1、-天津工业大学课程设计技术报告题目：八路自动巡回监测系统设计学 院 ： 机 械 工 程 学 院专 业 ： 测 控 082学 生 姓 名 ： 指 导 教 师 ： -摘要在实际生产和生活等各个领域中，温度是环境因素不可或缺的一部分，对温度进行及时精确的控制和检测显得尤为重要。随着国民经济的发展，人们需要对各中加热炉，热处理炉，生化温室中温度进行监测。采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便，简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。本文介绍了基于单片机 AT89C51 的温度监测系统的设计方案与软硬件实现。采用电阻式温度传感器 PT100 采集温
2、度数据，模数转换器 AD0809 对采集的温度进行转换，液晶显示屏 1602 显示温度数据，通过按键进行循环显示和单通道显示温度的设置。给出了系统总体框架、程序流程图和 Proteus 仿真结果，并在硬件平台上实现了所设计的各种功能。关键词：单片机 AT89C51， 温度传感器 PT100，模数转换器 AD0809，液晶显示器 1602-AbstractTemperature is an essential of environmental factors in our actual production，living and many other fields. Its particular
3、ly important to control and detect the temperature promptly and exactly. With the development of the national economy, people need to all in the furnace, heat treatment furnace, chemical and biological monitoring of the temperature of the greenhouse and control. Single-chip computer to control not o
4、nly has control of their convenience, simplicity and flexibility advantages, but also substantial increase in temperature was charged with technical indicators, which can greatly improve the quality and quantity of products. This article describes the AT89C51 microcontroller based temperature monito
5、ring system design and software and hardware. PT100 temperature sensor using temperature data collected, the temperature of the collected AD0809 ADC conversion, LCD display temperature data in 1602,through buttons to set the different channelsdisplay of the temperature, Overall frameworkof the syste
6、m is given, the program flow chart and the Proteus simulation results and hardware platform designed to achieve the various functions.Key words: SCM AT89C51, temperature sensorPT100, Analog AD0809, LCD 1602-目录摘要 .Abstract 目录 .第一章引言 .21.1 系统背景和意义 21.2 系统实际表述 21.2.1 温度采集系统的表述 .31.2.2 温度显示系统的表述 4第二章系统硬
7、件设计 .52.1 温度数据采集模块 52.1.1 温度传感器 PT10052.1.2A/D 转换器 AD080962.1.3 信号调理电路 .82.2 单片机控制模块 92.2.1AT89C51 主要特性 .102.2.2 管脚说明 .112.2.3 单片机最小系统 .132.3 显示模块及接口 .142.3.1 1602LCD 主要技术参数： 142.3.2 引脚功能说明 .152.3.3 1602LCD 的指令说明及时序 172.3.4 1602LCD 的一般初始化（复位）过程 182.4 电源模块 .19第三章系统软件设计 .193.1 主程序 .203.2 LCD 显示程序 213.
8、3 温度采集程序 .223.4 循环显示，单通道程序23总结 .24第三章系统软件设计-第一章引言1.1系统的背景和意义在工业生产过程中，温度检测和控制都直接和安全生产、产品质量、生产效率、节约能源等重大技术经济指标相联系。温度检测类仪表作为温度计量工具，也因此得到广泛应用。随着生产力的发展，生产规模的扩大和对生产管理的自动化水平的要求越来越高，在很多场合，诸如啤酒、饮料、食品、白酒发酵生产线，中频热处理行业的水路温度保护，变电所各电节点的温度检测，农业大棚、鸡舍等，要求温度巡检仪能自动巡检，以达到无人看守，温度自动巡检的目的。实时采集其信息，及时发现潜在故障，并采取相应的处理措施，对确保其良
9、好运行状态具有重要意义。单片机有着体积小、功耗低、功能强、性能价格比高等显著优点，将其用于温度检测和控制系统中可大大地提高控制质量和自动化水平，具有良好的经济效益和推广价值。利用单片机对温度进行测控的技术，日益得到广泛应用。随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。由于传感器能将各种物理量、化学量和生物量等信号转变为电信号，使得人们可以利用计算机实现自动测量、信息处理和自动控制，但是它们
