单片机驱动液晶显示屏的控制系统设计（资料）

介绍单片机驱动控制液晶显示器（带触摸屏）的控制系统设计实例，支持modbus通讯协议，采用的是51单片机，驱动控制19寸液晶显示器（可以是15寸，17寸，19寸，30寸，52寸，55寸显示器或电视机）。支持单片机TTL电平串口，RS232串口，RS485串口，以太网连接. 液晶显示控制器系统软件使用人机界面组态软件HMImaker开发，主要有操作画面、参数设置画面、参数修改、系统登录画面、状态监控画面等功能，界面可以自由设计开发，组态软件开发显示与操作界面，“0”编程、"所见即所得"、"0"代码、如"制作PPT"一样简单，快速！。
本设计以51单片机作为LCD液晶显示系统控制器为主线，基于单片机8051，采用单片机的C语言来进行软件设计，指令的执行速度快，节省存储空间。为了便于扩展和更改，软件的设计根据单片机的串口通信协议（易显单片机协议），支持modbus通讯协议。采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了。使硬件在软件的控制下协调运作。其次阐述了部分程序的流程图和实现过程。本文撰写的主导思想是软、硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。以下对所开发的用单片机实现LCD液晶显示器控制原理的设计思想和软、硬件调试作了详细的论述。


以下是单片机8051的通讯协议和程序介绍：
#include<Atmel/AT89x52.H>
//定义数据类型(可以是数据结构)
//*************************************************************
void InitUART(void)         //串口初始化使用22.1184M晶体
{
          SCON = 0x50;                     //选择模式1，8位数据格式，使能UART
           PCON |= 0x80;                    //波特率加倍
           TMOD =TMOD| 0x20;                 //定时器1：模式2 ,自动装载初值        
        //波特率计算公式：TH1=TL1=256-(2*22.1184*1000000)/(32*12*baud)
        //若选115200波特率则TH1=TL1=256-(2*22.1184*1000000)/(32*12*115200)=0xff
        //若选19200波特率则TH1=TL1=256-(2*22.1184*1000000)/(32*12*19200)=0xfa
           TH1 = 0xfa;                     
           TL1 = 0xfa;
        TR1 = 1;                             //定时器1计数使能
        REN = 1;                //允许串口接受使能
}
/*
******************************************************************
* 名称：    write_byte()
* 功能：    向串口发送一个字节的数据
* 入口参数：i为待发送的字节数据
******************************************************************
*/
void UART_SendByte(unsigned char i)
{
        SBUF=i;              //发送本次数据
        while(TI==0){}//等待发送完毕
    TI=0;
}
#define   m_ReadVarAdr       48          //类型：unsigned int   初始值：40   解释：待读 变量地址
#define   m_WriteAdr         52          //类型：unsigned int   初始值：28   解释：待写变量地址
/////////////////////////////////本文件如有不明白的地方，咨询热线：13829764765. QQ：252631158  /////////
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//unsigned int adr表示需要设置的HMI变量的地址，
//unsigned short nBytes表示需要设置的HMI变量占一个字节的空间，如果是int变量就占4个字节，如果是short变量就占2个字节，如果是char变量就占1个字节
//unsigned char *m_VarP表示你要设置的HMI变量数据源的的指针，指针所指向的内容就是在HMI变量的将要被设置成的内容
//小技巧：有的时候希望通过调用一次SetVariable一次性设置3个int变量的HMI变量，只要这3个int变量的地址是连续的，那么只要让nBytes=3*4=12个字节就OK
void SetVariable(unsigned int adr,unsigned short nBytes,unsigned char *m_VarP)
{
    unsigned char temp;
    unsigned short m_CheckCRC;//命令校验
        UART_SendByte(0x81);        //开始，固定，一个字节
        UART_SendByte(0x0);                //命令类型，设置变量
        UART_SendByte(0x2);                //接收方的设备号
        m_CheckCRC=0x81+0x0+0x2;//前面三个字节的校验和
        temp=adr&0xff;
        UART_SendByte(temp);        //地址1
        m_CheckCRC=m_CheckCRC+temp;//每发送一个字节，计算一次校验和
        temp=(adr>>8)&0xff;
        UART_SendByte(temp);        //地址2
        m_CheckCRC=m_CheckCRC+temp;
        temp=0;
        UART_SendByte(temp);        //地址3        固定为0
        m_CheckCRC=m_CheckCRC+temp;
        temp=0;
        UART_SendByte(temp);        //地址4        固定为0
        m_CheckCRC=m_CheckCRC+temp;       
        temp=(nBytes)&0xff;
        UART_SendByte(temp);        //个数低8位
        m_CheckCRC=m_CheckCRC+temp;                       
        temp=(nBytes>>8)&0xff;
        UART_SendByte(temp);        //个数高8位
        m_CheckCRC=m_CheckCRC+temp;       
