智能仪器实验报告

实验课程：智能仪器原理与设计实验工程：基于MCS-51单片机的直流电压测量显示仪设计专业班级：学号：学号姓名：指导教师：实验日期：2014年05月24日设计题目基于MCS-51单片机的直流电压测量、显示仪设计。硬件电路设计1602LCD主要技术参数：显示容量:16×2个字符，芯片工作电压:4.5—5.5V，工作电流:2.0mA(5.0V)，模块最正确工作电压:5.0V，字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm。5.1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，各引脚接口说明如图7编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4RS数据/命令选择12D5数据5R/W读/写选择13D6数据6E使能信号14D7数据7D0数据15BLA背光源正极8D1数据16BLK背光源负极图7引脚接口说明表第1脚：VSS为地电源。第2脚：VDD接5V正电源。第3脚：VL为液晶显示器比照度调整端，接正电源时比照度最弱，接地时比照度最高，比照度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整比照度。第4脚：RS为存放器选择，高电平时选择数据存放器、低电平时选择指令存放器。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7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。第15脚：背光源正极。第16脚：背光源负极。5.21602LCD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，如图8序号指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清显示00000000012光标返回000000001*3置输入模式00000001I/DS4显示开/关控制0000001DCB5光标或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符发生存贮器地址0001字符发生存贮器地址8置数据存贮器地址001显示数据存贮器地址9读忙标志或地址01BF计数器地址10写数到CGRAM或DDRAM〕10要写的数据内容11从CGRAM或DDRAM读数11读出的数据内容图81602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，低电平那么无效。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5x7的点阵字符，高电平时显示5x10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。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〕以后每次写指令、读/写数据操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：显示开及光标设置三、软件程程设计源代码：#include<reg52.h> #include<intrins.h>#include<I2C.H> #include<stdio.H>#definePCF85910x90//PCF8591地址//elseIOsbitLS138A=P2^2;sbitLS138B=P2^3;sbitLS138C=P2^4;unsignedcharAD_CHANNEL;unsignedlongxdataLedOut[8];unsignedintD; unsignedcharStringBuf[10]={0}; /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////typedefunsignedcharBYTE; //用BYTE代替unsignedchartypedefunsignedintWORD;//WORD代替unsignedinttypedefbitBOOL;//用BOOL代替bitsbitrs =P2^6;//复位端sbitrw=P2^5;//写数据端sbitep=P2^7; //使能端BYTEcodedis1[]={"==...zhudc&huzh"};BYTEcodedis2[]={"WENHUA/*******************延时函数********************/voiddelay(BYTEms){ BYTEi; while(ms--) { for(i=0;i<250;i++) { _nop_(); _nop_();//空执行消耗CPU时间到达等待的效果 _nop_(); _nop_(); } }}/*******************LCD侧忙函数********************/BOOLlcd_bz(){ BOOLresult; rs=0; rw=1; ep=1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); result=(BOOL)(P0&0x80);//检测P0最高位是否为1 ep=0; returnresult;//返回侧忙结果 }voidlcd_wcmd(BYTEcmd){ //写入指令数据到LCD while(lcd_bz()); rs=0; rw=0; ep=0; _nop_(); _nop_(); P0=cmd;//将8位指令通过P0口传给1602 _nop_(); _nop_();//用于产生一个脉冲宽度 _nop_(); _nop_(); ep=1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); ep=0; }voidlcd_pos(BYTEpos){ //设定显示位置 lcd_wcmd(pos|0x80);}voidlcd_wdat(BYTEdat) { //写入字符显示数据到LCD while(lcd_bz()); rs=1; rw=0; ep=0; P0=dat;//将8位数据通过P0口传给1602 _nop_(); _nop_(); _nop_();//用于产生一个脉冲宽度 _nop_(); ep=1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); ep=0; }voidlcd_init(){ //LCD初始化设定 lcd_wcmd(0x38); ////16*2显示，5*7点阵，8位数据 delay(1); lcd_wcmd(0x0c); //显示开，关光标 delay(1); lcd_wcmd(0x06); //移动光标 delay(1); lcd_wcmd(0x01); //去除LCD的显示内容 delay(1);}//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////*******************************************************************ADC发送字节[命令]数据函数*******************************************************************/bitISendByte(unsignedcharsla,unsignedcharc){Start_I2c();//启动总线SendByte(sla);//发送器件地址if(ack==0)return(0);SendByte(c);//发送数据if(ack==0)return(0);Stop_I2c();//结束总线return(1);}/*******************************************************************ADC读字节数据函数*******************************************************************/unsignedcharIRcvByte(unsignedcharsla){unsignedcharc;Start_I2c();//启动总线SendByte(sla+1);//发送器件地址if(ack==0)return(0);c=RcvByte();//读取数据0Ack_I2c(1);//发送非就答位Stop_I2c();//结束总线return(c);}floatDivision(floatdivisor,floatdividend) //除法，保存后5位小数{ floatdiv; div=(divisor*100000/dividend)*0.00001; returndiv;}unsignedintVoltage=0;//******************************************************************/main(){ BYTEi; lcd_init(); //初始化LCD delay(10); lcd_pos(3); // 置显示位置为第一行的第5个字符 while(dis1[i]!='\0') { //显示字符"VoltageDisplay" lcd_wdat(dis1[i]); i++; } i=0; while(1) { ISendByte(PCF8591,0x40); //对0通道进行AD转换D=IRcvByte(PCF8591); //ADC0模数转换 Voltage=Division(D,256)*5*100; //将数据转换为电压，保存2位小数 StringBuf[0]=Voltage%1000/100+0x30; //将电压值的各位转换为ASCII码，以便在LCD上显示 StringBuf[1]='.'; StringBuf[2]=Voltage%100/10+0x30; StringBuf[