10、都不同程度地存在温漂和非线性等影响因素。传感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。因此，不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标，还必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制的要求，而且只有通过对传感器应用实例的原理和智能传感器实例的分析了解，才能将传感器和信息通信和信息处理结合起来，适应传感器的生产、研制、开发和应用。另一方面，传感器的被测信号来自于各个应用领域，每个领域都为了改革生产力、提高工效和时效，各自都在开发研制适合应用的传感器，于是种类繁多的新型传感器及传感器系统不断涌现。温度传感器是其中重要的一类传感器。其发展速度之快，以及其应用
11、之广，并且还有很大潜力。第三章系统软件设计-某些应用场合需要监测温度，要求温度应该保持在一定范围内。例如农作物温床育苗在 2030，家禽孵化在 3740等。也为本设计奠定是理论依据！为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一温度监测系统。1.2 系统实际表述基于单片机因具有集成度高、体积小、速度快、价格低等特点而在许多领域，如过程控制、数据采集、机电一体化、智能化仪表、家用电器以及网络技术等方面得到广泛应用，从而使这些领域的技术水平、自动化程度大大提高。正因为如此，国内外多家
12、电子生产厂商把目光投向了单片机的生产当中，单片微机经历了 4 位、低档 8 位、高档 8 位、16 位，现正在向 32 位和双 CPU 方向发展。目前国内市场上有不少类型的 8 位及 16 位单片机，由于各种原因，很多的单片机都未能在国内形成主流系列。而国内目前仍然是以 Intel 的 MCS-48, MCS-51 为主流系列。MCS-48 (8 位机)系列的型号有 8048, 8748, 8035, 8049, 8749 等。MCS-51 (8 位机)系列单片机的型号有 8031, 8051, 8751, 80C32 等。MCS-96 系列单片机是 16 位机，有 8094, 8095, 8
13、096, 8097 等的型号，其性能有一定的提高。其中最为著名的当数 INTEL 公司生产的 MCS-51 系列单片机。单片机型号的选择是根据控制系统的目标、功能、可靠性、性价比、精度和速度等来决定的。根据上述及本课题的实际情况，基于以上原因，本设计在众多的单片机类型中选取 ATmel 公司的 AT89 系列单片机。1.2.1 温度采集系统的表述温度采集系统采用一般温度传感器采集温度信号，需要设计信号调理电路、A/D 转换及相应的接口电路，才能把传感器输出的模拟信号转换成数字信号送到计算机去处理。 。采用温度芯片 PT100 电阻式温度传感器测量温度，方便软件仿真，可以直接用电位器代替，温度传
14、感器 PT100 输出的是模拟信号在进入单片机进行之前需要进行模数转换，但为了增强系统的抗干扰能力，需要对采集的数据进行滤波处理，因此，必须对每路信号进行多次采集。整个系统采用AT89C51 单片机实施控制。第三章系统软件设计-1.2.2温度显示系统的表述数码管是一种半导体发光器件。按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管，其基本单元是发光二极管。例如：共阳极数码管在应用时应将公共极 COM 接到+5V ，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字
15、，因此根据数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。动态显示驱动是利用人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，但动态显示能够节省大量的 I/O 端口，而且功耗更低。LCD 是一种显示器件，液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出各种字符。能显示多位字符。本设计至少需要显示 7 位，需要 15 个单片机口，采用动态显示需要占用大量的单片机机时，可能导致其它信息的丢失和显示闪烁等问题。为了避免上
16、述的问题可采用 LCD 显示，既节省了单片机口，又增加了显示位数，还能避免因位数的增加使显示闪烁的问题。鉴于实验要求，本系统的设计采用液晶显示，并采用显示芯片 LCD1602 显示芯片。第三章系统软件设计-第二章系统硬件设计系统主要包括单片机控制模块，温度采集模块，温度显示模块，等四大部分。系统总体框架如图 2-1 所示，系统总电路图如附图所示。图 2-1 系统总体框图2.1温度数据采集模块数据采集系统包括数据输入通道，模拟开关，采样/保持，A/D 转换器等。具体工作流程时是多路模拟信号经多路开关依次接通并顺序输入，再经放大滤波后被采样/保持器采样并保持，使输入到 A/D 转换器的模拟量在保持
17、时间内保持恒定，以保证 A/D 转换器的准确性，A/D 转换器转换后的数字量可经三态门送入总线，以便由微型计算机对采集的数据进行处理。由此可见，一个完整的数据采集工作过程大致可分为三步。1、数据采集被测信号经过放大，滤波，A/D 转换后的数字量送入单片机。2、数据处理。3、处理结果的复现与保存。以下主要介绍数据的模拟采集部分。温度数据采集模块的原理如图 2-3 所单片机系统温度采集，信号调理AD 模数转换温度显示模块键盘控制模块第三章系统软件设计-示。4%RV11032 141U2:ALM324 D11N473AC410pFR21k R31kR51k R81kR41k321U3TL43161%
