基于单片机液晶显示器控制系统设计 开题报告

1. 论文研究的目的和意义；

单片机液晶显示系统主要是指单片机以及由单片机驱动的点阵式液晶显示屏所组成的一个显示系统。液晶显示器与CRT（cathode-ray tube，阴极射线管)、LED(light-emitting diode，发光二级管)或等离子显示器相比是一种低功耗的平面显示器件。它在车内广告、在型智能广告、可视电话、仪表盘、空调、洗衣机和其它低功耗电子产品中得到广泛应用。老式七段LCD（Liquid Crystal Display液晶显示屏）显示的字符数量有限，只能用于简单显示，而对于比较复杂的字符、图形无法表达。然而在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中，越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字。由于物探仪器的多功能化、智能化、并且普遍采用人机对话的交互方式，需要能够显示更丰富信息和通用性较强的显示器，便于开发和应用，并要求其体积小、重量轻、功耗小。图形点阵式LCD不仅可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线及汉字，并且可以实现屏幕画面滚动、分区开窗口、反转、闪烁、位操作等功能，可以显示用户自定义的任意符号以及曲线、图形等，是信息处理、信息输出的重要手段之一，具有广泛的应用前景。

同时自单片机出现至今，单片机技术已走过了近20年的发展路程。纵观20年来单片机发展里程可以看出，单片机技术的发展以微处理器（MPU，Micro process or Unit）技术及超大规模集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出比微处理器更具个性的发展趋势。其具有以下几个特点：

1. 单片机寿命长

2. 单片机的速度越来越快

3. 8位、16位与32位单片机共同发展

4. 低电压与低功耗

5. 低噪声与高可靠性技术

2.国内外在该方向的研究现状和分析；

液晶显示模块已作为很多电子产品的通过器件，如在计算机、万用表、电子表及很多家电子产品总都可以看到，显示的主要是数字、专用符号和在图形。在单片机的人机交流界面中，液晶显示模块大致分为段码型液晶模块、点阵字符液晶模块和点阵图形液晶模块3类。段码型液晶模块是由数显液晶显示器件和集成电路组装成的部件，也称为笔段型液晶模块。其段码显示形式与LED显示器类似，是应用最简单的一类。点阵字符液晶模块是由点阵字符液晶显示器件和专用的驱动器、控制器、结构件等装配成的模块，可以显示数字和英文字符。这种模块本身具有字符发生器，显示容量要大于段码型液晶模块。段码型液晶模块和点阵字符液晶模块只能用于字符和数字的简单显示，不能满足图形曲线和汉字显示的要求；点阵图形液晶模块特点是点阵像素是连续排列的。因此，不仅可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线及汉字，并且可以实现屏幕上下左右滚动、动画、分区开窗口、反转、闪烁等功能，用途

十分广泛。是功能较全面的一种模块。但控制复杂，价格也高于前两类模块。

3.本课题主要研究内容

本次研究一种基于51单片机实时控制的LCD液晶显示屏控制系统。硬件系统由单片机最小系统和液晶显示系统组成，PC机进行显示内容的编辑和字模数据和提取：液晶显示系统由主控模块和LCD液晶显示模块组成，主控模块负责接收单片机字模数据并控制各显示模块工作，显示模块以主控器为核心，控制LCD液晶显示屏显示。用ASM程序设置对于控制器的读、写状态的时序，从而实现对于控制器的写指令代码、写数据代码、清屏幕、屏幕滚动功能的操作。并利用单片机仿真软件Proteus进行模拟演示。

4.所采用的方法、手段以及步骤等

(一)

图一：总体模块设计

字符型LCD内部存有字符型图库（通常只有英文字母，阿拉伯数字和标点符号），只要输入对应的字符码，LCD就会将该字符图形显示出来。我们只需要将所需要的显示的字符及格式用C51语言写出来下载到单片机里，然后装载到硬件电路上就可以将所需东西显示在LCD屏幕上。

(二) 设计步骤

1) 硬件设计

包括总体电路设计架构，单片机与液晶显示模块接口，单片机与计算机通信模块接口，电源电路。

单片机与液晶显示模块接口的通信采用间接访问方式。将内置控制器的液晶显示模块与计算机系统中某个I/O接口连接，计算机通过I/O接口的间接操作来实现对模块的控制。

单片机与计算机通信模块接口采用简化三线的串行通信方式，即把单片机的发射端TXD直接和计算机的接收端RXD相连，接收端RXD直接与计算机的发射端TXD相连。

2) 软件设计

包括初始化子程序，串行通信子程序和显示控制子程序设计。本次设计将使用相关的设计总体结构图如下：

C51语言进行编程及仿真。流程图如下图：

3) 系统调试

包括硬件调试和软件调试。

5.阶段进度计划

6.参考文献

[1]李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，1999.3：11-67.

[2] 吴金戌.8051单片机实践与应用[M]. 北京：清华大学出版社,2001.9：266-293. [3] 李秉操.单片机接口技术及其在工业控制中的应用[M].陕西：陕西电子编辑部,1991.3：314-336.

[4] 薛栋梁.MCS-51/151/251单片机原理与应用[M].北京：中国水利水电出版社， 2001.6：177-202.

[5] 新华龙有限公司.C8051F020单片机实验系统使用说明书.

[6] 刘乐善.微型计算机接口技术及应用[M].武汉：华中科技大学出版社，2000.4： 167-177.

[7] 应自炉.一种8031单片机控制的液晶汉字显示系统.五邑大学学报（自然科学 版）,1995第9卷.第3期.