单片机技术及实训第2版 课件 杨志辉 项目5-8 液晶屏显示器的Proteus仿真-微信小程序控制作业环境显示屏的制作

项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真项目简介0ProteusISIS是英国Lab

Center

Electronics公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析各种模拟器件和集成电路，能对单片机应用系统进行软件和硬件的仿真，为设计单片机应用系统提供了一个很好的平台。在本项目中，我们将学习Proteus软件仿真单片机控制液晶屏显示的方法。

项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务一

认识液晶显示器一、任务描述根据液晶显示器的特点，搭建相应的单片机接口电路。二、相关知识液晶显示器分为两种，带字库的和不带字库的，不带字库的液晶显示汉字的时候可以选择自己喜欢的字体。而带字库的液晶，只能显示GB2312字体，如果想显示其他的字体，则只能以图片的形式显示。在Proteus7.5软件中，LCM12864液晶均不带汉字库。下面以LGM12641BS1R为例介绍LCM12864在Proteus7.5软件中仿真应用。LGM12641BS1R元件如图5-1所示，它的液晶驱动器为KS0108。图5-1

LCD12864元件图项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务一认识液晶显示器11．LGM12641BS1R的引脚说明

LGM12641BS1R液晶引脚说明如表5-1所示。项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务一认识液晶显示器12．接口时序（1）8位并行连接时写时序图MCU写资料到模块中时序如图5-2所示。图5-2

12864液晶模块写时序项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务一认识液晶显示器1（2）8位并行连接时读时序图MCU从模块读出资料时序如图5-3

所示。图5-3

12864液晶模块读时序项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务一认识液晶显示器13．用户指令集（1）指令表1（RE=0：基本指令集）12864液晶模块基本指令表5-2如所示。项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务一认识液晶显示器13．用户指令集（1）指令表1（RE=0：基本指令集）12864液晶模块基本指令表5-2如所示。项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务一认识液晶显示器1（2）扩充指令表（RE=1：扩充指令集）12864液晶模块扩充指令表（RE=1：扩充指令集）如表5-3所示。注意：

（1）当模块在接受指令前，微处理顺必须先确认模块内部处于非忙碌状态，即读取BF标志时BF需为0，方可接受新的指令；如果在送出一个指令前并不检查BF标志，那么在前一个指令和这个指令中间必须延迟一段较长的时间，即是等待前一个指令确实执行完成，指令执行的时间请参考指令表中的个别指令说明。

（2）“RE”为基本指令集与扩充指令集的选择控制位元，当变更“RE”位元后，往后的指令集将维持在最后的状态，除非再次变更“RE”位元，否则使用相同指令集时，不需每次重设“RE”位元。项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真

任务二

搭建仿真电路

一、任务描述

在应用Protues软件绘制LCM12864仿真应用电路

二、相关知识1.Proteus软件界面Proteus软件由ISIS和ARES两部分构成，其中ISIS是一款便捷的电子系统原理设计和仿真平台软件，ARES是一款高级的PCB布线编辑软件。本教材中只介绍Proteus智能原理图输入系统(ISIS)的工作环境和基本操作。项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路2单击[开始]--[所有程序]--[Proteus7Professional]--[ISIS7Professional]，如图5-4所示，或直接双击计算机桌面上的ProteusISIS快捷方式彩色图标，即可进入如图5-5所示的ProteusISIS的工作界面。图5-4

打开ProteusISIS软件项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路2

（1）原理图编辑窗口

原理图编辑窗口用来绘制电路原理图，它是各种电路、单片机系统原理图编辑与电路仿

真的工作平台。

（2）预览窗口

预览窗口有两种功能：一是在元器件列表中选择元器件时，预览窗口显示该元器件的预览图；二是鼠标工作于原理图编辑窗口时，预览窗口显示整张原理图的缩略图，并会显示一个绿色的方框，方框里的内容就是当前原理图编辑窗口中显示的内容。原理图编辑窗口没有滚动条，可以通过改变绿色方框的位置来调整原理图的可视范围。

通过改变绿色方框的位置来调整原理图的可视范围时，鼠标第一次单击绿色方框，绿色方框会粘在鼠标上随鼠标移动，移动到合适位置时第二次单击鼠标，绿色方框脱离鼠标固定下来，原理图的可视范围调整结束。图5-5

Proteus工作界面项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路2（3）对象选择器

对象选择器用来选择元器件、终端、图表、信号发生器和虚拟仪器等编辑对象。对象选择器上方有一个条形标签，表明当前所处的模式及其下所列的对象类型。

如图5-6所示为对象选择器，当前模式为“选择元器件模式”，选中的元器件是“AT89C51"，该元器件的电路原理图符号出现在预览窗口中。单击“P”按钮可将选中的元器件放置到原理图编辑区。“L”按钮为元器件库管理按钮。（4）模型选择工具栏

模型选择工具栏通常位于ProteusISIS工作界面的最左边，包括主模式选择按钮、小工具箱按钮和2D绘图按钮。

在软件使用中，如不知道某个按钮功能，则将鼠标移动到该按钮位置，过秒钟就会有此按钮的功能说明。图5-6对象选择器项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路22.Protues软件的基本操作下面，我们通过绘制LED流水灯控制电路仿真原理图，来讲解Protues软件的基本操作。LED流水灯控制电路仿真原理图如图5-7所示。图5-7

LED流水灯仿真原理图项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路2（1）新建设计文件

先在G盘（也可以是其它硬盘分区）建立“单片机Proteus仿真\LED流水灯\Proteus电路设计”三级文件夹，新建的Proteus设计文件将存放在“Proteus电路设计”子文件夹中。图5-8

Proteus设计模板图5-9

“保存ISIS设计文件”对话框项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路2（2）从元件库中选取元器件

单击元器件选择器上的“P”按钮，弹出“PickDevices”对话框。如图5-10所示。图5-10

“PickDevice”对话框项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路21）添加单片机

在图5-10所示的“PickDevices”对话框的“关键字”文本框中输入“at89c51”，然后从“结果”列表中选择所需要的型号，如图5-11所示，从图中还可看见所选元器件的原理图的封装图。单击“确定”按钮，或者双击“结果”列表中所需要选择的型号，就可将元器件添加到对象选择器中。图5-11