        while(nBytes!=0)
        {
            temp=*m_VarP;
                UART_SendByte(temp);       
                m_CheckCRC=m_CheckCRC+temp;       
            nBytes--;
            m_VarP++;
        }
        UART_SendByte(m_CheckCRC);
        UART_SendByte(m_CheckCRC>>8);
}
//unsigned int adr表示需要查询的HMI变量的地址，
//unsigned short nBytes表示需要查询的HMI变量占多少个字节的空间，如果是int变量就占4个字节，如果是short变量就占2个字节，如果是char变量就占1个字节
//小技巧：有的时候希望通过调用一次ReadVariable一次性读取3个int变量的HMI变量，只要这3个int变量的地址是连续的，那么只要让nBytes=3*4=12个字节就OK
void ReadVariable(unsigned int adr,unsigned short nBytes)
{
    unsigned char temp;
    unsigned short m_CheckCRC;//命令校验
        UART_SendByte(0x81);        //开始，固定，一个字节
        UART_SendByte(0x1);                //命令类型，查询变量
        UART_SendByte(0x2);                //接收方的设备号
        m_CheckCRC=0x81+0x1+0x2;//前面三个字节的校验和
        temp=adr&0xff;
        UART_SendByte(temp);        //地址1
        m_CheckCRC=m_CheckCRC+temp;        //每发送一个字节，计算一次校验和
        temp=(adr>>8)&0xff;
        UART_SendByte(temp);        //地址2
        m_CheckCRC=m_CheckCRC+temp;
        temp=0;
        UART_SendByte(temp);        //地址3         固定为0
        m_CheckCRC=m_CheckCRC+temp;
        temp=0;
        UART_SendByte(temp);        //地址4         固定为0
        m_CheckCRC=m_CheckCRC+temp;       
        temp=(nBytes)&0xff;
        UART_SendByte(temp);        //个数低8位
        m_CheckCRC=m_CheckCRC+temp;                       
        temp=(nBytes>>8)&0xff;
        UART_SendByte(temp);        //个数高8位
        m_CheckCRC=m_CheckCRC+temp;       
        UART_SendByte(m_CheckCRC);
        UART_SendByte(m_CheckCRC>>8);
}
unsigned char mIndex=0;           //定义一个数据索引
unsigned char mCmdAdrBuf[4];    //定义一个缓冲区用于缓冲HMI变量地址
unsigned char mCmdnBytesBuf[2]; //定义一个缓冲区用于缓冲HMI变量字节数量
unsigned char mHmiVarBuf[4];    //定义一个缓冲区用于缓冲HMI变量m_ReadVarAdr内容，因为该变量是4个字节的int变量
unsigned char mHmiVarCheck[2];
unsigned char mReceiveFlag=0;   //串口中断成功接收到一个HMI变量设置命令标志
unsigned char mState=0;                //命令接收状态
unsigned short mCheckHe;
unsigned int delay=0;//延时变量
void main(void)
{
     InitUART();
         EA=1; //打开中断总开关，
         ES=1; //打开串口中断
         //ET0=1;//打开定时器中断,每隔50MS中断一次
         while(1)  //进入不断循环
         {
            delay++;
                if(delay>=65535)//延时一段时间(300MS)，
                {
                    delay=0;
                        ReadVariable(m_ReadVarAdr,4); //读取HMI变量命令发出去。本例子中m_ReadVarAdr的地址是48，是一个unsigned int 变量，占4个字节
                }
                if(mReceiveFlag==1)//如果接收到数据
                {
                        mReceiveFlag=0;
                        SetVariable(m_WriteAdr,4,mHmiVarBuf);
                }
         }
}
unsigned char bufcom1;
void uart(void) interrupt 4
{
         if(RI==0)        return;
                 RI=0;
                 bufcom1=SBUF;//读串口一的上的数据
                 if(mState==0)//阶段0，等待接收0x81，命令开始
                 {       
                    mCheckHe=0x81;
                        if(bufcom1==0x81)//如果收到0x81,就进入阶段1
                        {
                           mState=1;
                        }
                        else mState=0;//接收错误，跳回阶段0
                 }
                 else if(mState==1)//阶段1，等待接收0x0，是否是工控机发过来的“设置变量命令”
                 {
                    mCheckHe=mCheckHe+bufcom1;
