发布时间 : 星期三 文章最新的1602LCD显示的秒表毕业设计更新完毕开始阅读
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2 硬件设计
2.1 硬件系统框图
本系统以AT89C51单片机为核心，本系统选用12MHZ的晶振，，使得单片机有合理的运行速度。起振电容30pF对振荡器的频率高低、振荡器的稳定性和起振的快速性影响较合适，复位电路为按键高电平复位。设计的硬件系统主要是能多次记时和查询时间，记时的多少通过显示电路显示出来，每一次计时可以通过控制电路查询出来。设计硬件系统框图如图2.1所示。
图2.1 系统框图
2.2 单元电路设计
本系统中，硬件电路主要有电源电路，晶振电路，复位电路，显示电路以及一些独
立按键电路等，本系统采用AT89C51单片机为中心器件，利用定时器计数器定时和记数的原理，结合硬件电路如电源电路，晶振电路，复位电路，显示电路，蜂鸣器电路以及一些按键电路等来设计秒表计数器，将软、硬件有机地结合起来。硬件系统采用PROTEUS功能来实现，简单且易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态。最终在仿真软件proteus上实现及演示其功能。 2.2.1 电源的设计
电源电路是系统最基本的部分，任何电路都离不开电源部分，随着半导体工艺的发展，稳压电路也采用集成电路器件来制成。可采用独立的稳压电源。这种供电方式的优点是稳压可靠，且有各种成熟电路可供选择。由集成稳压器具有体积小，外界线路简单，使用方便，工作可靠等优点。因此，在各种电子设备中应用十分普遍，为了跟上时代的发展，可采用W7800系列三端稳压器，主要利用它的输出电压是固定的在使用中不能进行调整等优点。
2.2.2 显示系统分析与设计
显示部分是本次设计的重要部分，一般有以下两种方案：
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方案一：采用LED显示，在单片机应用系统中最常用的LED数码管为7段数码管，可利用LED显示器灵活地构成所要求位数的显示，分静态显示和动态显示。对于静态显示方式，所需的译码驱动装置很多，引线多而复杂，且可靠性也较低。而对于动态显示方式，虽可以避免静态显示的问题，但设计上如果处理不当，易造成亮度低，有闪烁等问题。
方案二：采用LCD显示。是一种低功耗显示器件，具有显示内容丰富、体积小、重量轻、寿命长、使用方便、安全省电等优点，在计算器、万用表、袖珍式仪表和低功耗微机应用系统中得到广泛使用。其显示的质量高，每个显示器每一点在收到信号后就一直保持那种彩色和亮度，恒定发光，而不像阳极射线管显示器那样刷新亮点，画面质量高且不闪烁。
鉴于上述原因，我们采用方案二，选择1602LCD显示器来进行秒表显示来显示秒表。如图2.2所示。
图2.2 14位1602LCD
通过介绍1602LCD来了解每个引脚的说明，如表2.1所示。
表2.1 1602LCD引脚接口说明
引脚说明 符号 引脚说明 电源地 D2 DataI/O 电源正级 D3 DataI/O 液晶显示偏压D4 DataI/O 信号 4 RS 数据命令选择12 D5 DataI/O 端口（H/L） 5 R/W 读/写选择端13 D6 DataI/O （H/L） 6 E 使能信号 14 D7 DataI/O 7 D1 Data I/O 15 BLA 背光源正极 8 D1 Data I/O 16 BLK 背光源负极 通过学习电路引脚来学习电路的各个数据与功能。 显示电路部分引脚分析：
3脚：VL，液晶显示偏压信号，用于调整LCD1602的显示对比度，一般会外接电位
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编号 1 2 3 符号 VSS VDD VL 编号 9 10 11 安徽理工大学软件学院
器用以调整偏压信号，此脚电压为0时可以得到最强的对比度。
4脚：RS，数据/命令选择端，当此脚为高电平时，可以对1602进行数据字节的传输操作，而为低电平时，则是进行命令字节的传输操作。命令字节，即是用来对LCD1602的一些工作方式作设置的字节；数据字节，即使用以在1602上显示字节。
5脚：R/W，读写选择端。当此脚为高电平可对LCD1602进行读数据操作，反之进 行写数据操作。
6脚：E，使能信号，其实是LCD1602的数据控制时钟信号，利用该信号的上升沿实现对LCD1602的数据传输。
7~14脚：8位并行数据口，使得对LCD1602的数据读写大为方便。 基本操作时序：
（1）读状态：输入：RS=L,RW=H,E=H；输出：D0~D7=状态字
（2）写指令：输入：RS=L,RW=L,D0~D7=指令码，E=高脉冲；输出：无 （3）读数据：输入：RS=H,RW=H,E=H；输出：D0~D7=数据
（4）写数据：输入：RS=H,RW=L,D0~D7=数据，E=高脉冲；输出：无 需要两个写时序：
① 当我们要写指令字，设置LCD1602的工作方式时：需要把RS置为低电平，RW置为低电平，然后将数据送到数据口D0~D7，最后E引脚一个高脉冲将数据写入。
② 当我们要写入数据字，在1602上实现显示时：需要把RS置为高电平，RW置为低电平，然后将数据送到数据口D0~D7，最后E引脚一个高脉冲将数据写入。 2.2.3 控制系统设计
为了能够更好的控制系统，使得用户方便快捷的控制秒表显示器的功能，对于本次实验设计，我们加入了两个按键与一个蜂鸣器来帮助用户完成体验。对于按键K1，首次按下K1键时开始计时，LCD1602屏幕开始计数，计时器以秒为单位进行累加；再次按下时暂停，显示所需要的秒数时间；第三次按下k1时,计数器继续累计计时，再次按下时停止计时，显示累加之后的计数结果。按键K2用于清零秒表的功能，使得秒表可以多次重复使用。
而蜂鸣器则提醒用户是否有按键，作为提示性功能，服务于用户。 2.2.4 单片机外围电路设计
晶振电路
AT89C51内部的振荡电路是一个高增益反相放大器，引脚RXD和TXD分别是此反向振荡放大器的输入端和输出端。该反向放大器可以配置为内部方式的片内振荡器。如图2.3所示，这里选用12MHE的内部振荡方式，电路如下：电容器C1,C2起稳定振荡频率，快速起振的作用，C1，C2可在20~100PF之间取，这里取30PF，接线时要使晶振振荡器尽可能接近单片机。
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