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区别,它的每个引脚都有第二功能,如下: P3.0:(RXD)串行数据接收。 P3.1:(RXD)串行数据发送。 P3.2:(INT0#)外部中断0输入。 P3.3:(INT1#)外部中断1输入。
P3.4:(T0)定时/计数器0的外部计数输入。 P3.5:(T1)定时/计数器1的外部计数输入。 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。
4.1.3 80C51单片机的中断系统
80C51系列单片机的中断系统有5个中断源,2个优先级,可以实现二级中断服务嵌套。由片内特殊功能寄存器中的中断允许寄存器IE控制CPU是否响应中断请求;由中断优先级寄存器IP安排各中断源的优先级;同一优先级内各中断同时提出中断请求时,由内部的查询逻辑确定其响应次序。
4.1.4 80C51单片机的定时/计数器
在单片机应用系统中,常常会有定时控制需求,如定时输出、定时检测、定时扫描等;也经常要对外部事件进行计数。80C51单片机内集成有两个可编程的定时/计数器:T0和T1,它们既可以工作于定时模式,也可以工作于外部事件计数模式,此外,T1还可以作为串行口的波特率发生器。
4.2 LCD液晶显示器简介
显示器是人与机器沟通的重要界面,早期以显像管(CRT/Cathode Ray Tube)显示器为主,但随着科技不断进步,各种显示技术如雨后春笋般诞生,近来由于液晶(LCD)显示器具有轻薄短小、耗电量低、无辐射危险,平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势,在近年来价格不断下跌的吸引下,逐渐取代CRT之主流地位,显示器明日之星架势十足。
液晶是一种既具有液体的流动性又具有光学特性的有机化合物,它的透明程度和呈现的颜色受外加电场的影响,利用这特点便可做成字符显示器。
液晶显示器(LCD)英文全称为Liquid Crystal Display,它一种是采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显示器。和CRT显示器相比,LCD的优点是很明显的。由于通过控制是否透光来控制亮和暗,当色彩不变时,液晶也保持不变,这样就无须考虑刷新率的问题。
显示接口用来显示系统的状态,命令或采集的电压数据。本系统显示部分用的是LCD液晶模块,采用一个16×1的字符型液晶显示模块。
点阵图形式液晶由 M 行×N 列个显示单元组成,假设 LCD 显示屏有64行,每行有 128列,每 8列对应 1 个字节的 8 个位,即每行由 16 字节,共 16×8=128个点组成,屏上 64×16 个显示单元和显示 RAM 区 1024 个字节相
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对应,每一字节的内容和屏上相应位置的亮暗对应。一个字符由 6×8 或 8×8点阵组成,即要找到和屏上某几个位置对应的显示 RAM区的 8 个字节,并且要使每个字节的不同的位为?1?,其它的为?0?,为?1?的点亮,为?0?的点暗,这样一来就组成某个字符。但对于内带字符发生器的控制器来说,显示字符就比较简单了,可让控制器工作在文本方式,根据在LCD 上开始显示的行列号及每行的列数找出显示 RAM对应的地址,设立光标,在此送上该字符对应的代码即可。
4.2.1液晶模块简介
LM016L的结构及功能:
LM016L液晶模块采用HD44780控制器,hd44780具有简单而功能较强的指令集,可以实现字符移动,闪烁等功能,LM016L与单片机MCU通讯可采用8位或4位并行传输两种方式,hd44780控制器由两个8位寄存器,指令寄存器(IR)和数据寄存器(DR)忙标志(BF),显示数RAM(DDRAM),字符发生器ROMA(CGOROM)字符发生器RAM(CGRAM),地址计数器RAM(AC)。IR用于寄存指令码,只能写入不能读出,DR用于寄存数据,数据由内部操作自动写入DDRAM和CGRAM,或者暂存从DDRAM和CGRAM读出的数据,BF为1时,液晶模块处于内部模式,不响应外部操作指令和接受数据,DDTAM用来存储显示的字符,能存储80个字符码, CGROM由8位字符码生成5*7点阵字符160中和5*10点阵字符32种.8位字符编码和字符的对应关系,可以查看参考文献(30)中的表4. CGRAM是为用户编写特殊字符留用的,它的容量仅64字节,可以自定义8个5*7点阵字符或者4个5*10点阵字符,AC可以存储DDRAM和CGRAM的地址,如果地址码随指令写入IR,则IR自动把地址码装入AC,同时选择DDRAM或CGRAM但愿,LM016L液晶模块的引脚图如图4-3所示。
图4-3 1601引脚图
LM016L引脚介绍: Vss(1脚):一般接地。 Vdd(2脚):接电源。