18、RV21kVCR610 U2:A(V+)61%RV510k61% RV410k+8.8Volts62% RV610+8.8VoltsR110R710图 2-3 模拟温度采集模块2.1.1温度传感器 PT100铂电阻温度传感器是利用其电阻和温度成一定函数关系而制成的温度传感器, 由于其测量准确度高、测量范围大、复现性和稳定性好等 ,被广泛用于中温(-200650) 范围的温度测量中。PT100 是一种广泛应用的测温元件，在-50600范围内具有其他任何温度传感器无可比拟的优势，包括高精度、稳定性好、抗干扰能力强等。由于铂电阻的电阻值与温度成非线性关系，所以需要进行非线性校正。校正分为模拟电路校正
19、和微处理器数字化校正，模拟校正有很多现成的电路，其精度不高且易受温漂等干扰因素影响，数字化校正则需要在微处理系统中使用，将 Pt 电阻的电阻值和温度对应起来后存入 EEPROM 中，根据电路中实测的 AD 值以查表方式计算相应温度值。第三章系统软件设计-pt100 是铂热电阻，它的阻值会随着温度的变化而改变。 PT 后的 100 即表示它在 0时阻值为 100 欧姆，在 100时它的阻值约为 138.5 欧姆。它的工业原理：当 PT100 在 0 摄氏度的时候他的阻值为 100 欧姆，它的的阻值会随着温度上升它的阻值是成匀速增涨的。Pt100 热电阻分度表0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
20、温度 电阻值（）010203040100.00103.90107.79111.67115.54100.39104.29108.1112.06115.93100.7810468108.57112.4511.31101.17105.07108.96112.83116.70101.56105.46109.5113.22117.08101.95105.85109.73113.61117.47102.34106.24110.12114.00117.86102.73106.63110.51114.38118.24103.12107.02110.90114.77118.63103.51107.40111.2
21、9115.15119.015060708090119.40123.24127.08130.90134.71119.78123.63127.46131.28135.09120.17124.01127.84131.66135.47120.55124.39128.22132.04135.85120.94124.78128.61132.42136.23121.32125.16128.99132.80136.61121.71125.54129.37133.18136.99122.09125.93129.75133.57137.37122.47126.31130.13133.95137.75122.861
22、26.69130.52134.33138.13100110120130140138.51142.29146.07149.83153.58138.88142.67146.44150.21153.96139.26143.05146.82150.58154.33139.64143.43147.20150.96154.71140.02143.80147.57151.33155.08140.40144.18147.95151.71155.46140.78144.56148.33152.08155.83141.16144.94148.70152.46156.20141.54145.31149.08152.
23、83156.58141.91145.69149.46153.21156.952.1.2 A/D转换器 AD08091、AD0809 的逻辑结构第三章系统软件设计-图 2-41.ADC0809 是 8 位逐次逼近型 A/D 转换器。它由一个 8 路模拟开关、一个地址锁存译码器、一个 A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成（见图 2-4） 。多路开关可选通 8 个模拟通道，允许 8 路模拟量分时输入，共用 A/D 转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存 A/D 转换完的数字量，当 OE 端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。2、AD0809 的工作原理IN0IN7：8 条模拟量输入通
24、道ADC0809 对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是 05V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。地址输入和控制线：4 条 ALE 为地址锁存允许输入线，高电平有效。当 ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将 A， B，C 三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。A，B 和 C 为地址输入线，用于选通 IN0IN7 上的一路模拟量输入。通道选择表如下表所示。C B A 选择的通道0 0 0 IN00 0 1 IN10 1 0 IN20 1 1 IN31 0 0 IN41 0
25、1 IN51 1 0 IN61 1 1 IN7数字量输出及控制线：11 条ST 为转换启动信号。当 ST 上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行 A/D 转换；在转换期间，ST 应保持低电平。EOC 为转换结束信号。当 EOC 为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行 A/D 转换。OE 为第三章系统软件设计-输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE1，输出转换得到的数据；OE 0，输出数据线呈高阻状态。D7 D0 为数字量输出线。CLK 为时钟输入信号线。因 ADC0809 的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为 500KHZ
