1、单片机原理与应用单片机原理与应用 n 串行通信概念：串口结构、工作方式、波特率 n 串行中断系统：串行中断控制n 步进电机驱动、PWM驱动技术 复习回顾复习回顾前一项目主要内容前一项目主要内容 一、项目描述一、项目描述n日常的用品，纸质日常的用品，纸质电子产品，电子化程度电子产品，电子化程度越来越高越来越高。n时间、温度等是工业时间、温度等是工业控制中关键参数。控制中关键参数。一、项目描述一、项目描述n 任务：设计并制作一个液晶显示电子台历。n 功能指标要求：（1）实时显示年月日，时分秒时间参数，且时间可以任意设置。（2）实时显示环境温度，温度误差小于1。（3）采用液晶屏幕，温度采集模块采用集
2、成到高的数字温度传感器。（4）尽量降低项目成本。一、项目描述一、项目描述序号序号类别类别目目 标标一知识1.了解SPI总线2.了解单总线温度传感器DS18B20的结构与原理 3.了解字符型液晶LCD1602的结构与原理4.了解时钟芯片DS1302的结构与原理二技能1.掌握单片机与DS18B20、LCD1602和DS1302的应用2.掌握单片机IO口模拟接口器件时序的方法3.掌握多文档模块化程序设计 三职业素养1.学生的沟通能力及团队协作精神2.良好的职业道德3.质量、成本、安全、环保意识4.设计的规范性 总体目标：掌握单片机对相关逻辑控制器件的控制，掌握单总体目标：掌握单片机对相关逻辑控制器件
3、的控制，掌握单片机对片机对SPISPI总线控制器件的应用。总线控制器件的应用。项目开发流程：1、功能分析、功能模块划分 2、硬件设计、软件设计（分模块设计）3、系统集成与调试二、项目资讯二、项目资讯 1.1.液晶显示电子台历系统结构分析液晶显示电子台历系统结构分析 MCU液晶显示温度采集时间日历按键控制按键控制状态指示状态指示系统工作外围条件系统工作外围条件二、项目资讯二、项目资讯n 液晶显示电子台历液晶显示电子台历系统结构与基本原理n 液晶显示基本原理与应用（LCD1602液晶应用专题）n 数字温度传感器基本原理与应用（18B20温度传感器应用专题）n 串行时钟芯片基本原理与应用（DS130
4、2时钟芯片应用专题）n 液晶显示电子台历液晶显示电子台历项目实施、考核与总结 2.2.项目内容，讲解与实施安排项目内容，讲解与实施安排 二、项目资讯二、项目资讯专题一专题一 :二、项目资讯二、项目资讯专题二专题二 :二、项目资讯二、项目资讯串行时钟芯片串行时钟芯片DS1302DS1302原理与应用原理与应用专题三专题三:三、项目分析三、项目分析1、系统功能分析（1）显示部分方案选择：数码管；字符液晶；点阵液晶；（2）温度采集部分方案选择：模拟量温度传感器；数字温度传感器；（3）时钟部分方案选择：采用单片机内部资源；采用专用时钟芯片；n功能指标要求：（1）实时显示年月日，十分秒时间参数；且时间可
5、以任意设置。（2）实现显示环境温度；温度误差小于温度误差小于。（3）采用液晶屏幕，温度采集模块采用集成到高的数字温度传感器。（4）尽量降低项目成本。n方案选择：n整体方案结论：采用LCD1602字符液晶，DS18B20数字温度传感器，时钟芯片DS1302。2、硬件电路设计 三、项目分析三、项目分析MCU液晶显示LCD1602LCD1602温度采集DS18B20DS18B20时间日历DS1602DS1602按键控制状态指示系统工作外围条件P0口口8位数据3位控制P2口口P1.04位控制P2口口P1.1P3口口3位控制l系统电路三、项目分析三、项目分析l系统电路三、项目分析三、项目分析三、项目分析
6、三、项目分析n可移植性代码设计规范：软件设计模块化，具有好的可重复性和移植性。利用资讯过程已测试的软件设计模块化，具有好的可重复性和移植性。利用资讯过程已测试的 LCD1602、DS18B20和和DS1302操作的基本函数，进行项目函数的编写。操作的基本函数，进行项目函数的编写。n高效率代码设计规范：高效率代码设计规范，代码效率分为全局效率、局部效率、时间效率及空间效率。全局效率是高效率代码设计规范，代码效率分为全局效率、局部效率、时间效率及空间效率。全局效率是站在整个系统的角度上的系统效率；站在整个系统的角度上的系统效率；局部效率是站在模块或函数角度上的效率；局部效率是站在模块或函数角度上的
