王承林

（邢臺(tái)學(xué)院，河北邢臺(tái) 054001）

基于Proteus在LCD1602中漢字顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

王承林

（邢臺(tái)學(xué)院，河北邢臺(tái) 054001）

LCD1602漢字顯示系統(tǒng)由電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、仿真設(shè)計(jì)等組成。我們基于Proteus軟件下進(jìn)行漢字顯示系統(tǒng)電路的仿真設(shè)計(jì)，來(lái)說(shuō)明仿真教學(xué)可解決傳統(tǒng)教學(xué)不能達(dá)到的效果。對(duì)于在教學(xué)中的感性知識(shí)和理性知識(shí)隔裂，直接經(jīng)驗(yàn)與間接經(jīng)驗(yàn)脫節(jié)，理論和實(shí)踐脫離的情況有很大幫助，特別是仿真教學(xué)解決了傳統(tǒng)課堂教學(xué)不便表達(dá)或無(wú)法表達(dá)的一些過(guò)程、現(xiàn)象、事件……

Stc89s52；LCD1602；漢字顯示；Proteus

1 電路原理圖設(shè)計(jì)

漢字顯示系統(tǒng)硬件電路主要由單片機(jī)Stc89s52控制芯片，液晶LCD1602顯示部件組成。

LCD1602模塊由控制器HD44780、驅(qū)動(dòng)器HD44100和液晶板組成。HD44780控制器由字符發(fā)生器CGROM、自定義字符發(fā)生器CGRAM和顯示緩沖區(qū)DDRAM組成。LCD1602模塊的外形與引腳如圖1所示。

圖1 LCD1602模塊的外形與引腳

LCD1602主要引腳有：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器；RW、R/W為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)；E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令；D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。

單片機(jī)Stc89s52的P2.5、P2.6、P2.7端口分別與液晶 LCD1602顯示器的控制信號(hào)端 RS、RW、E連接；單片機(jī)Stc89s52的P0.0-P0.7端口分別與液晶LCD1602顯示器的數(shù)據(jù)端口D0-D7相連接。主要作用是單片機(jī)Stc89s52控制液晶來(lái)完成信息的顯示。

利用Proteus軟件繪制原理圖。

（1）從對(duì)象選擇器中選取相應(yīng)元件，在原理圖編輯窗口單擊鼠標(biāo)左鍵，此時(shí)系統(tǒng)處于放置模式，移動(dòng)鼠標(biāo)，將希望放置元件的位置點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵放置元件，依此類推。

（2）元件放置好以后，按原理圖進(jìn)行連線，將鼠標(biāo)放置到元件連接點(diǎn)，鼠標(biāo)將以綠色筆狀出現(xiàn)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，開(kāi)始畫(huà)線。在線的結(jié)束點(diǎn)，鼠標(biāo)再次以綠色筆狀出現(xiàn)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，畫(huà)線結(jié)束。按照上述方法，連接好電路圖。

（3）元件參數(shù)設(shè)定，調(diào)整與編輯、設(shè)置圖紙大小，電路圖中添加文字。

（4）電器規(guī)則檢測(cè)，沒(méi)有錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)好電路原理圖。電路原理圖如圖2所示。

2 源程序設(shè)計(jì)

（1）編寫(xiě)源程序主要包括漢字字庫(kù)編寫(xiě)、LCD1602液晶顯示程序、單片機(jī)控制程序三大部分。

漢字字庫(kù)編寫(xiě)代碼如下：

圖2 電路原理圖

2）直接在Proteus軟件平臺(tái)編寫(xiě)、編譯程序，再把產(chǎn)生HEX文件導(dǎo)入到Stc89s52中。也可用Keil uVision3軟件，編寫(xiě)源程序，程序完成后進(jìn)行編譯連接產(chǎn)生hex目標(biāo)文件。

3 電路仿真

利用Proteus軟件實(shí)現(xiàn)電路調(diào)試分析與加載目標(biāo)文件運(yùn)行仿真演示。

（1）在Proteus軟件中打開(kāi)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的原理圖。在單片機(jī)Stc89s52上雙擊，打開(kāi)編輯元件窗口，將源程序生成的目標(biāo)代碼文件加載到單片機(jī)中。

（2）選擇適合的仿真分析方法對(duì)設(shè)計(jì)好的電路進(jìn)行仿真分析調(diào)試。

（3） 點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕，電路開(kāi)始仿真。LCD1602液晶顯示出所編輯的漢字，仿真成功，這是傳統(tǒng)教學(xué)不能達(dá)的效果。系統(tǒng)電路仿真結(jié)果如圖3所示。

圖3 電路仿真

（4）改變參數(shù)觀察仿真結(jié)果、分析參數(shù)對(duì)電路性能的影響。

（5）可查看CPU SFR Memory、Internel Memory數(shù)據(jù)結(jié)果變化如圖4、圖5所示。

4 結(jié)論

通過(guò)Proteus在LCD1602中漢字顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，充分體現(xiàn)了電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、電路仿真、系統(tǒng)調(diào)試等一體化的設(shè)計(jì)理念。

實(shí)現(xiàn)了在充分理解電路的工作原理的基礎(chǔ)上，到從定性的分析到定量的具體分析過(guò)程。實(shí)現(xiàn)了從純理論電路設(shè)計(jì)到電路仿真實(shí)驗(yàn)分析。從而使仿真教學(xué)成為從純理論到實(shí)踐的橋梁，這與傳統(tǒng)單純的理論講解相比，能夠更好的激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力以及實(shí)際應(yīng)用綜合開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)能力。對(duì)學(xué)生課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等教學(xué)過(guò)程具有推廣借鑒意義。為學(xué)生走向工作崗位奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

TP2

A

1672-4658(2015)04-0172-04

2015-08-02

Proteus仿真技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用研究。課題編號(hào)：XTXY13YB077

王承林（1965-），男，河北邢臺(tái)人，畢業(yè)于河北師范大學(xué)，主要從事物理教學(xué)與研究工作.