选择“AT89C51”单片机项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路2

2）添加电阻

在“PickDevices”对话框的“关键字”文本框中输入“resistorslk"，在“结果”列表中显示出很多不同规格的电阻，如图5-12所示。从“结果”列表中选择型号“MINRES1K”将电阻添加到对象选择器。

用同样的方法将l0kΩ电阻(0.6W)添加到对象选择器中。图5-12

添加电阻项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路2

3）添加发光二极管

在“PickDevices”对话框的“关键字”文本框中输入“Led”，在“结果”列表中选中“LED-RED红色发光二极管。双击该型号，将发光二极管添加到对象选择器中。如图5-13所示。图5-13

添加发光二极管项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路2

添加发光二极管后，还需要设置发光二极管的参数。发光二极管按性质分为“Analog”和“Digital”，一个是模拟型，一个是数字型，在本电路中我们选择为“Digital”型，即发光二极管的亮灭由高低电平触发。

如图5-14所示。图5-14

设置发光二极管参数项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路2

4）添加电容

①

添加22pF电容

在“PickDevices”对话框的“关键字”文本框中输入“capacitors”，在子类别列表中选择“ResinDipped”，在制造商列表中选择“所有制造商”，这时在“结果”列表中列出了各种类型的电容。在“关键字”文本框中接着继续输入“22pF”，又精选出各种20pF的电容。选择“MONORES22P”的电容，双击将其添加到对象选择器中，

如图5-15所示。图5-15

添加瓷片电容项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路2②

添加l0uF电容

在“PickDevices”对话框的“关键字”文本框中输入“capacitorsl0u"，在子类别列表中选择“TantalumBead”，在制造商列表中选择“所有制造商”，这时在“结果”列表中列出了各种类型的l0uF电容。选择“TANTALUM10U25V”电容（圆柱形电解电容），双击将其添加到对象选择器中。

如图5-16所示。

电解电容是有正、负极之分的，在实际使用如果正负极接反，轻则电路不能正常工作。重则如工作电压过压，则电容会爆炸，喷出的电解液会给人体带来伤害，所以要特别注意。图5-16中带有虚线的一端为电容的负极。图5-16

添加电解电容项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路25）添加晶振在“PickDevices”对话框的“关键字”文本框中输入“crystal”，“结果”列表中列出两种晶振。双击“CRYSTAL”，将其添加到对象选择器中，如图5-17所示。图5-17

添加晶振项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路2元器件添加完毕后，对象选择器中的元器件列表如图5-18所示。

图5-18

元器件列表项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路2（3）编辑电路原理图

1）放置、调整与设置元器件

以单片机AT89C51为例，介绍元器件放置、调整与设置等编辑操作方法。

①

放置AT89C51

在对象选择器的元器件列表中选择“AT89c51"

然后将光标移动到原理图编辑区。在适当位置单击鼠标左键，即可将随光标移动的“AT89C51”原理图符号放置到原理图编辑区。放置后的单片机原理图符号如图5-19

所示。图5-19

单片机原理图符号项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路2②

移动和旋转用鼠标右击原理图编辑区的AT89C51，弹出如图5-20所示的快捷菜单。

如需要对单片机进行垂直翻转（Y一镜像）操作，可从图中选择“Y-镜像”操作。

③元件的删除删除原理图上元件的常用方法有以下3种。a.用鼠标右键双击要删除的元件。b.用鼠标左键框选要删除的元件，然后按<Delete>键。c.用鼠标左键按住要删除的元件不放，然后按<Delete>键。图5-20

元件编辑右键快捷菜单项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路2

④

单片机AT89C51的属性设置。

在图5-19所示的单片机右键快捷菜单中，选择“编辑属性”命令，会弹出如图5-21所示的“编辑元件”对话框。将其中“ClockFrequency”中的时钟频率修改为“11.0592MHz”。图5-21

“编辑元件”对话框项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路25）网格单位的设置

在放置元器件过程中，如要对元件进行更精确的移动，可将网格单位设为50th或10th，其设置在“查看”菜单中，如图5-22

所示。

图5-21

网格单位设置项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路22）放置与设置电源和地（终端）

单击小工具箱中的终端模式按钮，会在对象选择器中显示各种终端。从中选择POWER终端，可在预览窗口看到电源的符号，如图5-23所示。将鼠标移到原理图编辑区，像放置元器件一样在合适的位置放置两个电源终端。图5-22

终端模式列表项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路2

在原理图编辑区中双击电源终端符号，在弹出的“EditTemlinnalLabel”对话框中，单击“标号”文本框右边的弹出菜单按钮，在弹出的菜单选项中选择“VCC”，单击“确定”按钮完成电源终端的编辑，如图5-24

所示。

用同样的方法放置“地”终端，其名称为“GROUND”，网络标号为“GND”。图5-23

“EditTerminalLabel”对话框项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路2

3）绘制总线单击“2D图形直线模式”按钮，在对象选择器中选择BUSWIRE，再单击“总线模式”按钮，可在原理图编辑区中放置总线。图5-25所示为选择总线，图5-26所示为放置总线。图5-24

选择绘制总线项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路2

4）电路图连线

Proteus软件默认自动捕捉功能有效，只要将光标置于元器件引脚等电路连接点附近，软件就会自动捕捉到引脚，单击鼠标左键就会自动生成连线。当连线需要转弯时，只要单击鼠标左键即可。图5-25

放置总线项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路25）设置网络标号

与单片机引脚通过总线连接起来的各元器件引脚，两者之间并不能表示真正意义上的电气连接，需要通过设置网络标号来具体明确它们之间点对点的对应连接关系。在Proteus软件中，系统认为只有网络标号相同的引脚才是电气连接在一起的。在绘制复杂的电路时，甚至可以省去引脚间的连线，只要在相应两个引脚上正确设置好网络标号，Proteus软件依然会认为网络标号相同的引脚间是电气连接在一起的。

单击模型选择工具栏中的连线标号模式按钮，然后在需要放置网络标号的元器件引脚附近单击鼠标左键，会弹出如图5-24所示的“EditTerminalLabel”对话框。在“Label”选项卡的“标号”文本框中输入相应的网络标号，单击“确定”按钮即可完成网络标号的添加。

