王秀

摘 要：文章利用Proteus軟件和keil軟件完成了LCD顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)主要有單片機(jī)最小系統(tǒng)和LCD1602組成，并在Proteus軟件里進(jìn)行仿真，結(jié)果表明，本系統(tǒng)能夠正確顯示需要顯示的信息。因此基于Proteus軟件仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠讓單片機(jī)初學(xué)者理解晦澀難懂的部分，省錢并且能加快單片機(jī)學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)的進(jìn)程。

關(guān)鍵詞：Proteus；單片機(jī)；仿真；液晶顯示器

中圖分類號：TP368.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）36-0065-02

引言

單片機(jī)這門課程是自動(dòng)化、機(jī)械電子等專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)必修課程，更是他們找工作就業(yè)的一個(gè)主要特長和技能，但是很多同學(xué)反應(yīng)這門課程學(xué)習(xí)起來晦澀難懂，主要原因就是單片機(jī)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課，光是理論上課再加上有限的幾次硬件實(shí)驗(yàn)是不好掌握這門技能的。Proteus是由Labcenter Electronics開發(fā)的功能強(qiáng)大的單片機(jī)仿真軟件，它包括原理圖布圖、混合模式仿真及PCB板制作等功能，它提供了豐富的外圍硬件，可以仿真模擬電路、數(shù)字電路、數(shù)?；旌想娐?，其最大的亮點(diǎn)在于能夠?qū)ξ⒖刂破鬟M(jìn)行實(shí)物級的仿真，便于操作，效果逼真[1]。將Proteus軟件引入到單片機(jī)教學(xué)過程，每節(jié)課都能見證單片機(jī)實(shí)物仿真，能夠幫助學(xué)生理解很多難懂的概念和程序，讓單片機(jī)不再那么抽象和難接近，使學(xué)習(xí)效率大大提高。LCD的顯示控制一直是單片機(jī)學(xué)習(xí)中比較難理解和掌握的知識，用Proteus軟件讓學(xué)生仿真LCD的硬件和軟件的實(shí)現(xiàn)過程，可以加深學(xué)生對LCD的硬件控制和軟件編制的理解，由此來更好地掌握LCD顯示技術(shù)。本文設(shè)計(jì)案例是讓LCD滾動(dòng)顯示兩行內(nèi)容：Welcome to jd305和Good study MCU！

1 LCD1602介紹及設(shè)置

液晶顯示器（Liquid Crystal Display），簡稱LCD，由于

LCD具有功耗低、體積小、超薄型、顯示高品質(zhì)等特點(diǎn)，而廣泛應(yīng)用在便攜式電子產(chǎn)品中。目前我們所使用的LCD是由LCD面板、驅(qū)動(dòng)與控制電路組合而成的，大部分LCD都使用HD44780集成電路作為控制器，它是集驅(qū)動(dòng)器與控制器于一體的專用于字符顯示的LCD顯示控制驅(qū)動(dòng)集成電路。HD44780集成電路應(yīng)用簡單，只要將待顯示的字符的ASCⅡ碼放入內(nèi)部數(shù)據(jù)顯示存儲器（DD RAM），內(nèi)部控制線路就會自動(dòng)通過HD44780的字符發(fā)生器將字符傳送到顯示器上。LCD1602型可以顯示2行，每行可以顯示16個(gè)字符。LCD1602共有16個(gè)引腳，引腳包括8條數(shù)據(jù)線、3條控制線和3條電源線，其中RS是寄存器選擇引腳，當(dāng)該引腳是1時(shí)，選擇是數(shù)據(jù)，當(dāng)該引腳是0時(shí)，選擇的是命令。E是使能引腳，當(dāng)E=高脈沖時(shí)，可以向LCD1602里寫數(shù)據(jù)或命令。R/W是讀寫引腳，當(dāng)該引腳是1時(shí)，讀操作，當(dāng)該引腳是0時(shí)，寫操作，一般是寫，所以該引腳一般接地即可。

