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1、课 题名称基于单片机的智能抽水灌溉系统设计学生姓名学 号系、年级专业指导教师职 称2016年5月18日当今世界日新月异，在我们学过的历史中，有第一次工业革命，第二次工业革命， 每次的革命都意味着技术的提升，解放人们的双手，纵观历史，我们会发现，科技是 推动一切发展的根源，人们的欲望又推动着科技的发展，现在人们吃喝住行，愈来愈 智能化，意味着生活一切的智能，现在人们已经开始追求智能的生活了，智能最多的 是体现在了城市中，在农村很少有智能的东西，因此束缚了农民的劳动力，农村也需 要智能也需要改革。以前农民种植都是需要农民自己浇灌，很费时间和资源，农民也不能经常外出打 工，因为农业智能化低，需要很多
2、的劳动力，所以在这种矛盾中我们开始了智能抽水 灌溉系统，目的就是解放农民的双手，让他们有更多的时间可以外出务工，增加家庭 收入。智能抽水灌溉系统是用51单片机为核心控制的，YL-69是一个传感器就是把土 壤湿度信息传给单片机的，LCD1602是把数据读出来让人们可以直观的看到，蜂鸣 器是一个喇叭有发出声音的作用。使用YL-69把湿度信息传给单片机，单片机来处理 传输来的信息，判断怎么执行，然后将执行的信号发给各个控制器，这就完成了一个 系统的功能了。关键词：浇灌；YL-69；湿度；AT89C51单片机;水泵；LCD1602ABSTRACTIn todays rapidly changing w
3、orld, in we learned about the history, the first industrial revolution, the second industrial revolution, every revolution means the promotion of technology, liberating the peoples hands, throughout history, we will find that, science and technology is the source of promoting the development of all,
4、 the desire of the people and promote the development of science and technology, people now eat to live, become more and more intelligent means of all lifes intelligent, now people have began to pursue the smart living, smart most is reflected in the cities, in rural areas is rarely a smart things a
5、nd so shackled the labor of farmers, rural areas need a smart also needs reform.Before farmers are farmers and pour yourself, it costs time and resources, farmers cant often go out to work, because of the low intelligent agriculture, requires a lot of labor force, so in this contradiction we began i
6、ntelligent pumping irrigation system, purpose is to liberate their hands, let them have more time to migrant workers, increase the income of the family.Intelligent pumping irrigation system is with 51 single-chip microcomputer as the core control, YL-69 is a sensor is the soil moisture information t