各项编辑工作完成后，就得到如图5-7所示的单片机流水灯控制电路仿真原理图。项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路2

（6）电气规则检查ECR

设计完成电路图后，为验证电路图的正确性，还需进行电气规则检查。其方法是，依次选择[工具]一[电气规则检查]命令，则会弹出如图5-27示的电气规则检查结果对话框。

如果设计电路的电气规则无误，则在结果对话框中给出“NoERCerrorsfound”的信息。图5-26

电气规则检查结果对话模型项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路2

三、任务实施1．应用Proteus软件绘制12864仿真应用参考电路12864仿真应用参考电路如图5-28所示。按照相关知识的内容，应用Protues软件进行绘制。图5-

27

Proteus仿真汉字型液晶12864应用电路项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务二搭建仿真电路22.12864仿真应用电路元器件清单12864仿真应用电路元件清单见表5-4

。项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真

任务三

电路仿真

一、任务描述

在Protues仿真环境中，使用LGM12641BS1R显示汉字。

二、相关知识1．LGM12641BS1R显示页面

与带字库的液晶不同，LGM12641BS1R液晶含有两个液晶驱动器，每块驱动器都控制64*64个点，分为左右两个屏幕显示，总共为128*64个点（即有128×64个点）。这就是为什么有CS1和CS2两个片选端的原因。此液晶有8页，一页有8行点阵点，左右各64列，共128列。如图5-29所示：图5-28

LCD12864显示页面项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务三电路仿真32．指令说明

（1）显示开/关设置R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LLLLHHHHHH/L

功能：设置屏幕显示开/关。DB0=H，开显示；DB0=L，关显示。不影响显示RAM(DDRAM)中的内容。（2）设置显示起始行R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LLHH行地址（0-63）功能：执行该命令后，所设置的行将显示在屏幕的第一行。显示起始行是由Z地址计数器控制的，该命令自动将A0-A5位地址送入Z地址计数器，起始地址可以是0-63范围内任意一行。Z地址计数器具有循环计数功能，用于显示行扫描同步，当扫描完一行后自动加一。项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务三电路仿真3（3）设置页地址R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LLHLHHH页地址（0-7）

功能：执行本指令后，下面的读写操作将在指定页内，直到重新设置。页地址就是DDRAM的行地址，页地址存储在X地址计数器中，A2-A0可表示8页，读写数据对页地址没有影响，除本指令可改变页地址外，复位信号(RST)可把页地址计数器内容清零。（

4）设置列地址R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LLLH列地址（0-63）功能：

DDRAM的列地址存储在Y地址计数器中，读写数据对列地址有影响，在对DDRAM进行读写操作后，Y地址自动加一。项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务三电路仿真3（5）状态检测R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0HLBFLON/OFFRETLLLL

功能：读忙信号标志位(BF)、复位标志位(RST)以及显示状态位(ON/OFF)。

BF=H：内部正在执行操作；

BF=L：空闲状态。RST=H：正处于复位初始化状态；

RST=L：正常状态。ON/OFF=H：表示显示关闭；

ON/OFF=L：表示显示开。（6）写显示数据R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0LHD7D6D5D4D3D2D1D0功能：写数据到DDRAM，DDRAM是存储图形显示数据的，写指令执行后Y地址计数器自动加1。D7-D0位数据为1表示显示，数据为0表示不显示。写数据到DDRAM前，要先执行“设置页地址”及“设置列地址”命令。项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务三电路仿真3（7）读显示数据R/WD/IDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0HHD7D6D5D4D3D2D1D0

功能：从DDRAM读数据，读指令执行后Y地址计数器自动加1。从DDRAM读数据前要先执行“设置页地址”及“设置列地址”命令。（8）CS1和CS2的屏幕选择说明CS1CS2选屏00全屏01左半屏10右半屏11不选

注意：CS1、CS2均为低电平有效项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务三电路仿真33．液晶显示器显示原理（1）汉字和英文显示原理

在数字电路中，所有的数据都是以0和1保存的，对LCD控制器进行不同的数据操作，可以得到不同的结果。对于显示英文操作，由于英文字母种类很少，只需要8位（一字节）即可。而对于中文，常用却有6000以上，我们将ASCII表的高128个很少用到的数值以两个为一组来表示汉字，即汉字的内码。而剩下的低128位则留给英文字符使用，即英文的内码。

那么，得到了汉字的内码后，还仅是一组数字，那又如何在屏幕上去显示呢？这就涉及到文字的字模，字模虽然也是一组数字，但它的意义却与数字的意义有了根本的变化，它是用数字的各位信息来记载英文或汉字的形状，如英文的'A'在字模的记载方式如图5-30所示。图5-30

“A”字模图项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务三电路仿真3

而中文的“你”在字模中的记载如图5-31所示：图5-31

“你”字模图项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务三电路仿真3（2）生成汉字字模数据

由于这块液晶不带字库，我们就要自己编写字库，编写字库所用的字模提取软件为Zimo221(其程序在本书的电子资料包中)。

1)新建图像

打开软件zimo221，在“基本操作”中单击“新建图像”按钮，设置宽度、高度参数为16（汉字的点阵显示为16*16点阵），如图5-32

所示。单击“确定”按钮完成设置。图5-32“新建图像”对话框项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务三电路仿真32）输入汉字在文件输入区输入要取字模的汉字，按“Ctrl+Enter”键确定，如图5-33所示。图5-33

输入文字界面项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务三电路仿真33）参数设置①

设置字号在“参数设置”中单击“文字输入区字体选择”按钮，设置字体为：黑体、常规、12号，如图5-34

所示。图5-34

“设置字体”对话框项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务三电路仿真3②

设置取模方式

在“参数设置”中单击“其他选项”按钮，在选项目中根据液晶屏的显示方式设置为：纵向取模，字节倒序，如图5-35

所示。图5-35

“取模方式”设置项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务三电路仿真34）读取字模数据

在“取模方式”中单击“C51格式”按钮，在“点阵生成区”自动生成字模，如图5-36

所示。图5-36

读取字模数据界面项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务三电路仿真3三、任务实施1．编写程序绘制完电路仿真原理图后，我们可用Proteus软件仿真运行单片机程序，以观察程序运行效果。在Keil软件中建立“LCD12864”项目，并编译生成可执行的机器代码文件，如图5-37所示。图5-37

