基于单片机控制的LCD显示器.doc

第 PAGE 1 页 1前言（绪论） 液晶是一种介于固体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物，一般最常用的液晶型式为向列液晶，分子形状为细长棒形，长宽约1nm～10nm，在不同电流电场作用下，液晶分子会做规则旋转90度排列，产生透光度的差别，如此在电源ON/OFF下产生明暗的区别，依此原理控制每个像素，便可构成所需图像。 液晶显示器(LCD/Liquid Crystal Display）的显像原理，是将液晶置于两片导电玻璃之间，靠两个电极间电场的驱动，引起液晶分子扭曲向列的电场效应，以控制光源透射或遮蔽功能，在电源关开之间产生明暗而将影像显示出来，若加上彩色滤光片，则可显示彩色影像。在两片玻璃基板上装有配向膜，所以液晶会沿着沟槽配向，由于玻璃基板配向膜沟槽偏离90度，所以液晶分子成为扭转型，当玻璃基板没有加入电场时，光线透过偏光板跟着液晶做90度扭转，通过下方偏光板，液晶面板显示白色（如下图左）；当玻璃基板加入电场时，液晶分子产生配列变化，光线通过液晶分子空隙维持原方向，被下方偏光板遮蔽，光线被吸收无法透出，液晶面板显示黑色（如下图右）。液晶显示器便是根据此电压有无，使面板达到显示效果 液晶显示器(LCD)以其具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等许多其它显示器无法比拟的优点，而被广泛用于单片机控制的智能仪器、仪表和低功耗电子产品中。LCD智能显示模块不但可以显示各式各样的字符、汉字和图形。同时具有可编程能力，且与单片机接口比较方便。AMPIRE12864是一种点阵式LCD显示模块，本设计基于89C51单片机和LCD显示模块AMPIRE12864 现在液晶显示器件已在欧美各国发展到相当的高度，主要广泛的应用于我们的日常生活之中。液晶显示技术在国外从七十年代开始已有四十年的历史，我国的液晶显示技术也在逐渐的走向成熟，估计在未来的十至二十年时间我国的液晶技术也将达到一个新的高度。 2总体方案设计 2.1方案比较 2.1.1直接访问方式接口电路 因为内藏 KS0108B 及其兼容控制驱动器的液晶模块的接口时序为68 时序所以 用8031 的总线方式控制管理就需要经过一些简单的时序改造电路原理 图2.1 直接控制方式原理图 2.1.2 间接控制方式接口电路 图2.2 间接控制方式原理图 2.2方案选择 根据设计的要求，以及设计的便捷性，本设计采用直接控制的方式，基于C语言的编程，通过控制单片机AT89C52的P0,P1,P2,P3口直接对显示模块AMPIRE12864进行操作。方框图如下 直接控制 直接控制 AMPIRE12864 AT89C51 图2.3 单片机直接控制方框图 3．单元模块设计 3.1各单元模块功能介绍及电路设计物 3.1.1单片机最小系统设计 图3.1 单片机最小系统 单片机最小系统CPU89C52和一定功能的外围电路组成，包括为单片机提供复位电压的复位电路提供系统频率的晶振。这部分电路主要负责程序的存储和运行。 3.1.2 LED数码管显示 此处的LED数码管是用于检测最小系统是否能正常运行。 图3.2 LED数码管显示 3.1.3液晶显示器模块介绍 图3.3为液晶显示模块，负责将单片机中执行结果显示出来 图3.3 液晶显示模块 3.1.4 时钟电路的设计 图3.4 时钟电路 上图是MCS-51内部时钟方式的电路，外接晶体以及电容C5和C6构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响振荡器频率的高低、谐振器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。晶体可在1.2MHz～12MHz之间任选，电容C5和C6的典型值在20pF～100pF之间选择，但在60pF～70pF时振荡器具有较高的频率稳定性。典型值通常选择为30pF左右，但本电路采用33pF。在设计印刷电路板时，晶体或陶瓷振荡器和电容应尽可能安装的与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好的保证振荡器稳定和可靠的工作。为了提高温度稳定性，应采用温度稳定性能好的NPO高频电容。 3.1.5 复位电路的设计 图 3.5 复位电路 AT89C52的复位是由外部的复位电路来实现的。复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。本设计中所用到的是上电按钮复位。 3.1.6电源电路设计 图3.6系统电源线路 本装置的电源是通过二极管D1后经C1,C4滤波后由LM2576稳定后提供稳定的5V电压通电时发光二极管亮。 3.2特殊元器件的介绍 3.2.1 AT89C 图3.7