基于STC89C51单片机的智能电热水器的设计--毕业设计(4)

3.3显示电路设计

在本系统中，用LCD液晶屏来构成显示部分，主要在人来时对淋浴计时时间和定时时间的显示。LCD液晶显示器具有功耗低、寿命长、无辐射、不易引起视疲劳等优点，正在被广泛应用于仪表、家用电器、计算机、医疗仪器及交通和通信领域[8]。本系统中，选择JHD162A作为液晶屏的显示驱动控制器。 3.3.1 1602液晶模块JHD162A 简介

字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD 目前常用16*1 16*2 20*2和40*2行等的模块。是一种很常用的小型液晶显示模块 在单片机系统、嵌入式系统等的人机界面中得到了广泛的应用。 1、 1602LCD主要技术参数如下：

(1)显示容量：16×2个字符 (2)芯片工作电压：4.5-5.5V (3)工作电流：2.0mA(5.0V) (4)模块最佳工作电压：5.0V (5)字符尺寸：2.95×4.35(W×H)mm 2、 引脚功能说明：

1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表3.3所示：

表3.3 引脚接口说明表 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 符号 VSS VDD VL RS R/W E D0 D1 引脚说明 电源地 电源正极 液晶显示偏压 数据/命令选择 读/写选择 使能信号 数据 数据 12

编号 9 10 11 12 13 14 15 16 符号 D2 D3 D4 D5 D6 D7 BLA BLK 引脚说明 数据 数据 数据 数据 数据 数据 背光源正极 背光源负极

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，如表3.4所示：

表3.4 指令说明

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 指令 清显示 光标返回 置输入模式 显示开/关控制 光标或字符移位 置功能 置字符发生存贮器地址 置数据存贮器地址 读忙标志或地址 写数到CGRAM或DDRAM） 从CGRAM或DDRAM读数 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 BF 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 D 0 1 I/D C 1 * S B * * 1 S/C R/L * DL N F * 字符发生存贮器地址 显示数据存贮器地址 计数器地址 要写的数据内容 读出的数据内容 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。

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5×7的点阵字符 高电平时显示5×10的点阵字符。

指令7：字符发生器RAM地址设置。 指令8：DDRAM地址设置。

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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。 读操作时序如图3-6所示：

图3-6读操作时序图

写操作时序如图3-7所示：

图3-7 写操作时序图

3.3.2单片机与1062LCD接口电路设计

根据1062LCD的工作原理，我们可以设计单片机与1062LCD的接口电路图如3-8所示：

14

1602VCCGNDVCCV0RSR/W10kEND0D1D2D3D4D5D6D7END0D1D2D3D4D5D6D712345678910VCCRS1.5k111213141516VCCAK

图3-8 单片机与LCD1602的应用电路

2.2.7 STC89C51功能特点介绍

(1)主要性能参数：

1与 MCS-51 产品指令系统完全兼容 ○

24k字节在线系统编程（ISP）Flash 闪速存储器 ○

31000次擦写周期 ○

43.3－5.5V 的工作电压范围 ○

5全静态工作模式：0Hz－33MHz ○

6三级程序加密锁 ○

7128×8字节内部RAM ○

832个可编程I/O口线 ○

92个16位定时/计数器 ○

106个中断源 ○

11全双工串行UART通道 ○

12低功耗空闲和掉电模式 ○

13看门狗（WDT）及双数据指针 ○

14掉电标识和快速编程特性 ○

15灵活的在线系统编程（ISP字节或页写模式） ○

(2)串行编程指令设置：

串行编程指令设置为一个4字节协议。

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(3)并行编程接口：

采用控制信号的正确组合可对Flash闪速存储阵列中的每一代码字节进行写入和存储器的整片擦除，写操作周期是自身定时的，初始化后，它将自动定时到操作完成。 (4)功能特性概述：

STC89C51 提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，看门狗（WDT），两个数据指针，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，STC89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。 (5)芯片擦除：

在并行编程模式，利用控制信号的正确组合并保持ALE/PROG引脚200ns－500ns的低电平脉冲宽度即可完成擦除操作。在串行编程模式，芯片擦除操作是利用擦除指令进行。在这种方式，擦除周期是自身定时的，大约为500ms。擦除期间，用串行方式读任何地址数据，返回值均为00H。 (6)Flash闪速存储器的串行编程：

将RST接至Vcc，程序代码存储阵列可通过串行ISP接口进行编程，串行接口包含SCK线、MOSI（输入）和MISO（输出）线。将RST拉高后，在其它操作前必须发出编程使能指令，编程前需将芯片擦除。芯片擦除则将存储代码阵列全写为FFH。外部系统时钟信号需接至XTAL1端或在XTALl和XTAL2接上晶体振荡器。最高的串行时钟（SCK）不超过l/16晶体时钟，当晶体为33MHz时，最大SCK频率为2MHz。Flash闪速存储器的串行编程方法：

1上电次序：将电源加在Vcc和GND引脚，RST置为“H”○，如果XTAL和XTAL2接

上晶体或者在XTAL1接上3－33MHz的时钟频率，等候10ms。

2将编程使能指令发送到MOSI（Pinl.5）○，编程时钟接至SCK（Pinl.7），此频率

需小于晶体时钟频率的l/16。

3代码阵列的编程可选字节模式或页模式。写周期是自身定时的，一般不大于 ○

0.5ms（5V 电压时）。

4任意代码单元均可由MISO（Pinl.6）和读指令选择相应的地址回读数据进行校○

验。

5编程结束应将RST置为“L”以结束操作。 ○

6断电次序：○如果需要的话按这个方法断电，假如没有使用晶体，将XATL置为低，

RST置低，关断Vcc。

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