“LCD12864”

项目生成HEX文件项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务三电路仿真312864液晶一共可以显示4行，每行可以显示8个汉字或16个字符，每一个汉字位置都有固定的位置，设置不同的地址即可在不同的位置上显示字符。

部分参考程序如下。项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务三电路仿真32．Proteus软件仿真（1)加载HEX文件

打开本项目任务二中绘制的图5-28所示的12864仿真应用参考电路，右键单击AT89C51单片机，从弹出的快捷菜单中选择“编辑属性”命令；或者直接双击AT89C51单片机，弹出“编辑元件”对话框，如图5-38所示。

在“ProgramFile”文本框中载入电子资料包“项目五液晶显示器的Proteus仿真”文件夹中的“LCD12864.hex”文件，在“ClockFrequency”文本框中输入“l1.0592MHz”，单击“确定”按钮返回到Proteus设计文件“12864仿真应用参考电路"工作界面。图5-38

编辑元件对话框项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务三电路仿真3（2）仿真实验

选择菜单[调试]一[执行]命令，或者直接单击仿真工具栏中的仿真启动按钮

，或者直接按“F12”功能键，均能启动功能仿真。仿真效果如图5-39所示。

要停止电路的仿真运行，可以单击工具栏中的仿真停止按钮

，要暂停电路的仿真运行，可以单击仿真暂停按钮

。要对电路进行单步运行仿真，可以单击帧进仿真按钮

。图5-39

Proteus仿真12864效果图项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真任务三电路仿真33．注意事项

LGM12641BS1R显示字符时应注意以下几点：

（1）欲在某一个位置显示中文字符时，应先设定显示字符位置，即先设定显示地址，再写入中文字符编码。

（2）显示ASCII字符过程与显示中文字符过程相同。不过在显示连续字符时，只须设定一次显示地址，由模块自动对地址加1指向下一个字符位置，否则，显示的字符中将会有一个空ASCII字符位置。

（3）当字符编码为2字节时，应先写入高位字节，再写入低位字节。

项目五

液晶屏显示器的Proteus仿真项目小结4

1．Proteus软件由ISIS和ARES两部分构成，其中ISIS是一款便捷的电子系统原理设计和仿真平台软件，ARES是一款高级的PCB布线编辑软件。

2．我们平时所说的液晶显示器实际上指的是液晶显示模块，它是将液晶显示器件、连接件、控制与驱动等外围电路、PCB、背光源、结构件等装配在一起的组件。液晶显示模块主要分为字段式、点阵字符式和点阵图形式三种。点阵图形式液晶显示模块显示面积较大，可以显示各种图形、字符和汉字。

3．12864是128×64点阵液晶模块的简称，可以显示4行8列个16x16的汉字的点阵图形。其型号很多，有的本身带有字库，可以直接调用，有的不带字库，需要生成字模数据。项目六

电子万年历的Proteus仿真项目六

电子万年历的Proteus仿真项目简介0随着现代生活节奏的不断加快，时间对于我们每个人来说也越来越重要，我们都需要有工具来度量时间。电子万年历作为一种应用广泛的日常计时工具，具有读取方便、显示直观、价格低廉等诸多优点，在当代社会中的应用也越来越广泛，大大方便了人们的生活和工作。我们生活中常见的万年历如图6-1

所示。图6-1

生活中的万年历在本项目中，我们将用DS1302芯片为时间源，液晶显示屏LCD1602为显示，AT89C51为控制器，在Proteus中仿真万年历的应用。项目六

电子万年历的Proteus仿真任务一

绘制单片机与DS1302接口电路原理图一、任务描述应用Proteus软件绘制单片机与DS1302接口电路原理图。二、相关知识

DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，附加31字节静态RAM，采用SPI三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月和年，一个月小与31天时可以自动调整，且具有闰年补偿功能。工作电压宽达2.5～5.5V。采用双电源供电（主电源和备用电源），可设置备用电源充电方式，提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。DS1302的外部引脚分配如图6-2所示，内部结构如图6-3所示。图6-2

DS1302

引脚排列图6-3

DS1302的内部结构项目六

电子万年历的Proteus仿真任务一绘制单片机与DS1302接口电路11．DS1302引脚功能DS1302各引脚的功能如表6-1

所示。项目六

电子万年历的Proteus仿真任务一绘制单片机与DS1302接口电路12．DS1302相关寄存器DS1302有下列几组寄存器：项目六

电子万年历的Proteus仿真任务一绘制单片机与DS1302接口电路1（1）

DS1302有关日历、时间的寄存器共有12个，其中有7个寄存器（读时81h～8Dh，写时80h～8Ch），存放的数据格式为BCD码形式，如上表6-2所示。

小时寄存器（85h、84h）的位7用于定义DS1302是运行于12小时模式还是24小时模式。当为高时，选择12小时模式。在12小时模式下，位5为1时，表示PM。在24小时模式下，位5是第二个10小时位。

秒寄存器（81h、80h）的位7定义为时钟暂停标志（CH）。当该位置为1时，时钟振荡器停止，DS1302处于低功耗状态；当该位置为0时，时钟开始运行。

控制寄存器（8Fh、8Eh）的位7是写保护位（WP），其它7位均置为0。在任何的对时钟和RAM的写操作之前，WP位必须为0。当WP位为1时，写保护位防止对任一寄存器的写操作。项目六

电子万年历的Proteus仿真任务一绘制单片机与DS1302接口电路1（2）DS1302有关RAM的地址

DS1302中附加31字节静态RAM的地址如表6-3所示。项目六

电子万年历的Proteus仿真任务一绘制单片机与DS1302接口电路1（3）

DS1302的工作模式寄存器所谓突发模式是指一次传送多个字节的时钟信号和RAM数据。突发模式寄存器如表6-4所示。项目六

电子万年历的Proteus仿真任务一绘制单片机与DS1302接口电路1三、任务实施1．

DS1302与单片机接口设计DS1302与单片机的连接仅需要3条线：CE引脚、SCLK串行时钟引脚、I/O串行数据引脚，Vcc2为备用电源，外接32.768kHz晶振，为芯片提供计时脉冲。如图6-4

