC.7,WAIT_LCD
RET
R_LCD_C: ;读LCD控制字
SETB P3.5
CLR P3.4
SETB P3.3
MOV A,P1
CLR P3.3
RET
W_LCD_D: ；写LCD数据
PUSH ACC
LCALL WAIT_LCD
POP ACC
SETB P3.4
CLR P3.5
SETB P3.3
MOV P1,A
CLR P3.3
RET
DS1: ;延时
MOV R7,#60H
DELAY1:
MOV R6,#00H
DJNZ R6,$
DJNZ R7,DELAY1
RET
CCTAB1: DB 20H,54H,48H,49H,53H,20H,20H,49H,53H,20H ;'0.0 '
CCTAB2: DB 20H,4FH,55H,52H,20H,20H,50H,52H,4FH,47H,52H,41H,40H,45H,20H;'WWW.LSTC.EDU.CN'
END
4、2、3 选题所需仪器设备与器材
名称
型号
数量
备注
电阻
24KΩ*1、150Ω*1
2

或非门
74LS02
1

反相器
74LS14
1

集成电路座
14口集成电路座
2

液晶显示器
LCD1602
1

跳线插孔

24

连接器
16口连接器
2

软件：AEDK88软件、PROTEL99SE软件。
实验箱：AEDK-EAT598

第五章 系统调试出现的问题
在软件与硬件相结合调试时，错误地把E—“使能端”一直置于高电平，但是实际上要使1602进行数据的读写，需要给使能端一个脉冲。将芯片读状态、写指令、读数据、写数据时RS、R/W、D0—D7工作的时序弄错。后通过外接排线来和实验箱连接正确的顺序。

第六章 总结
通过本次课程设计，用微型计算机控制技术和单片机C51来编程，完成了LCD显示控制器的设计，并用PROTEL99SE完成了从原理图到PCB板的绘制，然后腐蚀铜版，制作出电路板，最后焊板成功。了解了1602各个引脚的作用和功能，通过程序来控制芯片的工作方式和读写。还有芯片工作的时序，和工作时各个引脚的工作状态。

附录：主要参考文献
1、 微型计算机控制技术，潘新民、王燕芳编著，高等教育出版社。
2、 单片机原理及应用，李建忠编著，西安电子科技大学出版社。
3、 技术网站 WWW.21IC.COM

表一

乐山师范学院物理与电子信息科学系
《微型计算机控制技术》课程设计任务书

_电子信息工程专业2003年级 专业负责人:何光谱 2007 年3 月 27 日
课程设计题目:
LCD显示控制器设计
启动日期
2007年3月20日
完成期限
2007年3月27日
指导教师
张自友 李敏
技术职称
讲师
学生姓名
秦云靖 邹小芳
学 号
3439222 3439225
目的
通过实验验证课程的基本理论，培养我们的初步实验技能。它是针对模拟电路的设计课程，是针对本学期所学知识的综合训练。它对我们的基本要求是
（1）运用在微型计算机控制技术中所学到的理论知识去独立完成一个设计课题。
（2）通过查阅手册和文献资料，培养独立分析和解决实际问题的能力。
（3）进一步熟悉软件编程和硬件结合。
（4）掌握用PROTEL99设计、制作电路板。
（5）正确撰写设计报告。
任务（实验、理论）
设计一个字符液晶显示器，用C51系列单片机编制程序，实现以下功能：
4、 编制程序，在实验箱上可以显示；
5、 制作外围电路，能够点亮LCD1602；
6、 调试软件和硬件，按要求显示“O.O WWW.LSTC.COM.CN”；
工作计划及 进程安排
3月20 号：14：00-17：30 19：00-21：30 定题目、分组。查资料，分析基本原理。
3月21 号：13：00-18：00 19：00-21：30 设计电路图，拟出元件清单。
3月22号： 8：00-12：30 19：00-21：30 PCB设计制作。
3月23号： 8：00-12：30 13：30-18：00 PCB设计制作。
3月26号： 8：00-12：30 13：30-18：00 19:00-21:30 元件焊接，调试。完成报告。
3月27号： 8：00-12：30 13：30-18：00 元件焊接，调试。完成报告。
成果要求
设计一个字符液晶显示器，要求编制程序，在字符液晶显示器上显示“O.O WWW.LSTC.COM.CN”。并制作外围电路板，通过和实验箱连接，显示相同内容。
文献查阅要求:
至少查阅有关电子课程设计相关书籍3~6本。
发出任务日期
2007年3月20日
指导教师签名
张自友
李敏
学生签名
秦云靖
邹小芳
完成任务日期
2007年3月27日
指导教师签名
张自友
李敏
学生签名
秦云靖
邹小芳

表二
乐山师范学院物理与电子信息科学系
《微机原理与接口技术》课程设计指导书
专业 电子信息工程 年级 2003级电信2 班 2007年 3 月20 日
教师姓名
张自友
职称
讲师
学科
微型计算机控制技术
题目名称
LCD显示控制器设计
题目来源
(课题、自拟)
课题
计划上机、实作学时数
72
题目类型
1工程技术、应用研究
2 开放性课程设计
一 、设计目的和要求
目的：
通过实验验证课程的基本理论，培养我们的初步实验技能。它是针对模拟电路的设计课程，是针对本学期所学知识的综合训练。它对我们的基本要求是
（1）运用在微型计算机控制技术中所学到的理论知识去独立完成一个设计课题。
（2）通过查阅手册和文献资料，培养独立分析和解决实际问题的能力。
（3）进一步熟悉软件编程和硬件结合。
（4）掌握用PROTEL99设计、制作电路板。
（5）正确撰写设计报告。
要求：
设计一个字符液晶显示器，要求编制程序，在字符液晶显示器上显示“WELCOME TO WWW.AEDK.COM.CN”。并制作外围电路板，通过和实验箱连接，显示相同内容。
二．进度安排：
3月20 号：14：00-17：30 19：00-21：30 定题目、分组。查资料，分析基本原理。
3月21 号：13：00-18：00 19：00-21：30 设计电路图，拟出元件清单。
3月22号： 8：00-12：30 19：00-21：30 PCB设计制作。
3月23号： 8：00-12：30 13：30-18：00 PCB设计制作。
3月26号： 8：00-12：30 13：30-18：00 19:00-21:30 元件焊接，调试。完成报告。
3月27号 8：00-12：30 13：30-18：00 元件焊接，调试。完成报告。
三、设计步骤：
1、方案讨论：
方案一：选AEDK88来编程也可以实现本设计。但是由于实验箱硬件问题，要通过8255来控制输入输出。程序没有用单片机AEDK51来编程简单，而且在硬件方面也会多用芯片。造成资源的浪费。
方案二：选用AEDK51来编程，用P1口的八位来给点阵型液晶LCD1602送数据，用P3口的P3.3给1602使能信号，P3.4、P3.5给使能信号脉冲，让1602可以写数据进去。LCD1602的第3脚（VL）是液晶显示偏压信号，接线时接一个开关信号，给它一个低电平，是1602的背景光相对要弱点。程序中用查表来实现字符的显示。用此方案实现LCD显示程序简洁，硬件简单。故我选择方案二来实现本课程设计。
2、 序编写，调试。
3、 件电路板的制作，调试
四、设计内容及主要技术关键的分析：
1、 程序的编写，引脚的功能。
2、 硬件的制作和调试。