7、效率；时间效率是程序处时间效率是程序处理输入任务所需的时间长短；理输入任务所需的时间长短；空间效率是程序所需内存空间。空间效率是程序所需内存空间。n函数模块 根据函数功能或芯片应用，编写对应的头文件或根据函数功能或芯片应用，编写对应的头文件或C源文件。本项目中可以根据源文件。本项目中可以根据LCD1602、DS18B20和和DS1302分别编写分别编写C源文件。源文件。不同不同C C源文件中调研函数时，采用源文件中调研函数时，采用“extern”extern”申明外部函数。申明外部函数。（1）主要设计指导思想（2）具体实施四、项目实施四、项目实施准备项目具体内容备注硬件微机1台、单片机学习开发
8、板1套、USB电源线ISP下载线各1条软件Windows XP、eil uV4、下载软件以及其它工具软件与驱动工具仪表常用工具、万用表等仪表其它LCD1602、DS18B20和DS1302等相关器件资料、图纸等四、项目实施四、项目实施n 绘制流程图n Keil C51编写程序n 软件调试n 编译（生成HEX）、下载四、项目实施四、项目实施n 电路调试：电路调试：硬件是否符合设计要求，有无故障。n 故障分析及排除：故障分析及排除：在确认学习开发板（硬件）无故障的前提下，进行软件故障的分析。四、项目实施四、项目实施n 根据项目要求，在开发板上进行项目测试证，以确定项目结果是否符合设计要求。五、项目
9、评价与总结提高五、项目评价与总结提高 工作态工作态度度1.不旷课，不迟到，不早退2.课堂回答问题，学习积极性高3.学习认真，上课不开小差4.按时完成作业，字迹工整，整洁美观职业操职业操守守1.安全、文明工作2.具有良好的职业操守3.符合6S管理理念团队合团队合作作1.服从组长的工作安排2.按时完成组长分配的任务3.热心帮助小组其他成员理论知理论知识识1单片机中断系统结构、工作原理 2外部中断的控制 3.外部中断程序的理解n 完成项目，认真填写实施手册各项内容，完成项目评价（评价方式：自评互评师评）操作过操作过程程硬件：1.绘制硬件框图、原理图2.电路安装调试检修3.正确使用开发板，使用仪表设备
10、、排查硬件故障软件：1正确绘制中断系统软件流程图2外部中断程序的编写 3使用中断辅助程序编写中断程序 项目完项目完成成1.功能全部实现2.性能达到标准3.有创新点或者自己的特点五、项目评价与总结提高五、项目评价与总结提高n 单片机与LCD1602接口电路及显示。n 单片机与DS18B20接口电路及温度读取方法。n 单片机与DS1302接口电路及时间日历读取方法。n 单片机C语言的模块化编程的组织方法。n 目前举例中没有实现时间日历的调整功能，结合以前学些的按键程序n 点阵液晶应用，通过时序图编写自己的接口驱动程序。n 设计更加人性化的产品。休息一下,继续学习！单片机原理与应用单片机原理与应用专
11、题课件专题课件 LCD 1602液晶专题目标液晶专题目标n 1602LCD专题要求：掌握 1602LCD 的时序和软件编制。1602字符型液晶字符型液晶1 1、液晶选择与确认、液晶选择与确认 一、一、液晶液晶基础知识基础知识二、二、1602LCD液晶液晶概述概述n1602液晶也叫液晶也叫1602字符型液晶字符型液晶 它是一种专门用来显示字母、数字、符号等它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块的点阵型液晶模块 它有若干个它有若干个5X7或者或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。字符位都可以显示一个字符。不不能显示图形能显示图形n
12、1602LCD是指显示的内容为是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行即可以显示两行，每行16个字符液晶模块个字符液晶模块（显示字符和数字）。（显示字符和数字）。n基于基于HD44780液晶芯片。液晶芯片。1、什么是什么是1602LCD液晶液晶2、1602LCD的特性的特性n+5V+5V电压，对比度可调电压，对比度可调n 内含复位电路内含复位电路n 提供各种控制命令提供各种控制命令,如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能显示移位等多种功能n 有有8080字节显示数据存储器字节显示数据存储器DDRAMDDRAMn 内建有内建有160160个个5X75