所示。图6-4

DS1302接口电路项目六

电子万年历的Proteus仿真任务一绘制单片机与DS1302接口电路12．Pruteus仿真DS1302电路Pruteus软件中与DS1302电路连接原理图如图6-5

所示。图中/RST引脚即为图6-4

中的CE引脚。图6-5

DS1302仿真电路项目六

电子万年历的Proteus仿真任务二

显示电路的搭建一、任务描述应用Proteus软件绘制1602液晶显示器的仿真接口电路。二、相关知识1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。能够同时显示16x02即32个字符（16列2行），它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，也正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。

其实物图如图6-6所示。图6-6

1602液晶实物图项目六

电子万年历的Proteus仿真任务二显示电路搭建2（1）接口信号说明目前市面上字符液晶大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。

图6-7

1602引脚排列图项目六

电子万年历的Proteus仿真任务二显示电路搭建21602采用标准的16脚接口，其引脚排列如图6-7

所示，引脚功能如表6-5所示。项目六

电子万年历的Proteus仿真任务二显示电路搭建2（2）主要技术参数1602主要技术参数如表6-6所示项目六

电子万年历的Proteus仿真任务二显示电路搭建2（3）基本操作时序1602基本操作时序如表6-7

所示。项目六

电子万年历的Proteus仿真任务二显示电路搭建2（4）指令码及功能1602指令码及功能如表6-8所示。项目六

电子万年历的Proteus仿真任务二显示电路搭建2（4）指令码及功能1602指令码及功能如表6-8所示。项目六

电子万年历的Proteus仿真任务二显示电路搭建2三、任务实施1．应用Proteus软件绘制1602液晶显示器的仿真接口电路1602液晶显示器的仿真接口电路如图6-8所示。图6-8

1602液晶显示器的仿真接口电路项目六

电子万年历的Proteus仿真任务二显示电路搭建22．1602液晶显示器的仿真接口电路元器件清单1602液晶显示器的仿真接口电路元器件清单见表6-9。项目六

电子万年历的Proteus仿真

任务三

电路仿真与调试

一、任务描述

在Protues软件绘制电子万年历仿真电路，编写相应的程序，并下载程序对电路进行仿真与调试。

二、相关知识DS1302是SPI总线驱动方式。它不仅要向寄存器写入控制字，还需要读取相应寄存器的数据。DS1302的控制字如图6-9所示。图6-9控制字（即地址及命令字节）项目六

电子万年历的Proteus仿真任务三电路仿真调试3

控制字的最高有效位（位7）必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入到DS1302中。

位6：如果为0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据；

位5至位1（A4～A0）：指示操作单元的地址；

位0（最低有效位）：如为0，表示要进行写操作，为1表示进行读操作。控制字总是从最低位开始输出。

在控制字指令输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从最低位（0位）开始。同样，在紧跟8位的控制字指令后的下一个SCLK脉冲的下降沿，读出DS1302的数据，读出的数据也是从最低位到最高位。

数据读写时序如图6-10所示。图6-10

DS1302数据读写时序项目六

电子万年历的Proteus仿真任务三电路仿真调试3三、任务实施

1.电路搭建（1）电子万年历仿真电路

电子万年历参考电路如图6-11所示。参考图6-11，在proteus7.5软件中建立“Proteus仿真电子万年历参考电路.DSN”项目，并绘制电路图。图6-11

Proteus仿真电子万年历参考电路项目六

电子万年历的Proteus仿真任务三电路仿真调试3

（2）

电子万年历仿真电路元器件清单

电子万年历仿真电路元器件清单见表6-10

。项目六

电子万年历的Proteus仿真任务三电路仿真调试32．程序设计

（1）参考程序

绘制完电路仿真原理图后，用Proteus软件仿真运行单片机程序，以观察程序运行效果。在Keil软件中建立“DS1302”项目，并编译生成可执行的机器代码文件，如图6-12所示。图6-12

“DS1302”

项目生成HEX文件项目六

电子万年历的Proteus仿真任务三电路仿真调试3部分参考程序如下所示。项目六

电子万年历的Proteus仿真任务三电路仿真调试3项目六

电子万年历的Proteus仿真任务三电路仿真调试3项目六

电子万年历的Proteus仿真任务三电路仿真调试3（2）程序调试1)加载HEX文件。

启动Protues7.5软件，打开“电子万年历仿真电路．DSN"项目，在仿真电路中右键单击AT89C51单片机，从弹出的快捷菜单中选择“编辑属性”命令；或者直接双击“AT89C51单片机芯片模块”，弹出“编辑元件”对话框，如图6-13所示。

在“ProgramFile”文本框中载入在keil软件中生成的“DS1302.hex”文件，在“ClockFrequency”文本框中输入11.0592MHz，单击“确定”按钮返回到Proteus设计文件“电子万年历仿真电路．DSN"工作界面。图6-13

编辑元件对话框项目六

电子万年历的Proteus仿真任务三电路仿真调试3

2）运用Proteus硬件仿真电路图进行仿真。

选择菜单[调试]一[执行]命令，或者直接单击仿真工具栏中的仿真启动按钮

，或者直接按<F12>功能键，均能启动功能仿真。仿真效果如图6-14所示。

图6-14

仿真效果项目六

电子万年历的Proteus仿真项目小结41．DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，可提供秒、分、时、日、星期、月和年，一个月小与31天时可以自动调整，且具有闰年补偿功能。工作电压宽达2.5～5.5V。2．DS1302与单片机的连接仅需要3条线：CE引脚、SCLK串行时钟引脚、I/O串行数据引脚。3．1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。能够同时显示16x02即32个字符（16列2行），它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用。项目七