26、，VREF（） ，VREF（）为参考电压输入。3 、ADC0809 应用说明（1） ADC0809 内部带有输出锁存器，可以与 AT89S51 单片机直接相连。（2） 初始化时，使 ST 和 OE 信号全为低电平。（3） 送要转换的哪一通道的地址到 A，B ，C 端口上。（4） 在 ST 端给出一个至少有 100ns 宽的正脉冲信号。（5） 是否转换完毕，我们根据 EOC 信号来判断。（6） 当 EOC 变为高电平时，这时给 OE 为高电平，转换的数据就输出给单片机了。2.1.3 信号调理电路在 A/D 转换器对模拟信号进行转换的过程中，需要一定时间的稳定时间，这就是说，为了保证 A/D 转换
27、的精度，在转换时间 内模拟信号应保持在采样时的幅度值不变。因此，在转换器的前端应加入采样/保持电路。当然，如果输入模拟量是直流量或者被测信号模拟量随时间变化非常缓慢，S/H 电路也可以省去。由于初级的电路把温度由电流转化为电压。灵敏度是 10mV/K。但平常我们习惯用的是是摄氏温度。所以需要用电路转化为摄氏温度。R4 的作用就是调节放大倍数，放大倍数是 60 左右，R5 做调零使用。使灵敏度变为 100mV/。如图 2-5 所示。2.2单片机控制模块控制模块是整个设计方案的核心，它控制了温度的采集、处理与显示、温度上下限值的设定与温度超限报警等。本文选用 AT89C51 作为控制器件。它是美国
28、 ATMEL 公司生产的 8 位第三章系统软件设计-Flash ROM 单片机。其最突出的优点是片内 ROM 为 Flash ROM，可方便地擦写 1000 次以上，价格低廉,而且其指令丰富，编译工具多，仿真环境好。因此被广泛地应用于各种控制领域。2.2.1 AT89C51主要特性1.与 MCS-51 兼容2. 4K 字节可编程闪烁存储器3寿命：1000 写/擦循环4数据保留时间： 10 年5全静态工作： 0Hz-24MHz6三级程序存储器锁定71288 位内部 RAM832 可编程 I/O 线9两个 16 位定时器 /计数器105 个中断源11可编程串行通道2.2.2 管脚说明P0 口：P0
29、 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每个引脚可吸收 8TTL 门电流。当 P0 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在 FIASH 编程时，P0 口作为原码输入口，当 FIASH 进行校验时，P0 输出原码，此时 P0 外部必须被拉高。P0 口兼作 8 位双向数据总线 D7-D0，即由 P0 口分时输出低 8 位地址或输入/输出 8 位数据。在不作总线扩展使用时，P0 可以作为普通 I/O 口使用。当向外部存储器读/ 写时，P0 口就做低 8 位地址和数据总线。这时 P0 口是一个真正的双向口。第三章系统软件设
30、计-P1 口：P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流。 P1 口管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH 编程和校验时，P1 口作为第八位地址接收。和其它口不同的是，其它口都有第二功能，而 P1 口则只能用做 I/O 口。此外，P1 口能驱动 3 个 LS TTL门，并且不需外加电阻就能直接驱动 MOS 电路。P2 口：P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 口缓冲器可接收，输出 4 个 TTL 门电流，当 P2 口被写“1”时，
31、其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址“ 1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3 口：P3 口管脚是 8 个内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL门电流。当 P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出
32、电流（ ILL）这是由于上拉的缘故。P3 口也可作为 AT89C51 的一些特殊功能口，如下所示：口管脚备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断 0）P3.3 /INT1（外部中断 1）P3.4 T0 （计数器 0 外部输入）P3.5 T1 （计数器 1 外部输入）第三章系统软件设计-P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁
33、存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个 ALE 脉冲。如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。此时， ALE 只有在执行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态 ALE 禁止，置位无效。第二功能 /PROG 是对 8751 的 EPROM 编程时的编程脉冲输入端。/PSEN：外部程序存储器的选通