7、o single chip, LCD1602 is to read out the data so that people can see intuitively, the buzzer is a horn sound effect. Use YL-69 to the humidity information to the microcontroller, the microcontroller to process the transmission of information, to judge how to perform, and then the signal to each con
8、troller, which completes the function of a system.Key words: YL-69; humidity; AT89C51 MCU; water pump; LCD16目录摘 要错误!未定义书签。ABSTRACT错误!未定义书签。第一章 绪论错误!未定义书签。课题介绍及发展趋势错误!未定义书签。课题设计要求错误!未定义书签。第2章 方案设计与论证错误!未定义书签。系统设计思路错误!未定义书签。系统方案论证错误!未定义书签。第3章系统硬件设计以及电路图错误！未定义书签。核心器件模块及主要引脚说明错误!未定义书签。液晶显示模块错误!未定义书签。AT8
9、9C51复位电路模块错误!未定义书签。YL-69 土壤湿度传感器错误!未定义书签。ADC0832功能特点及引脚错误!未定义书签。继电器错误!未定义书签。蜂鸣器及按键错误!未定义书签。第4章系统软件设计错误!未定义书签。主界面控制流程错误!未定义书签。液晶显示程序错误!未定义书签。时钟芯片程序错误!未定义书签。按键程序错误!未定义书签。第5章 仿真与调试错误!未定义书签。软件调试错误!未定义书签。仿真结果错误!未定义书签。结论错误!未定义书签。参考文献.错误!未定义书签。附 录错误!未定义书签。致 谢错误!未定义书签。第一章绪论课题介绍及发展趋势伴随着现代科技的发展，及电子行业科学的飞速崛起，单
10、片机系统在自动控制领 域中的应用已经是常见了，人们对于单片机的使用都非常的熟悉的了，但却鲜有人知 它内部的结构及工作的原理。因为单片机系统是智能抽水灌溉的系统的核心处理器， 可以通过它检测温度和湿度进而来做出判断是否抽水灌溉，达到智能的效果。另外外 界的温度和土壤的湿度可由LCD1602 读出来。而且可以键盘实现土壤水分的最大值 和最小值的更改，最后蜂鸣器用作对外的报警信号。种植业是从古至今一直延续的最古老的，是生存的基础，。种植业的改革长远来 看重中之重，首先是用水，其次是技术。从古老农业向科技农业的转变，由散点种植 向集群种植的转变，前提是一定要科技的支持科技在种植业的巨大变革，再来一次技
11、 术革命。种植灌水体系科技水平较低是阻止我们国家效率种植业的发展的最根本原 因。古老的大水灌溉模式科技度低，总体上就是以人工操作为主，人们的控制能力不 行，更好的提高灌水效率，减少劳动的时间和节省水资源，一定要大力的提高智能抽 水系统的发展。当代智能控制器是一种有效的方法和技术对于智能灌溉系统田间管理，可以提高 对水灌溉的高精度，有助于灌水过程中的科学化种植。一方面能最大限度的节省人们 的劳动，最主要是由于它能精准、时空、给定量的、效率地给农作物智能补充水分， 为了提高农作物的产值、重量，节约水、环保。当代灌溉技术的研究使用在我国种植业、林业不多，与世界发达国家比较，有非 常大的差距，都处于人