智能大棚“语音提示系统”项目七

智能大棚“语音提示系统”项目简介0在本项目中，采用广州唯创公司的WT5001模块为语音源，由STC12C5A60S2单片机做为控制器，在农业大棚生产中，监测卷帘机、喷淋、通风等设备，设备无动作时，播放无线电台发出的农业生产常识等语音，当设备动作时，根据不设备的不同动作，插播相应的语音提示，以指导农民进行生产，防止设备动作给工作人员带来的误伤害。项目七

智能大棚“语音提示系统”项目背景1

在现代农业中，大棚的应用越来越广泛，不仅让冬天的农闲变成了农忙，而且给农民也带来了可观的经济效益。随着生产技术的提高，大棚的粗放生产模式也逐渐提高到了精确生产模式。大量的科技产品应用到农业中，比如自动卷帘机，自动喷淋设备，自动滴灌设备等，减轻了农民的劳动强度，提高了生产效率。

但是新设备的使用有时也会给人们带来误伤害，例如，在大棚的智能控制中，自动喷淋设备是根据大棚的温度和湿度自动进行的，如果喷淋头动作时，人们来不及躲闪，就会被淋湿；当自动加温装置加温时，如果在大棚中进行农业操作的人没有注意到，就会引起烫伤等等。如果能够在这些设备在动作前进行相应的语音提示，引起人们提前注意，就可以避免这类伤害的发生。

在一些没有自动执行设备的大棚中，人们则可以根据语音提示，进行放风，除湿等操作。项目七

智能大棚“语音提示系统”项目分析2在智能大棚“语音提示系统”中，要解决以下几个方面的问题：1．语音提示的产生不同的设备的动作要有不同的语音提示。在本项目中，我们把语音数据存在语音提示单元的SD卡中，这种设计方法提高了产品的通用性。不同的项目，只要向SD中复制不同的语音提示数据即可，硬件电路、程序等不用修改。2．事件的实时采集与响应在实际生产中，各种设备的动作可能同时进行，所以要求产品具有良好的响应性。在本项目设计中，我们采用中断的方式加以解决。因为MCS-51系列的单片机的外部中断源只有2个，不能满足需要，所以，在电路设计中扩充了中断源，并增加到了12个。项目七

智能大棚“语音提示系统”项目分析23．语音源的切换在大棚的生产中，为了缓解人们的疲劳，提高生产效率，语音系统会播放一些农业生产常识或者音乐(广播语音源)。当设备动作时，就要停止播放当前语音而插播相应设备动作的语音提示。

在电路设计中，我们通过继电器来实现语音源的切换：触点公共端接音箱，常闭触点连接广播语音源，常开触点连接语音模块(WT5001)音频输出。当设备动作时，由单片机控制继电器通电动作，使常开触点与公共端连接，音箱播放语音模块(WT5001)的音频数据。其余时间，语音系统播放广播音源的内容。项目七

智能大棚“语音提示系统”硬件电路设计31．语音播放电路部分

在语音播放电路中，采用的是广州唯创科技有限公司生产的WT5001模块，WT5001模块采用WT5001-48L控制芯片，支持WAV和MP3语音格式编码，带有一个标准的UART异步串行口，可在线下载音乐或者通过TF卡或U盘更换音乐文件，具有掉电记忆功能。（1）模块引脚排列

WT5001M02模块引脚排列如图7-1

所示图7-1

WT5001M2模块引脚图项目七

智能大棚“语音提示系统”硬件电路设计3（2）引脚功能WT5001M02引脚功能如表7-1

所示。

项目七

智能大棚“语音提示系统”硬件电路设计3（3）串口通讯控制协议1）协议命令格式

模块串行通讯控制命令由起始码、长度、操作码、参数、结束码等五部分组成，其中起始码和结果码均为“0x7E”起始码长度操作码参数结束码2）指定SD卡文件播放。此命令可以指定SD卡中文件进行播放，不受文件存放的顺序影响。起始码长度命令曲目高位曲目低位结束码7E04A000017E注意：“长度”是指长度+操作码+参数的长度。项目七

智能大棚“语音提示系统”硬件电路设计33）暂停播放。

第一次发送该指令，则暂停播放音乐，再次发送该数据，则从暂停处继续播放音乐。起始码长度命令结束码7E02A37E4）音乐停止。发送该指令，停止播放当前正在播放的音乐。起始码长度命令结束码7E02A47E5）播放下一曲命令。该指令能够触发播放下一曲音乐，在播放第一曲音乐时，发送该指令可触发播放最后一曲音乐。起始码长度命令结束码7E02A57E项目七

智能大棚“语音提示系统”硬件电路设计36）播放上一曲命令。该指令能够触发播放上一曲音乐，在播放最后一曲音乐时，发送该指令可触发播放第一曲音乐。起始码长度命令结束码7E02A67E7）音量控制命令。

音量等级共有32级，分别为00～31，其中00为静音，31级为最大音量。

本条指令可以实时修改调节音量，音量可以掉电记忆。起始码长度命令音量等级结束码7E03A71F7E项目七

智能大棚“语音提示系统”硬件电路设计38）组合播放命令

组合播放就是可以连续发送10组及以下的音乐组合的码给WT5001M02，模块根据收码顺序把音乐依次播放出来。与直接发文件名控制播放音乐不同的就是一个音乐没有放完之前下一个码不会把它打断，收到命令后做先进先出（FIFO）处理。

例：WT5001M02连续收到“7E04A800087E”、“7E04A800067E”、“7E04A800077E”、“7E04A800047E”、“7E04A800037E”、“7E04A800027E”6组数据后，WT5001M02会依次指定播放SD中文件名为“0008.mp3”、“0006.mp3”、“0007.mp3”、“0004.mp3”、“0003.mp3”、“0002.mp3”的6个音频文件。起始码长度命令曲目高位曲目低位结束码7E04A800017E项目七

智能大棚“语音提示系统”硬件电路设计39）指定播放模式命令起始码长度命令参数结束码7E03A900：单曲不循环播放模式(默认)7E01：单曲循环播放模式02：所有曲目循环播放模式03：随机模式

在没掉电的情况下，本指令可以修改播放模式，但是掉电后播放模式会恢复到iSOUND.mp3文件里面配置的模式。所以建议单片机对模块WT5001初始化的时指定播放模式，实现每次上电都能按已设置的方式执行。项目七