                        if(bufcom1==0x0)// 是工控机发过来的“设置变量命令”，就进入阶段2
                        {
                           mState=2;
                        }
                        else mState=0;//接收错误，跳回阶段0
                 }
                 else if(mState==2)        //阶段2，等待接收0x2，是否是工控机发过来的设备号
                 {
                    mCheckHe=mCheckHe+bufcom1;
                        if(bufcom1==0x2)
                        {
                           mState=3;
                           mIndex=0;// 先清0索引，为阶段3做准备
                        }
                        else mState=0; //接收错误，跳回阶段0
                 }
                 else if(mState==3)        //阶段3，等待接收地址，4个字节
                 {
                         mCheckHe=mCheckHe+bufcom1;
                        mCmdAdrBuf[mIndex]=bufcom1;
                        mIndex++;
                        if(mIndex==4)  //已经接完4个字节的地址
                        {
                           mState=4;
                           mIndex=0;// 先清0索引，为阶段4做准备
                        }
                 }
                 else if(mState==4)        //阶段4，等待接收字节数，2个字节
                 {
                    mCheckHe=mCheckHe+bufcom1;
                        mCmdnBytesBuf[mIndex]=bufcom1;
                        mIndex++;
                        if(mIndex==2)  //已经接完2个字节
                        {
                           if((mCmdnBytesBuf[0]==4)&&(mCmdnBytesBuf[1]==0))//如果收到的是4个字节数据
                           {
                                   mState=5;
                                   mIndex=0;// 为阶段5做准备
                           }
                           else mState=0; //接收错误，跳回阶段0
                        }
                 }
                 else if(mState==5)        //阶段5，等待接收4个数据
                 {
                    mCheckHe=mCheckHe+bufcom1;
                        mHmiVarBuf[mIndex]=bufcom1;
                        mIndex++;
                        if(mIndex==4)  //已经接完4个字节
                        {
                                mState=6;
                                mIndex=0;// 为阶段6做准备
                        }
                 }
                 else if(mState==6)        //阶段6，接收2个数据校验和
                 {
                        mHmiVarCheck[mIndex]=bufcom1;
                        mIndex++;
                        if(mIndex==2)  //已经接完2个字节
                        {
                                mState=0;  //接收完毕，从头开始
                                if(mHmiVarCheck[0]==(mCheckHe%256))         //比较校验和低字节
                                   if(mHmiVarCheck[1]==(mCheckHe/256))        //比较校验和高字节
                                     if(mCmdAdrBuf[0]==m_ReadVarAdr%256)  //比较HMI变量地址第0个字节
                                             if(mCmdAdrBuf[1]==(m_ReadVarAdr/256))        //比较HMI变量地址第1个字节
                                                   if(mCmdAdrBuf[2]==0x0)        //比较HMI变量地址第2个字节
                                                      if(mCmdAdrBuf[3]==0x0)        //比较HMI变量地址第3个字节
                                                           {
                                                              mReceiveFlag=1;//如果地址和校验和没问题，表示已经成功读到了工控机的m_ReadVarAdr变量
                                                      }
                        }
                 }
                 else mState=0;
}

指令的执行速度快，节省存储空间