12、工操作上，束缚劳动力1。更重要的是农作物的需求有时候根 本满足不了，从而会影响到农作物的正常规律生长；另外灌溉量太大，土壤中的肥水 流走，从而造成能源的浪费。并且古老的灌水还要农业技术员时时刻刻的盯着作物生 长并且指导生产，劳动付出大于生产汇报，在这个方面不能满足于当代农业的提升、 高效率化方向发展的要求。再次我国高价购买国外的先进技术来弥补我国的技术不 足，多数用于种植业的示范区、科研地方，并且不符合我国本土的土壤特点。我国本 身的现代农业灌溉技术的钻研和普及于大众，还处于最开始阶段，我国科研我们的、 系统体系功能强且具有很强扩展性的，由我国生产的智能抽水灌溉器，是刻不容缓的。 伴随着微型处
13、理器和传感器硬件的高速的发展，人们普遍的都能接受这种高科技产品 的价格，同时性能日益提高。综上，可以发现微型计算机技术改造古老农业是可行的， 是刻不容缓的。能够将高科技投入到农业灌溉里面，这将是我国农业甚至经济未来发 展的方向。课题设计要求能够实现基于单片机与LY-69芯片联合控制的LCD1602显示湿度，并能由单片 机控制外围电路中的抽水机浇水。完成硬件设计和软件设计2。主要工作制作基于单片机的智能抽水灌溉系统：(1) 系统的原理图的分析和设计；(2) 元器件的选择；(3) 程序的编写；(4) 制作和调试实物。基本要求该智能抽水灌溉系统基本功能应该包括有准确检测湿度，检测范围为0-99,能
14、够以数字的方式在LCD上显示当前的外界湿度，人工自行设置的最小值湿度和最大 值湿度，以英文字母加上数字的形式进行读出，同时能使用按键对最小值和最大值进 行校准功能，此外就是智能系统具有恢复出厂设置功能，并能智能的低于最小值湿度 时报警。这个设计以AT89C51单片机为核心，在LCD1602显示器上显示目前的测试土 壤的湿度，而且用户可以通过按键来设置能是抽水机工作停止的边界值3。(1) 使用LCD1602作为输出信号的显示器。(2) 显示格式为：最上面显示出来湿度，最下面显示人工设置的最小值湿度和最 大值湿度。(3) 四开关键，分别为：K1湿度显示、K2复位、K3湿度加、K4湿度减。(4) 运
15、行后，先设置最大湿度值，再设置湿度最小值，再按K1开始运行系统。(5) 程序执行后系统默认开始工作，默认湿度上限值为40%，下限为20%，当前 湿度低于最小值时，蜂鸣器响起报警并抽水；当土壤湿度达到了植物生长所 需要的水分时候，抽水机就可以停止工作了。第2章方案设计与论证系统设计思路当下的中国大部分的农业种植中都是使用人工大水灌溉，这种灌水的的特点是连 续的、不停止的。选取这种灌溉系统仅仅只能保证植物作物不会缺水而死，相反呢， 这种灌溉对作物来说并不是最好的成长环境，浪费了水资源又无法使作物健康成长。为了解决上面问题使农业灌溉技术得到改善，我们设计了这套智能抽水灌溉系 统，这套系统的优点是他可
16、以解放劳动力，并且还可以更科学的灌溉，更合理的给植 物所需要的水资源，节约了成本，节省了能演。本系统是依据微型计算机单片机原理， 通过采集土壤湿度通过传感器收集信号，然后通过人为按键来调整湿度最大值最小 值，YL-69 土壤传感器将土壤中的湿度变成电信号传送给单片机，单片机的处理中心 接受信号，分析信号，这样一个过程处理器就知道土壤的湿度值了，这时候处理器又 拿这个值跟人们设置的最值比较，小于的时候开始上水，大于的时候就停止供水。从 而达到智能抽水灌溉的目的。这次实验最主要的是要完成下面的几个系统：1.利用 YL-69来对土壤湿度进行检测；2.用LCD作为输出信号显示。3.在对最值设置的时候
17、要问这方面的专家，确定好了最值在设置最值；4.用单片机作为最后的核心处理，计 算出需不需要开启水泵灌溉。硬件和软件组成了这个系统，硬件部分又分为单片机接 受到信号信息，然后做出类似于人类大脑的判断、信号LCD的输出、种植地的土壤 水分计算、最值得输入、是否开启水泵、蜂鸣器响六大模块。核心AT89C51相当于 大脑级别的信号分析功能；YL-69 土壤的湿度检测器；按键对湿度最值的输入；显示 模块是输出传感器传送来的信息即土壤湿度及设置的最大最下湿度值；水泵和蜂鸣器 用来接收单片机发来的命令。软件结构与硬件配置相适应，本系统很灵活方便，有 很强的动态性，能随时更改湿度的最大最小值；另外本系统研发和