智能大棚“语音提示系统”硬件电路设计3（4）语音模块电路设计

语音模块在电路中的连接下图7-2所示：图7-2

语音模块部分电路图项目七

智能大棚“语音提示系统”硬件电路设计32．事件检测部分

为了提高系统的响应性，在事件检测部分采用中断的方式，当某设备动作后，单片机系统立即引起中断，在中断程序中将端口的状态记录下来，并设数据分析标志，在主程序中根据不同设备动作，播放相应的语音提示。

单片机STC12C5A60S2的外部中断引脚只有两个，而无法满足实际的需要，因此，本项目采用2片74LS06芯片进行中断源的扩展，将两芯片共计12路进行输出并联组成“线与”电路，当12信号中任意一路信号变化时，均可引起单片机进入中断过程，同进将12路信号分别与单片机的12个I/O口相连，单片机再根据I/O口的状态检测出是哪一路输入引发的中断，从而进行相应的语音提示。项目七

智能大棚“语音提示系统”硬件电路设计3（1）74LS06结构及引脚功能74LS06是集电极开路的六与非门电路，其引脚排列如图7-3所示。图7-3

74LS06芯片项目七

智能大棚“语音提示系统”硬件电路设计3（2）事件检测部分的电路设计

模块中事件检测部分的电路图如图7-4所示。图7-4

事件检测部分电路图项目七

智能大棚“语音提示系统”硬件电路设计33．语音源切换部分

在设备不动作时，模块应播放由上位机电台发出的农业生产常识或音乐等语音，当设备动作时，根据动作的类型，播放相应的语音提示。因此，在电路中语音切换部分由两个继电器来完成：一个继电器完成语音的切换，另一个继电器完成语音播放控制信号的切换。

（1）继电器

由于单片机的工作电源为DC5V，在继电器选型时也选用工作电压为DC5V，具体型号为JQC-3FF5VDC-1ZS其外形及逻辑图如图7-5所示。图7-5

JQC-3FF5VDC-1ZS

继电器项目七

智能大棚“语音提示系统”硬件电路设计3（2）语音切换部分电路语音切换部分电路如图7-6所示。图7-6

语音切换部分电路项目七

智能大棚“语音提示系统”软件设计41．编程思路事件驱动式语音提示模块程序采用模块化设计，以减小程序设计的复杂性，提高程序设计效率。（1）采集程序模块

当外部设备动作引起中断后，程序立即进入中断服务程序，为了保证后续其它事件也能及时响应，在中断程序中只设置相应标志，事件的判断在主程序中调用相应的程序进行。事件检测流程图如图7-7

所示。图7-7

事件检测流程图项目七

智能大棚“语音提示系统”软件设计4（2）语音播放程序程序模块

在本项目中单片机STC12C5A60S2是双串口单片机。为提高模块的可扩展性和实现ISP在线编程应用，串口1作为上位机通信使用，串口2作为与语音模块通信接口使用。语音播放程序流程图如图7-8所示。图7-8

语音播放程序流程图项目七

智能大棚“语音提示系统”软件设计42．参考程序部分源程序如下所示，以供参考。项目七

智能大棚“语音提示系统”系统调试51)智能大棚“语音提示系统”是整个大棚生产智能控制系统中的一部分，在整个系统中主要完成语音提示的功能。2)实际应用中还要考虑模块的抗干扰，抗腐蚀等性能设计，模块外壳作防潮、防腐等处理，以保证其适用现代农业的生产环境。3)本项目已做成完整的产品，已应用在实际生产中，智能大棚“语音提示系统”元器件排列图如图7-9所示。图7-9

智能大棚“语音提示系统”元器件排列图项目七

智能大棚“语音提示系统”项目评价6项目七的过程评价标准与要求见表7-2。项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作项目简介0

在本项目中，使用微信小程序设计操作界面，利用手机蓝牙功能和作业环境显示屏通讯，实现温度、风速、风向等参数的显示和实时调整。

服务于特种作业低压电工、高压电工等工种的实际操作考核项目。项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作项目背景12025年应急管理部关于印发《安全生产考试机构和考试点管理规定》的通知中要求，登高架设作业、高压电工作业等工种的实操考核现场需配备作业环境显示屏，以设置和展示温度、雨、雪、雾、风向、风速等天气情况。本项目就是设计制作满足上述要求的显示屏。做业环境显示屏如下图8-1所示。图8-1作业环境显示屏项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作项目分析2在作业环境显示屏的设计中，需要解决几个方面的问题。1．信息的传输项目中使用河北蓝蜂物联网公司的蓝牙模块和手机蓝牙功能进行数据传输。蓝牙模块型号为BM10，工作电压DC3.3V。显示屏控制器中单片机型号为STC15H2K48S4，工作电压1.8--5.5V，通过串口2和蓝牙模块通讯，通过串口1和LED显示屏控制卡通讯。LED屏电源模块输出电压为DC5V，此电压可直接给单片机供电，DC5V经LM117-3.3V电源芯片由DC5V降压到3.3V，给蓝牙模块供电。2．手机的应用界面设备的执行项目中的手机操作界面由河北蓝蜂物联网公司的“蓝蜂云屏”小程序编写，小程序为模块化设计，界面搭建简单方便，小程序运行前打开手机的蓝牙功能、位置信息功能后即可和蓝牙模块通讯，通讯使用MODBUS协议，通过相关命令，设置寄存器数值，再通过单片机程序解码，控制LED屏内容显示。项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作项目分析23．LED显示屏控制项目中LED显示屏由12块单红、半户外、P10模块组成。输入电压为AC220V，电源模块输出为DC5V/40A。显示卡为北京显通电子的CK-64E模块，工作电压DC5V，与单片机控制器通过RS485通讯。项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作硬件电路设计31．电源部分显示屏进线电压为AC220V，采用两块AC220V/5V-40A电源模块并联给显示板和控制器供电，显示屏控制器设有防反接二极管，并经LM1117-3V3降压芯片给蓝牙模块等供电。电源部分原理图如图8-2所示。图8-2电源部分原理图项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作硬件电路设计32．功能模块部分（1）蓝牙模块