34、信号。在由外部程序存储器取指令期间，每个机器周期两次/PSEN 有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN 信号将不出现。/EA/VPP：当/EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（ 0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式 1 时，/EA 将内部锁定为 RESET；当/EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。在 FLASH 编程期间，此引脚也用于施加 12V 编程电源（VPP ）。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。2.2.3 单片机最小系统对 MCS-51 系列的单片机来说，最小系统一般应该
35、包括：单片机、晶振电路、复位电路等，最小系统是保证单片机正常运行所必须的外围电路设计,如果没有这部分电路，单片机则不能正常工作。晶振电路为单片机提供最基本的基第三章系统软件设计-准时序。时钟又是时序的基础，时钟可以由两种方式产生，即内部方式和外部方式。本系统采用内部方式。MCS-51 系列单片机允许的振荡频率可在 1.224MHz 之间选择，一般选为 11.0592MHz。电容 C1、C2 的取值对振荡频率的稳定性、大小及振荡电路的起振速度有一定的影响，可在 20100pF 之间选择，电容的典型值 30pF。MCS-51 系列单片机通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。通常因为系统运行的需要
36、，常常需要人工复位，只需要将一个常开按钮并联于上电复位电路。当晶体振荡频率为 12MHz 时，RC 的典型值为C=10F，R=8.2k。最小系统电路如图 2-2 所示。EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P00 39P01 38P02 37P03 36P04 35P05 34P06 33P07 32P20 21P21 22P22 23P23 24P24 25P25 26P26 27P27 28PSEN 29ALE/P 30TXD 11RXD 10AT89C5112MHz
37、C130pC230pC310pR18.2kR28.2k+5V图 2-2 单片机最小系统2.2.3 信号调理电路在 A/D 转换器对模拟信号进行转换的过程中，需要一定时间的稳定时间，这就是说，为了保证 A/D 转换的精度，在转换时间 内模拟信号应保持在采样时的幅度值不变。因此，在转换器的前端应加入采样/保持电路。当然，第三章系统软件设计-如果输入模拟量是直流量或者被测信号模拟量随时间变化非常缓慢，S/H 电路也可以省去。由于初级的电路把温度由电流转化为电压。灵敏度是 10mV/K。但平常我们习惯用的是是摄氏温度。所以需要用电路转化为摄氏温度。R4 的作用就是调节放大倍数，放大倍数是 60 左右，
38、R5 做调零使用。使灵敏度变为 100mV/。如图 2-5 所示。图 2-5 信号调理电路2.3显示模块及接口LCD 显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。具有厚度薄、适用于集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用。所以本设计采用LCD1602 作为温度的显示模块使用。1602 是 2 行16 个字符的字符型 LCD 显示器，它由 32 个字符点阵块组成，每个字符点阵块由 57 或 510 个点阵组成，可以显示 ASCII 码表中的所有可视的字符。它内置了字符产生器 ROM (Character Generato
39、r ROM,CGROM)、字符产生器 RAM (CharacterGenerator RAM, CGRAM)和显示数据 RAM(Data Display RAM, DDRAM)。 CGROM 中内置了 192 个常用字符的字模，CGRAM第三章系统软件设计-包含 8 个字节的 RAM，可存放用户自定义的字符，DDRAM 就是用来寄存显示的字符代码。2.3.1 1602LCD主要技术参数：显示容量:162 个字符芯片工作电压:4.55.5V工作电流:2.0mA(5.0V)模块最佳工作电压:5.0V字符尺寸:2.954.35(WH)mm2.3.2 引脚功能说明1602LCD 采用标准的 14 脚（
40、无背光）或 16 脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表 2-4 所示。表 2-4 1602 引脚说明编号 符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明1 VSS 电源地 9 D2 数据2 VDD 电源正极 10 D3 数据3 VL 液晶显示偏压 11 D4 数据4 RS 数据/命令选择 12 D5 数据5 R/W 读/写选择 13 D6 数据6 E 使能信号 14 D7 数据7 D0 数据 15 BLA 背光源正极第三章系统软件设计-8 D1 数据 16 BLK 背光源正极LCD 引脚功能介绍：第 1 脚：VSS 为地电源。第 2 脚：VDD 接 5V 正电源。第 3 脚：VL 为液晶显示器对比度调整
41、端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个 10K 的电位器调整对比度。第 4 脚：RS 为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第 5 脚：R/W 为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当 RS 和 R/W 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当 RS 为低电平R/W 为高电平时可以读忙信号，当 RS 为高电平 R/W 为低电平时可以写入数据。第 6 脚：E 端为使能端，当 E 端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。第 714 脚：D0D7 为 8 位双向数据线。第 15 脚：背光源正极。第 16