18、设计的时候，将软 件部分和硬件部分实时交互性。系统方案论证本设计主要讨论了，对实现LED屏显示的智能抽水灌溉系统的硬件部分设计和 软件部分设计，以及实现LED屏的显示，湿度的检测传输，下面介绍本设计系统所 需器件以及最优选择。芯片的选择微型处理器单片机的选择：对于单片机最优选择，假设采用8031的系列，因为 内部没RAM，恰恰本系统需要一块儿存储空间，所以不可用；那么51系列的ROM 为4K足够，因此设计上采用AT89C51单片机芯片。A/D转换：ADC0812双通及8位分辨率。LCD屏的选择：用来输出信号显示土壤湿度值。LCD1600是最好的选择性价比 高。按键控制单个复位开关价格便宜实用价
19、值高做成按键。本系统要四个按钮，恢复按钮、设 置按钮、增按钮、减按钮。四个键：K1、K2、K3、K4功能下列：K1：系统恢复按键；K2：设置初值键；K3：数值加；4K：数值减。启动电源开始，开始时首先按K2初值的设置，再次点确认，点K3加温度值， 点K4减温度值，按K1恢复初值，默认初值最大40%，最小20%5。第3章系统硬件设计以及电路图通过大学期间学习，在课堂中学习的单片机主要以C51为主，平常的练习多以 汇编为主，单片机就是微型处理器，国外发明的。它的集成高、个小、便宜、用电量 低等许多优点所以被广泛的应用回。本系统采用C51单片机，系统的核心电路模块有几个大部分，根据上面介绍由， 微处
20、理器模块、信号输出显示模块、采集信息模块、按键模块等外围电路组成。模块 的联系如图所示：图电路模块图系统的总电路图如下图MSES喉照共班世情驱.也魅也揣抨启般永泉谜水miiH图电路模块图核心器件模块及主要引脚说明AT89C51实物如图所示：ii图AT89C51实物它的集成高、个小、便宜、用电量低等许多优点所以被广泛的应用。AT89C51 的引脚图如图所示7：+J Fl.O C Hl. I 匚 FL, 2 = PL. 3 G PI . 1 己 PL.三 C Pin;匚 PL. 7 二 K-HT/Aiu 匚 F3 g叫匚 I /I 匚 r；i.匚Li/1 M L 1= P-. L-TO 匚 v：i
21、. s/n = i i.-wij t= Ki. 7/iTii 匚 XT.AI.H C XT.I.L CL 之$4 号&了a?10ll12WHlslsL7l&19yo1368=30843333333322222-22-22ZIocH). i)3ro. in H). 2n PL ：4n PIL 2=1 Wj-目Z1 M). ti KJ. 7=i e.wtitZJ.j .r:；PK(irFx也./PPL. nZJvi.: IZlP2. 1ZIP：L fj-1j A .I117INi志17sG It1 I Eo7尸 J 1-0 iCTj 14 :N-K |3J12in11KISTPfi. v.-kXh
22、r：L i/jxncX.1 l. 1 EPS. 2/INLO cPM. .：/l 1 1 匚I混l/TD匚F.：. .I/I 1 匚(；M)匚I-11. (iPI.P I. . IFl. ：1P I. NFl. I.-AIXLFl. (i/AJhiUFR 7注m类似的还有Fm ii口&会司的HFl.HR I,耶。077时/ (751 : WMI脾SX71? (752) r 2SJIWMXC7+r圈引脚等等图 AT89C51引 脚P。口：全部用作在LCD屏的显示。XTAL1、XTAL2:这两个口为晶振信号传输口。RST：这个口是给单片机一个复位信号。P1 口：这个口是用作数据输入输出口。液晶显示
23、模块智能抽水灌溉系统用的是LCD1602屏输出的信息，LCD的原理很简单，通过亮 光与暗来显示的，这样的输出信息稳定，人们也估计看不到量点的闪烁问题，这样更 对人眼不会有损伤作用，价格也可以让平常人买的起，所以是最好的选择8。LCD的 电路如图所示：LCD1图 LCD1602液晶显示原理这里我们讲解显示技术，液晶有两块玻璃，大概有1mm厚，与此同时，中间有 特殊材料间隔开了。我们都知道液晶它自己是不发光的对吧，那么为了达到发光的目 的我们在旁边安装有灯管，并且呢在后面我们还有个特殊发光的板子和反射板，特殊 发光板是有荧光材料制作的可以发光。背板光线在穿过第一层偏振过滤到包含无数的 液晶微滴的液