13、X7点阵的字型的字符发生器点阵的字型的字符发生器CGROMCGROMn 8 8个可由用户自定义的个可由用户自定义的5X75X7的字符发生器的字符发生器CGRAMCGRAM二、二、1602LCD液晶液晶概述概述3、外观及引脚、外观及引脚二、二、1602LCD液晶液晶概述概述1 1、LCD1602应用应用硬件硬件三、三、LCD1602实践应用实践应用LCD1602A技术资料？LCD1602怎样与单片机最小系统如何连接1 1、LCD1602应用应用硬件硬件三、三、LCD1602实践应用实践应用LCD1602A技术资料2 2、LCD1602应用应用编程编程？单片机最小系统与LCD1602如何进行信息传
14、输三、三、LCD1602实践应用实践应用2 2、LCD1602应用应用编程编程LCD初始化写数据，显示显示模式设置显示开/关光标设置数据指针设置显示光标移动设置清屏数据读写三、三、LCD1602实践应用实践应用LCD1602A技术资料2 2、LCD1602应用应用编程编程 写命令，读状态 写数据、读数据？怎样对LCD1602进行操作：三、三、LCD1602实践应用实践应用2 2、LCD1602应用应用编程、时序控制编程、时序控制 单片机与被控逻单片机与被控逻辑器件通讯辑器件通讯写入指令写入指令读取状态读取状态写入数据写入数据读取数据读取数据u 读状态读状态 输入：输入：RS=LRS=L，RW=
15、HRW=H，E=HE=H 输出：输出：DB0DB0DB7=DB7=状态字状态字u 写指令写指令 输入：输入：RS=LRS=L，RW=LRW=L，E=E=下降沿脉冲，下降沿脉冲，DB0DB0DB7=DB7=指令码指令码u 读数据读数据 输入：输入：RS=HRS=H，RW=HRW=H，E=HE=H 输出：输出：DB0DB0DB7=DB7=数据数据u 写数据写数据 输入：输入：RS=HRS=H，RW=LRW=L，E=E=下降沿脉冲，下降沿脉冲，DB0DB0DB7=DB7=数据数据 三、三、LCD1602实践应用实践应用LCD1602A技术资料1）条指令：（1）清屏指令 功能：清除液晶显示器，即将DD
16、RAM的内容全部填入“空白”的字符码20H;光标归位，即将光标撤回液晶显示屏的左上方;将地址计数器(AC)的值设为0。（2 2）光标归位指令光标归位指令 功能：把光标撤回到显示器的左上方;把地址计数器(AC)的值设置为0;保持DDRAM的内容不变 三、三、LCD1602实践应用实践应用（3 3）输入模式设置指令）输入模式设置指令 功 能：设定每次写入1位数据后光标的移位方向，并且设定每次写入的一个字符是否移动。位名参数设定描述I/D 0=写入新数据后光标左移 1=写入新数据后光标右移 S0=写入新数据后显示屏不移动 1=写入新数据后显示屏整体右移1个字（4 4）显示开关控制指令显示开关控制指令
17、 功 能：控制显示器开/关、光标显示/关闭以及光标是否闪烁。位名参数设定描述D0=显示功能关 1=显示功能开C0=无光标 1=有光标B0=光标不闪烁 1=光标闪烁三、三、LCD1602实践应用实践应用（5 5）设定显示屏或光标移动方向指令）设定显示屏或光标移动方向指令 功 能：使光标移位或使整个显示屏幕移位。S/CR/L参数设定描述00光标左移1格，且AC值减101光标右移1格，且AC值加110显示器上字符全部左移一格，但光标不动11显示器上字符全部右移一格，但光标不动三、三、LCD1602实践应用实践应用LCD1602A技术资料写指令输入：RS=0，RW=0，E=正脉冲，DB0DB7=指令码