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Vee(3脚):液晶显示器对比度调整端,接电源时对比度最弱,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)。
RS(4脚):RS为寄存器选择,高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。
R/W(5脚):R/W为读写信号线,高电平(1)时进行读操作,低电平(0)时进行写操作。
E(6脚):E(或EN)端为使能(enable)端,下降沿使能。
DB0(7脚):底4位三态、 双向数据总线 0位(最低位)。 DB1(8脚):底4位三态、 双向数据总线 1位。 DB2(9脚):底4位三态、 双向数据总线 2位。 DB3(10脚):底4位三态、 双向数据总线 3位。 DB4(11脚):高4位三态、 双向数据总线 4位。 DB5(12脚):高4位三态、 双向数据总线 5位。 DB6(13脚):高4位三态、 双向数据总线 6位。
DB7(14脚):高4位三态、 双向数据总线 7位(最高位)(也是busy flang)。
寄存器选择控制如表4-1。
表4-1寄存器选择控制
RS 0 0 1 1 R/W 0 1 0 1 操作说明 写入指令寄存器(清除屏等) 读busy flag(DB7),以及读取位址计数器(DB0~DB6)值 写入数据寄存器(显示各字型等) 从数据寄存器读取数据 4.2.2液晶显示部分与89C51的接口
如图4-4所示。用89C51的P2口作为数据线,用P3.2、P3.1、P3.0分别作为LCD的E、R/W、RS。其中E是下降沿触发的片选信号,R/W是读写信号,RS是寄存器选择信号本模块设计要点如下:显示模块初始化:首先清屏,再设置接口数据位为8位,显示行数为1行,字型为5×7点阵,然后设置为整体显示,取消光标和字体闪烁,最后设置为正向增量方式且不移位。向LCD的显示缓冲区中送字符,程序中采用2个字符数组,一个显示字符,另一个显示电压
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数据,要显示的字符或数据被送到相应的数组中,完成后再统一显示.首先取一个要显示的字符或数据送到LCD的显示缓冲区,程序延时2.5ms,判断是否够显示的个数,不够则地址加一取下一个要显示的字符或数据。
图4-4 液晶与89C51的接口
4.3通讯模块
80C51内部已集成通信接口URT,只需扩展一片MAX232芯片将输出信号转换成RS-232协议规定的电平标准, MAX232 是 一 种 双 组 驱 动 器 / 接 收 器 ,每个接收器将EIA/TIA-232-E电平输入转换为5V TTL/CMOS电平。 每个驱动器将TTL/CMOS输入电平转换 为 EIA/TIA-232-E电平。即EIA接口,就是把5V转换为-8V到-15V电位0V转换为8V到15V再经RXD输出,接收时由RXD输入,把-8V到-15V电位转换为5V,8V到15V转换为0V。MAX232的工作电压只需5V,内部有振荡电路产生正负9V电位。
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MAX232引脚图如图4-5所示。
图4-5 MAX232引脚功能图
4.4 DS18B20介绍
DS18B20引脚如图4-6所示。
图4-6 DS18B20引脚图
DALLAS 最新单线数字温度传感器DS18B20是一种新型的“一线器件”,其体积更小、更适用于多种场合、且适用电压更宽、更经济。DALLAS 半导体公司的数字化温度传感器DS18B20是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。温度测量范围为-55~+125 摄氏度,可编程为9位~12 位转换精度,测温分辨率可达0.0625摄氏度,分辨率设定参数以及用户设定的报警温度存储在EEPROM 中,掉电后依然保存。被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出;其工作电源既可以在远端引入,也可以采用寄生电源方式产生;多个DS18B20可以并联到3 根或2 根线上,CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20 通信,占用微处理器的端口较少,可节省大量的引线和逻辑电路。因此用它来组成一个测温系统,具有线路简单,在一根通信线,可以挂很多这样的数字温度计,十分方便。
4.4.1温度传感器工作原理
DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同,只是得到的温度值的位
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