24、晶层。LCD中的液滴都被包含在单元中，一个或多个第一个构成屏幕 上的一个像素。还有透明的材料夹在在玻璃板与液晶材料之间，这种透明材料有行和 列，行和列的汇合点，LCD的旋光可以有电压控制，当LCD中的电极产生电场时， 液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规律的折射，然后进过第二层 过滤层的过滤在屏幕上显示出来。LCD1602 特性 +5V电压，对比度可调； 内含复位电路； 提供各种控制命令； 有八十字节显示数据存储器； 内建字符发生器； 个可由用户自定义的5x7的字符发生器CGRAM。LCD1602管脚功能LCD1602采用标准的16脚接口，如图所示，其中：LCD1LM016L滴
25、E3 LU a顷口 U 心事白一日。亍叮0孔 ttT Ct LU QCiOQQDlDQ州寸+卜|上|铜图LCD1602引脚图第1脚：VSS为电源地；第2脚：VDD接5V电源正极；第3脚：V0是用来弄对比度的；第4脚：RS选择指令和数据，由电平选择，高为数据；低为指令。第5脚：R/W很明显为READ和WRITE，读和写高为读低为写；第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端；第714脚：DB0DB7为8位双向数据端；第1516脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。AT89C51复位电路模块RST端口是本系统中AT89C51单片机的复位端，当我们启动单片机，单片机 进行工作的时候
26、，时钟电路就会自动进行运作，如果在运行单片机时有大于2个周 期的高水平存在，和RST输入端口的单片机，这个时候就复位，并运行该程序将从 头开始。还有一种能够进行复位的方法，那就是利用定时计数器，进行定时复位。单 片机复位，程序计数器PC为0000H，中央处理器将从源头开始运行，在外围电路 的设置，我们连接到电源。整个系统就等于再复位，还有就是有一个复位按钮可以设 置复位9。如图所示，图中描述了一个很简单的复位的电路原理。当通电一刹那，由于电容 的延时特性，使得电容两个电片之间的电压不能够迅速发生变化，所以单片机RST 为“1”，电容充电过程，RST引脚的电压会逐渐下降，到了图所示的t1时刻，单
27、片机 复位端的电压降到了的水平，随着充电的继续，电容将会被充满电，那么复位端口的 电压最终将会变成0。如图所示的是复位端口电平的变化图。如果要单片机重启，就 需要有两个机械周期时间存在“1”，在单片机中，机器所用的频率是由所给的外围的 晶振提供的，图中，所使用的电阻不能过小，一般使用的电阻值是Q；可以通过电阻R和其频率f的数值算出C3电容的大小。图上电复位电路图RST引脚电压-时间关系图组合复位电路如图中所显示的，电阻R2一般设置得比较小，很多时候都是十几欧姆，由于 R2远远小于R1，而我们的电压VR端与电源基本相同，使得复位引脚的电压被设置 成了高电平，松开复位键后，过程和我们重启是一样的。
28、在单片机系统中，为了使单片机复位时，需要稳定的电路设计外，并在第一连接 微控制器。这种方法，有利于稳定设计，整个系统工作稳定，也提高了系统寿命。当 设计的系统中需要多个复位的芯片的时候，我们选择的复位芯片，如果它的匹配性合 理，可以将他们直接接在单片机上，所以尽量选这种芯片更简单。详情如图所示， 而图表示的是74HC14施密特电路的原理图10。监控电路和复位电路。这样的集成电路不仅能够提供可靠性高的复位信号，还具 备有监制、看门狗功能。复位后，ALE引脚端电平为输入功能；片上RAM不受影响；P0P3 口的各个引脚输出的是高电平，这些端口是用作双端口，但是是用于输入的， 程序计数器指向程序代码指