42、 脚：背光源负极。2.3.3 1602LCD的指令说明及时序1602 液晶模块内部的控制器共有 11 条控制指令。1602LCD 的指令说明第三章系统软件设计-1602 液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。（说明：1 为高电平、0 为低电平）指令 1：清显示，指令码 01H,光标复位到地址 00H 位置。指令 2：光标复位，光标返回到地址 00H。指令 3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效。I/D=1：AC 自动加 1，光标右移一个字符； I/D=0：AC 自动减 1，光
43、标左移一个字符。S：显示屏上画面向左或向右全部平移一个字符位。S=1 ， I/D=1：显示画面左移，S=1， I/D=0：显示画面右移。指令 4：显示开关控制。 D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。指令 5：光标或显示移位 S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标。指令 6：功能设置命令 DL：高电平时为 4 位总线，低电平时为 8 位总线N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示 F: 低电平时显示 5x7 的点阵字符，高电平时显示 5x10 的点阵字符。
44、指令 7：字符发生器 RAM 地址设置。指令 8：DDRAM 地址设置。指令 9：读忙信号和光标地址 BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。指令 10：写数据。指令 11：读数据。基本操作时序表读写操作时序如图 2-6 和图 2-7 所示：第三章系统软件设计-图 2-6 1602 的读操作时序图 2-7 1602 的写操作时序2.3.4 1602LCD的一般初始化（复位）过程延时 15mS写指令 38H（不检测忙信号）延时 5mS写指令 38H（不检测忙信号）延时 5mS写指令 38H（不检测忙信号）第三章系统软件设计-以后每次写指令、读/写数据操
45、作均需要检测忙信号写指令 38H：显示模式设置写指令 08H：显示关闭写指令 01H：显示清屏写指令 06H：显示光标移动设置写指令 0CH：显示开及光标设置2.4电源电源模块的主要作用是为整个系统的正常运行提供动力。本系统使用的电压主要有 12V，5V。准备直接试验台的 12V，5V 输出。第三章系统软件设计主程序调用了 6 个子程序，分别是 LCD 显示程序、按键扫描及处理程序、温度采集程序、单通道程序、循环显示程序，LCD 显示程序，用于温度等数据的实时显示；按键扫描及处理程序，实现按键识别、按键输入及相关处理；温度采集程序负责把 AD0809 所采集的现场温度读入到指定的数组中；3.1
46、 主程序void main() SP=0x70;DelayMS(100);LCD_Init();Disbuf00=1;第三章系统软件设计-Disbuf10=2;Disbuf20=3;Disbuf30=4;Disbuf40=5;Disbuf50=6;Disbuf60=7;Disbuf70=8;START=0;AA=0;BB=0;CC=0;TMOD=0x26;TH0=255;TL0=255;TH1=216;TL1=216;IT0=1;IT1=1;OE=0;EX0=1;EX1=1;第三章系统软件设计-ET0=1;ET1=1;EA=1;TR0=1;TR1=1;while(1) START=1;Dela
47、yMS(1);START=0;Display_String(Title_Text,0xc0);ADC0809();if(!flag) Disloop();else Disone(); 3.2LCD显示程序void Display()write_com(0x84);第三章系统软件设计-write_date(Disbufm-10);write_com(0x87);write_date(Disbufm-11);write_com(0x88);write_date(Disbufm-12);write_com(0x89);write_date(Disbufm-13);write_com(0x8A);wr
48、ite_date(0xdf);write_com(0x8B);write_date(0x43);DelayMS(100);3.3温度采集程序温度采集程序的主要作用是将现实中的温度信号采集并送到单片机进行处理、显示 。void ADC0809() DelayMS(10);OE=1;P1=0xff;TEMP=P1;OE=0;TEMP=TEMP*100/255;d=TEMP%10+0;第三章系统软件设计-n=TEMP/10;c=n%10+0;b=n/10+0;Disbufflag11=b;Disbufflag12=c;Disbufflag13=d;flag1+;if(flag1=8) flag1=0
49、;if(flag1=0) AA=0,BB=0,CC=0;if(flag1=1) AA=1,BB=0,CC=0;if(flag1=2) AA=0,BB=1,CC=0;if(flag1=3) AA=1,BB=1,CC=0;if(flag1=4) AA=0,BB=0,CC=1;if(flag1=5) AA=1,BB=0,CC=1;if(flag1=6) AA=0,BB=1,CC=1;if(flag1=7) AA=1,BB=1,CC=1;第三章系统软件设计-3.4 循环，单通道显示程序：voidDisloop()Display();m+;if(m=9) m=1;voidDisone()Display();第三章系统软件设计-总结在本次设计中，老师都对我们进行了精心的指导