蓝牙模块采用石家庄蓝蜂科技有限公司的BM10模块，其外型如图8-3所示，参数如表8-1所示。图8-3BM10蓝牙模块项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作硬件电路设计3（2）LED显示屏控制卡LED控制卡采用北京显通电子的CK64E模块，其外形如表8-4所示，参数如表8-2所示。图8-4显示屏控制卡项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作硬件电路设计33．通信部分

项目中单片机控制采用双串口通讯，串口1和LED控制卡通讯，采用RS485标准，用于输出LED显示屏显示内容，串口2和蓝牙模块通讯，采用TTL电平，用于接收、解码手机微小程序发出的设置指令。

（1）LED显示屏控制卡通信

由于LED控制卡采用RS485通讯方式，所示电路中设置了485转换芯片，并根据电路特点，设置了上/下拉电阻和线路保护器件。LED控制卡通讯如图8-5所示。图8-5LED控制卡通讯部分项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作硬件电路设计3（2）蓝牙模块通讯

由于蓝牙模块采用UART方式通讯，接口为TTL电平，所以与单片机串口2交叉连接即可，电路中设置了上/下拉电阻和限流电阻。

蓝牙模块通讯电路如图8-6所示。图8-6蓝牙模块通讯部分项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作硬件电路设计33．电路设计汇总（1）电路原理图

作业显示屏电路原理图如图8-7所示。图8-7作业显示屏原理图项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作硬件电路设计3（2）元器件清单

作业显示屏整体原理图如表8-3所示。项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作软件设计41．编程思路作业环境显示屏程序分为微信小程序模块和单片机程序模块。（1）微信小程序模块

微信小程序的编写使用河北蓝蜂信息科技有限公司的“蓝蜂云屏”方案，其基于蓝牙无线通讯实现手机对设备运行状态的在线和无线监控。可像HMI触摸屏一样实现组态画面、参数配置、启停操作、历史数据记录、报警等功能，具有成本低、显示美观、开发简单等特点。具体流程如下：项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作软件设计41）登录平台，注册账户在电脑端输入“”网址，打开蓝蜂云屏开发者平台，并根据提示，注册账号。如图8-8所示。图8-8注册蓝蜂云屏开发者账号项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作软件设计42）新增产品

产品是一种设备的参数模版，产品管理中可创建驱动、变量、事件、配方、组态画面等参数，绑定产品的设备可按照设定的参数进行工作。打开产品管理界面，点击“新增产品”按钮，参考产品创建指导文档，建立新产品。

新增产品界面如图8-9所示。图8-9新增产品界面项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作软件设计43）设置产品参数。创建产品完成后，参考表8-4~8-6，设置产品参数并保存。项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作软件设计43）设置产品参数。创建产品完成后，参考表8-4~8-6，设置产品参数并保存。项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作软件设计43）设置产品参数。创建产品完成后，参考表8-4~8-6，设置产品参数并保存。项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作软件设计44）组态管理通过云组态，可以用拖拽方式创建设备运行的模拟画面，通过蓝蜂云屏小程序或APP查看设备各项数据，实现便捷监控与管理。具体参考组态页面中的“使用指南”进行设置。组态主页面预设大小为375*742（华为），读者可根据自己的喜好自定义操作界面宽高比。作业环境显示屏主界面如图8-10所示。图8-10作业环境显示屏主界面项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作软件设计4

在主界面中天气设置和风向设置为下拉框，其中天气设置下拉框单击事件参数表如表8-7所示，风向设置下拉框单击事件参数表如表8-8所示，项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作软件设计4在主界面中天气设置和风向设置为下拉框，其中天气设置下拉框单击事件参数表如表8-7所示，风向设置下拉框单击事件参数表如表8-8所示，项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作软件设计45）新增设备。产品设置完成后，打开左侧设备管理页面，点击“单台预添加”按钮，设置设备名称、选择产品名称、添加蓝牙模块的SN编号，完成后点击“确定”按钮，生成新设备。添加设备界面如图8-11所示。图8-11添加设备界面项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作软件设计4（2）单片机程序模块部分

系统上电后，先进行定时器、串行口的初始化工作，设置通讯参数并打开中断功能，当串口2接通过蓝牙模块收到设置命令后验证命令是否符合MODBUSRTU协议标准，如果命令合格，组织、生成显示屏显示数据报文并通过串口1发送给显示屏控制卡进行显示。作业显示屏流程图如图8-12所示。图8-12

作业显示屏流程图项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作软件设计42．相关子程序作业环境显示屏程序由C51语言编写，并在KeiluVision4版本下编译完成。（1）串行口初始化程序

在项目中，采用STC15H2K48S4单片机的两个串行口分别和显示屏控制卡和蓝牙模块通信，在设置完显示屏控制卡、蓝牙模块的通讯参数后，单片机应和两者的通讯参数一致，才可正常通讯。

下面给出串行口1的初始化子程序，仅供参考。项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作软件设计4（2）串行口发送子程序在项目中，串行口2和蓝牙模块通讯，采用标准的MODUBSRTU协议，单片机收到设置命令后，需根据命令功能码，返回蓝牙模块相应编码以完成本次通讯。以下为串口2通过查询方式发送多个字节的子程序模块，仅供参考。项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作系统调试5作业环境显示屏控制器外形如图8-13所示，调试过程如下：1.将作业环境显示屏接通AC220V电源，显示屏显示默认参数。2.打开手机蓝牙功能、位置信息功能，如图8-14所示。项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作系统调试53.微信搜索“蓝峰云屏”小程序，如图8-15所示。使用“手机号快捷登录”或“手机号密码登录”，如图8-16所示。注意，如果使用“手机号密码登录”方式，需要先注册账号再登录。4.登录小程序后（第一次运行需点击“添加设备”，手机会自动搜索蓝牙设备，点击添加扫描出的设备，如图8-17所示），选择“我的设备”，点击“特种作业环境显示屏”，进入设置界面，根据考核需要设置相关参数。操作界面如图8-18所示。项目八

微信小程序控制作业环境显示屏的制作知识拓展Modbus协议6

Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，在1979年末该公司成为施耐德自动化(SchneiderAutomation)部门的一部分，现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、