29、令的开始位置，因此从程序存储器0000H位置控制器开 始取出一条指令并解析实现。因此，当我们的程序出现了死循环或者有debug时， 我们可以使其重新运行。AT 陟 S51*74HC14+接低电平/蔓位芯片图74HC14施密特反相器YL-69 土壤湿度传感器YL-69器件是一个小的芯片，用来测量土壤湿度的传感器。内部是个电容，收 到湿度的影响，湿度影响它的电阻，在地里面的水分发生变化时，它的阻止变化从而 能产生变化的电信号，这样就能将湿度直接转化成电信号。它的体积小，价格很便宜， 适合大规模的生产，因此被广泛的应用11。在本智能系统中的电路原理图如图。JP11 &1 &CJCHC CSCLKCH
30、I g DO& DIZZC4-WCDS321 PH7 P：3图与AD转电路ADC0832功能特点及引脚ADC0832是模数转换器。三根线连接了它与单片机，价格便宜，用电量低，用 在小的智能系统里面很多。ADC0832的分辨率是八位，所以平常的信号都能模拟出 来。由于模数转换会不准确，所以它用了双数据的传输，准确安全，稳定。它能自己 输入，这样单片机就能同一时间处理多个器件。我们用DI端灌入数据，这样可以很简 单。其主要特点如下：(1) 8位分辨率，基准电压为5V；(2) 功耗低仅仅为15mW。(3) 5V的电源供电；(4) 输入和输出电平与CMOS及TTL兼容；(5) 输入模拟信号的电压范围在
31、0到5V之间；(6) 在时钟频率为250KHZ时，转换时间是32us；ADC0832有DIP和SOIC两类，DIP的ADC0832引脚排列如图所示。各引脚 说明如下：(1) CS片选端，低电平有效。(2) CH0，CH1两路模拟信号的输入端。(3) DI数据信号输入，选择通道控制。(4) DO数据信号输出，转换数据输出。(5) CLK串行时钟输入端。(6) Vcc/REF电源的输入和参考电压输入。(7) GND电源地。:1_O2O11-CH0CS CLK %-CH1 | DO ?5 DI I图ADC0832引脚图继电器继电器其实就是一种开关，继电器工作的原理很简单，它就是用非常小的电流去 控制
32、大的电流，这样做可以保证安全，还可以远程控制，在就是单片机只能是小电流， 所以必须用继电器做一个开关，来关联水泵和单片机。市面上有很多种继电器，本智能抽水系统采用的是电磁继电器，这种继电器的工 作机制很简单，电磁顾名思义就是磁铁相关了，在它的内部有线圈和铁块，这就是为 了曾大它的磁力。当通电的时候它内部产生磁力，从而把那个贴片吸引下来，这样就形成了闭路，这样被控制的那个模块电路就连同了，从而达到了开启的作用。断电磁 力消失，铁片在弹簧的作用下又弹回，断开。这样就形成了开闭电路的作用12。如图中，三极管基极为低电平时，三极管导通，继电器有磁力K1接通，水泵开 始工作，LED亮起。图继电器控制水泵
33、蜂鸣器及按键蜂鸣器：蜂鸣器是本系统的报警器，电路结构如图：所示。PNP管子通电时报警。图蜂鸣器输入按钮模块：设计图如图所示。S1恢复出厂设置、S2设置湿度最值、S3调整 最值加、S4调整最值减。vcc图按键电路按键模块按照要求，控制的按键为4个：S1、S2、S3、S4,各个按键的功能如下：S1：复位按键；S2：设置湿度上下限和启动按键；S3：湿度值加；S4：湿度值减。启动灌溉系统时，可以用S2按键来修改系统默认设置的湿度上限值和下限值， 首先根据已经掌握的知识来设置值，用S3、S4来增加减少。如图是其电路图，复位 引脚接S1，S2-S4分别接单片机的引脚。以启动电源开始，S2用来控制要设置湿度
34、上限值和下限值，即系统启动时，显 示的是系统默认的湿度上下限设置，那按一次S2就可以进行湿度上下限的设置了； 按S2开始设置湿度值，这时候点S3湿度值增加，S4湿度值减少；设置好后，我们 再点S2确认，这个时候湿度最值就设置好了，与此同时智能抽水系统开始运行。在 实验土壤的湿度小于我们设置的最值时候，这个时候报警、抽水，相反，大于的时候 停止工作。在两个最值之间的时候停止报警，但是继续抽水。第4章系统软件设计上面是我们设计的硬件的部分，的确硬件部分很重要，但是软件部分的系统设计 也是本系统的核心，也是非常重要的一个部分。软件的编程部分也会关系到系统的稳 定性，以及效率。为了让系统更好的运行，稳