顯示模式設(shè)置，要讓LCD顯示字符，必須對光標(biāo)、字符移動(dòng)方向等進(jìn)行設(shè)置，顯示才會符合預(yù)期要求。如要設(shè)置為16*2顯示、5*7點(diǎn)陣、8位數(shù)據(jù)接口，指令代碼為38H；光標(biāo)和顯示模式設(shè)置。指令代碼：0000 01 I/D S，I/D-地址指針加1或減1選擇位。I/D=1，讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針加1；I/D=0，讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針減1。如寫完一個(gè)字符后，指針加1，光標(biāo)右移，指令代碼是06H。其他指令，清屏指令是01H，全屏左移字符指令是18H，全屏右移字符指令是1CH。

2 LCD顯示系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

LCD顯示系統(tǒng)由AT89C51、LCD1602、電源電路和復(fù)位電路組成[2]，LCD1602的D0-D7引腳接單片機(jī)的P2口，E引腳接P3.4引腳，RS接P3.5引腳，R/W引腳直接接地控制。單片機(jī)與LCD1602在Proteus軟件的連接圖如圖1所示。

3 LCD顯示系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在Proteus軟件畫好電路圖，并進(jìn)行電氣規(guī)則檢查，如果沒有錯(cuò)誤就可以進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)了。在keil軟件里用C語言編制程序，編譯，如果沒有錯(cuò)誤，即可生成可執(zhí)行HEX文件。LCD顯示系統(tǒng)C程序如下所示。

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uchar code h1[]="Welcome to jd305"；

uchar code h2[]="Good study MCU！"；

sbit len=P3^4； //液晶使能端

sbit lrs=P3^5； //液晶數(shù)據(jù)命令選擇端

uchar num；

void delay（uint t） //延時(shí)子程序

{

uint x，y；

for（x=t；x>0；x--）

for（y=200；y>0；y--）；

}

void write_cm（uchar cm） //寫命令子程序

{ lrs=0；

P2=cm；

len=0；

delay（10）；

len=1；

delay（10）；

len=0；

}

void write_shu （uchar shu） //寫數(shù)據(jù)子程序

{ lrs=1；

P2=shu；

len=0；

delay（10）；

len=1；

delay（10）；

len=0；

}

void init（）//初始化

{ write_cm（0x38）；

write_cm（0x0e）；

write_cm（0x06）； //顯示模式設(shè)置：數(shù)據(jù)地址指針加1，光標(biāo)右移，字符不移

write_cm（0x01）； //清屏

}

void main（ ）

{ init（）；

write_cm（0x80+0x10）； //指定第一行地址

for（num=0；num<16；num++）

{

write_shu（h1[num]）； //寫入第一行顯示數(shù)據(jù)

delay（10）；

}

write_com（0x80+0x50）； //指定第二行地址

for（num=0；num<15；num++）

{ write_shu（h2[num]）； //寫入第二行顯示數(shù)據(jù)

delay（10）；

}

while（1）

{

for（num=0；num<15；num++）//滾動(dòng)設(shè)置

{ write_cm（0x1c）；

delay（100）；

}

}

}

4 Proteus仿真

在KEIL里編譯程序生成可執(zhí)行文件后，利用Proteus軟件將可執(zhí)行HEX文件下載到Proteus電路圖的單片機(jī)芯片里，具體方法是雙擊單片機(jī)芯片，就可將可執(zhí)行HEX文件加載到單片機(jī)中[3]。然后點(diǎn)擊仿真運(yùn)行按鈕就可觀看LCD實(shí)物仿真效果，仿真圖見圖1所示。

5 結(jié)束語

基于Proteus的LCD顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)，充分體現(xiàn)了Proteus電路設(shè)計(jì)、Keil程序設(shè)計(jì)以及聯(lián)合仿真調(diào)試一體化的設(shè)計(jì)理念，并且用Proteus軟件進(jìn)行單片機(jī)仿真設(shè)計(jì)，節(jié)能、省錢、提高效率，簡化了單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程，經(jīng)過實(shí)踐證明值得推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]張毅剛，俞洋，劉丹，等.單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2016.

[2]張成法，安慶森，韓淑琴.基于單片機(jī)的LCD顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].信息與電腦，2016（15）：128.

[3]吳凌燕，王守權(quán)，郭偉波.基于Proteus的LCD顯示研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34（19）：208.endprint