18、写数据输入：RS=1，RW=0，E=正脉冲，DB0DB7=数据2）写时序三、三、LCD1602实践应用实践应用LCD1602A技术资料（1）写指令：输入：RS=L;RW=L;D0D7=指令码;E=正脉冲输出：无 void Write_LCD_Command(uchar cmd)RS=0;/选择指令寄存器 RW=0;/选择写 E=0;P0=cmd;/把命令字送入P0 E=1;Delay_Ms(1);/延时，让1602准备接收数据 E=0;/使能线电平变化，命令送入1602的8位数据口 三、三、LCD1602实践应用实践应用LCD1602A技术资料void Write_LCD_Data(uchar
19、 dat)RS=1;/选择数据寄存器 RW=0;/选择写 E=0;P0=dat;/把要显示的数据送入P0E=1;/使能线电平变化，数据送入1602的8位数据口 Delay_Ms(1);E=0;（2）写数据输入：RS=H;RW=L;D0D7=数据;E=正脉冲输出：无三、三、LCD1602实践应用实践应用读状态输入：RS=0，RW=1，E=1读数据输入：RS=1，RW=1，E=13）读时序三、三、LCD1602实践应用实践应用LCD1602A技术资料（1）读状态输入：RS=L;RW=H;E=H输出：D0D7=状态字 uchar Busy_Check()uchar lcd_status;RS=0;/
20、根据规定，RS为低电平，RW=1;/RW为高电平时，可以读状态 E=1;/E=1，才允许读写Delay_Ms(1);lcd_status=P0;E=0;return lcd_status;/返回忙状态数据三、三、LCD1602实践应用实践应用void main()Initialize_LCD();while(1)Display_String(0,0,2012-11-15);Display_String(0,1,12:00:00);LCD初始化写数据，显示三、三、LCD1602实践应用实践应用void Initialize_LCD()Write_LCD_Command(0 x38);/8位数据，
21、双列，5*7字形 Delay_Ms(1);Write_LCD_Command(0 x0c);/开启显示屏，关光标，光标不闪烁 Delay_Ms(1);Write_LCD_Command(0 x06);/显示地址递增Delay_Ms(1);Write_LCD_Command(0 x01);/清屏 Delay_Ms(1);显示模式设置显示开/关光标设置显示光标移动设置清屏 void Write_LCD_Command(uchar cmd)RS=0;/选择指令寄存器 RW=0;/选择写 E=0;P0=cmd;/把命令字送入P0 E=1;Delay_Ms(1);/延时一小会儿，让1602准备接收数据
22、E=0;/使能线电平变化，命令送入1602的8位数据口 三、三、LCD1602实践应用实践应用void Display_String(uchar x,uchar y,uchar*str)uchar i=0;if(y=0)Write_LCD_Command(0 x80|x);/显示第一行 /显示位置的确定方法规定为80H+地址码x“if(y=1)Write_LCD_Command(0 xc0|x);/显示第二行 while(stri!=0)/遇到结束标志，停止写Write_LCD_Data(stri);i+;Delay_Ms(1);数据指针设置写数据void Write_LCD_Data(uch
23、ar dat)RS=1;/选择数据寄存器 RW=0;/选择写 E=0;P0=dat;/把要显示的数据送入P0E=1;/使能线电平变化，数据送入1602的8位数据口 Delay_Ms(1);E=0;三、三、LCD1602实践应用实践应用LCD1602A技术资料专题专题液晶显示部分测试液晶显示部分测试 基本要求：液晶能正确显示任意基本要求：液晶能正确显示任意1个数字个数字 拓展要求：采用函数调用的方法液晶能正确字符串拓展要求：采用函数调用的方法液晶能正确字符串 注意事项：注意事项：1、LCD1602引脚具体与单片机最小系统哪些引脚相连的？引脚具体与单片机最小系统哪些引脚相连的？2、LCD1602的的VL引脚上的电位器作用是什么？会影响正常显示吗？引脚上的电位器作用是什么？会影响正常显示吗？三、三、LCD1602实践应用实践应用
