摘 要

论文的内容是基于液晶触摸屏的控制系统。主要是利用液晶触摸屏的特点和优势，通过液晶触摸屏和STC89C52单片机之间的串口通信统设计，并结合其它外围电路，设计出一种基于STC89C52单片机和液晶触摸屏的电压控制电路的系统。本系统通过硬件软件结合的方法，具有操作方便、模块化和先进等诸多的特点。

论文详细介绍了液晶触摸屏的原理，迪文HMI（串口智能显示终端）和单片机之间的串口通信，以及系统的总体结构。对组成该系统电路的一些重要芯片和系统一些模块的原理进行了介绍，并阐述了它们的工作原理。论文介绍了实现部分模块功能的程序。

关键词： 液晶触摸屏 单片机 串口通信

The design based on the LCD touch screen control system

Abstract

The content of the paper is based on the LCD touch screen control system design.We design a voltage control based on the serial communication between LCD touch screen and STC89C52 single-chip microcomputer and in combination with other peripheral circuit,the system mainly use the characteristics and advantages of LCD touch screen. By using the combined method of software and hardware, the system is simple in operation, modular and multi-purpose, and many other features.

We introduce the principle of LCD touch screen,the serial communication between DIWEN HMI (serial intelligent display terminal) and single-chip microcomputer, and the overall structure of the system in detials. Other chips and systems that making up the various system circuit principle of all the design units are introduced, and their working principle is expounded. We introduce the programming of part of the module function.

Key Words: Liquid Crystal Touch Screen; Single Chip Microcomputer; Serial Port Communication

摘要 II

Abstract III

第一章 MCS-51单片机的结构 3

1.1 概述 3

1.2 单片机系统的主要结构 3

1.2.1 CPU 3

1.2.2 存储器 4

1.2.3时钟电路与复位电路 4

1.3 单片机部分引脚功能 6

1.4 单片机中断系统结构 6

1.4.1单片机的中断源 6

1.4.2 中断控制的相关寄存器 7

1.5单片机的定时器/计数器与串行接口 8

1.5.1定时/计数器T0和T1的结构和工作原理 8

1.5.2定时/计数器的寄存器 8

1.5.3单片机串行接口的结构与工作原理 10

1.5.4串行接口的控制寄存器 11

1.6增强型8051单片机 12

1.7 STC89C52RC单片机在本系统中的应用 12

第二章 电压输出模块 13

2.1 TLV5616 12位串行数模转换器 13

2.1.1 TLV5616主要特性： 13

2.1.2 TLV5616 内部结构图 13

2.1.3 TLV5616引脚配置及描述 14

2.1.4 TLV5616的时序图及说明 14

2.2 电压输出模块在系统中的应用 15

第三章 电压测量模块 16

3.1 ADS7816模数转换器 16

3.1.1 ADS7816的主要特性： 16

3.1.2 ADS7816内部结构图 16

3.1.3 ADS7816引脚结构及描述 16

3.1.4 ADS7816工作时序及说明 17

3.2 ADS7816在电压测量模块中的应用 18

第四章 液晶触摸模块 19

4.1液晶触摸模块概述 19

4.1.1 触摸屏原理 19

4.1.2触摸屏主要参数和特性 19

4.2 模块引脚说明 19

4.3 指令介绍： 20

4.4触摸模块在系统中的应用 21

第五章 液晶触摸屏的控制系统电路 22

5.1 系统工作原理图说明 22

5.2 系统各模块部分程序 22

5.2.1 部分变量的定义 22

5.2.2延时函数 24

5.2.3定时器中断设置函数 24

5.2.4触摸屏触摸函数 25

5.2.6串口设置函数 29

毕业设计小结 30

致谢 31

主要参考文献 32

绪论

密里根油滴实验在大学物理实验中是较为经典的一个实验，该实验通过测量带电油滴在重力场和静电场中运动，证明了电荷具有不连续性的特点，并测定基本电荷的大小，在近代物理学的发展史上是一个十分重要的实验。

密里根油滴实验仪器包括油滴盒、油滴照明装置、调平系统、测量显微镜、供电电源以及电子停表、喷雾器等部分组成。传统油滴盒的电压由电键和点位器控制，电键和电位器时间久了会出现磨损，不仅耗费大量的人力财力去维修而且会对实验结果造成很大的影响。而现在各种智能设备的兴起和触摸屏技术的发展极大的冲击着传统的行业，在操作方便不易损坏的触摸屏面前，电键电位器等机械磨损高的设施毫无疑问会被淘汰。针对电键的劣势和触摸屏技术的日益发展，本课题使用触摸屏结合单片机，替代原有的电键，达到延长仪器使用寿命，提高控制可靠性的目的。在实验的过程中，我们通过比较多种输入输出控制电路设计方案，得出了如下图所示设计方案。

基于液晶触摸屏的控制系统设计原理框图

AT89S52

电源

当按触摸屏的电压调节键时，液晶模块发出一个数字指令给单片机，AT89S52单片机根据串口通信的协议将接收到的指令用软件进行判别、处理，将计算出来的电压通过电压输出模块输出。电压测量模块将测量到的电压输出信号发送给单片机，由单片机处理后通过改变极板间的电压来改变油滴的运动状态并记录电压发送到显示屏上显示。当按触摸屏的计时键时，单片机收到液晶触摸屏传来的指令开启定时器中断并开启定时器开始计时，同时单片机将时间传到显示屏上实时显示，再一次按下计时键时，单片机关闭定时器，此时显示屏上显示最终的时间值。

第一章 MCS-51单片机的结构

1.1 概述

单片机是在一块硅片上集成了各种部件的微型机算计，51系列单片机内包含下列几个部件：

1. 一个8位CPU；

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