35、定，我们采用了最为基础的语言C语 言，它具有稳定性，软件我们用Keil软件。主界面控制流程主界面如图所示，从程序控制的硬件来看，智能灌溉系统被启动时，单片机进行 复位，液晶显示屏也开始显示启动，晶振电路在单片机控制下复位并工作。LCD1602 显示屏在最开始的内容就是系统默认的初始值，还有当前土壤的湿度值，这时候的默 认值为百分之四十和百分之二十，在最上面的显示的是传感器传回来的湿度值。启动 并且有显示后，可以通过四个按键开始分别进行湿度的上限值和下限值以及复位设 置，通过按键的调整，得到我们所需要的湿度控制范围，再点击按键中的开始，这样， 灌溉系统就可以启动了。图是由程序控制的大体流程图，各
36、模块的详细控制将在讲解 各模块时做详细介绍14。汁始: ：一-,初始化波显示启动-界面*蟆盖湿度上下限+ 准测土雄湿皮散据处理关用水录图程序流程图液晶显示程序对于时钟的设计，我们就是要看到显示出来的信息；所以在本设计中，显示这一 部分是最重要的。在这一部分程序中，主要有：LCD显示的初始化，读取数据，写 入指令，查状态和在指定位置显示字符等程序。下面我们来介绍关于LCD1602的地 址和指令15。LCD1602地址HD44780内置了 DDRAM （显示数据存储RAM）、CGROM （字符存储ROM） 和CGRAM （用户自定义RAM）。显示数据就储存在DDRAM中，它来寄存将要显 示的字符代
37、码。一共80个字节，地址与屏幕的对应关系见下表：表DDRAM地址和屏幕的关系显示位置12345670DDRAM地址第一行00H01H02H03H04H05H06H7H第二行40H41H42H43H44H45H46H67H打个比方要在LCD上面一个地方显示“K”我们要输入命令，在哪个地方输入这个 字符就对了。至于详细的写入我们要在下面讲到。在LCD中有四十个地址，我们用 前十六个满足了就。应见下表：表DDRAM地址与显示位置的对应关系123413141516第 一行00H01H02H03H0CH0DH0EH0FH第 二行40H41H42H43H4CH4DH4EH4FH在这里我们要强调一个注意事项
38、，在显示中我们在第一个位置输入一个数字“2 我们不能直接把“2输入进去，这样做是一个容易出错的，所以我们要拿出来讲解下， 如果要输入字，我们要在这个地址上面加上80H，也就是你想要输入的地址都要加上 80H这样就能正确的显示了。LCD1602 指令表 LCD1602指令集指令名称指令编码指令功能RSR/WDB7DB0Clear0000000001清除，在DDRAM中写入20H。光标归位闪烁点归位000000001X输入闪烁点移到LCD屏幕的开 始输入模式设置0000011/Ds用来指定字符移动的方向显示开关控制0000001DCBLCD屏的显示、闪烁点显示/关 闭由CB控制，设定显示屏/ 光标
39、移动方向000001 S/C R/Lxx使光标移位或整个显示屏移位功能设定00001 DL NFXX数据总线的位数、LCD显示的仃 以及字形的设置CGRAM 地址的设置0001CGRAM的地址设定下一个要存入数据的CGRAM的地址设定DDRAM地址001 DDRAM的地址设定下一个要存入数据的DDRAM的地址读忙信号/AC地址01BFAC 内容读取忙信号BF的内容，AC地址 的内容写入数据10在CGRAM中与入数据读出数据11读出DDRAM或CGRAM中的内容指令如表想要看到什么样的信息，就输入对应的指令，上表说了十一条指令：1602液晶的操作有4种：状态读操作一一输入：RS=0、R/W=1、
40、E=1，输出：DB0DB7的状态字；数据读操作输入：RS=L R/W=1、E=L输出：DB0-DB7的数据；指令写操作一一输入：RS=0、R/W=0、E=1,输出：无；数据写操作 输入：RS=1、R/W=1、E=1,输出：无。LCD1602字符集在LCD显示屏的内部有个储存器(记忆器)，在这个记忆器可以生产出字符，这 些字符可以输出一个图，大致的目标就是下面这样的：阿拉伯数字，字母、包括大小 写和符号每个字符能够针对一段代码，打比方一个字母C对应43H，这个就是用十六 进制来表示的，最后的显示就是把对应的地址中的数据拿出来就会显示在LCD屏上 了。这个对应是由ASCII码识别的，只能够用它来识
41、别，所以在设计中我们用的都会 被转化成ASCII码，ASCII可以直接显示，也可以由LCD内部的记忆器转换，这个过 程不需要我们人为的去转换。LCD1602 程序那么我们简单说下LCD的初始化和在一个固定地方显示字符；初始化的流程图 如图所示：包括液晶显示开始启动，显示模式设置初始化，关闭显示，清屏显示，显 示光标移动设置，显示开以及光标设置、退出等。开始显示模式设置关闭显示清屏显示光标移动设置显示开及光标设置结束图液晶初始化流程图LCD屏的初始化是有关显示器的机制，和原理的相关操作。我就不多说了。下 面是在一个固定位置显示的代码，如下：void DLC(uchar X, uchar Y, u
42、char code *DData)uchar ListLength,j;ListLength = strlen(DData);Y &= 0x1;X &= 0xF；RAM /CKRD / WLCD1开始HjMKFD luwrHJTiHjjr键按下:nQisture?34,HRH；66Pl :三时键还按下读取2字节数据字节数据矫正-产生时钟信号-，将值送入指定寄存器输入通道控制字结束#1 liTJf心f ff5. I邮岸Ia q.qSAT2 g集成电路原理与设计M.北京大学出版社，2006.2 周志敏，纪爱华.LCD背光驱动电路设计与应用实例M.人民邮电出版社，2009.3 孙育才，王荣兴，孙华芳
43、.ATMEL新型AT89S52系列单片机及其应用M.清华大学出版社，2006. 田民波，叶锋.薄型显示器丛书2 TFT LCD面板设计与构装技术M.科学出版社，2010.5 常伟，白映泽.中国与钟表M.上海文艺出版社，上海锦绣文章出版社，2009.6 史密斯.专用集成电路M.电子工业出版社，2007.7 张新强.点阵LCD驱动显控原理与实践M.北京航空航天大学出版社，2010.8 刘法治.常用电子元器件及典型芯片应用技术M.机械工业出版社，2007.9 田民波，叶锋.TFT液晶显示原理与技术M.科学出版社，2010.10 杨欣，莱诺克斯，王玉凤，刘湘黔.实例解读51单片机完全学习与应用M.电子
44、工业出版社，2011.11 李朝青.单片机原理及接口技术（第3版）M.北京航空航天大学，2005.12 赵建领，薛园园.51单片机开发与应用技术详解（珍藏版）M.电子工业出版社，2009.13 杨欣，王玉凤，刘湘黔.51单片机应用实例详解M.清华大学出版社，2010.14 彭伟.单片机C语言程序设计实训100例M.电子工业出版社，2009.15 唐文彦.传感器（第4版）M.机械工业出版社,2011.16 松井邦彦,梁瑞林.传感器应用技巧141例M.科学出版社,2006.附录A：毕业设计电路原理图附录B：毕业设计源程序附录C：毕业设计（论文）英文资料附录D：毕业设计（论文）英文资料中文译文附录E
45、：仿真结果附录F：实物图这次毕业设计，我一直很努力地去做,整个过程得到了刘一兵老师的帮助，老师对 我们关心很多，帮助很多，于此同时呢，同学们对我的帮助也是很多的，在设计实物 的时候帮我们检查线路，是大家的帮助让我可以顺利的完成了毕业设计，在这里我想 深深的表示感谢对你们的付出，非常感谢。这次的毕业设计中，我学习到了很多知识， 是我大学所有知识的汇总，在设计中大学所学习的专业课在这里，全部充分的用到了， 让我更加自信的自己在大学的学习，以及肯定自己的大学，这里还锻炼的了我的动手 能力。通过实践，又加强了我对本专业知识点的深入理解，提高了我各个方面的能力。 感谢学校能给我这次机会，给我提供一个良好的设计环境，去尝试自己设计一些东西， 使自己所学专业知识与实践相结合。最后也要感谢我参考过的文献的作
