基于单片机的二维码LCD显示控制设计

**单片机设计介绍，基于单片机的二维码LCD显示控制设计

一 概要

  基于单片机的二维码LCD显示控制设计是一个集硬件、软件与通信于一体的综合性项目。此设计的主要目标是实现单片机对二维码的生成、LCD显示屏对二维码的实时显示，以及单片机与上位机之间的通信功能，以便将二维码数据上传到上位机。以下是该设计的概要：

一、硬件设计

单片机选型与电路设计：选用性能稳定、易于编程的单片机，设计相应的电路，包括电源电路、复位电路、时钟电路等。
二维码生成模块：根据输入的数据生成对应的二维码图像。此模块需要具备处理不同格式数据的能力，并能生成符合规范的二维码。
LCD显示屏模块：选用12864液晶屏，用于实时显示生成的二维码。该模块需要满足图像清晰、刷新速度快的要求。
通信接口模块：负责将二维码数据上传到上位机。此模块需要满足数据传输速度、稳定性以及兼容性的要求。
二、软件设计

二维码生成算法实现：编写二维码生成算法程序，根据输入的数据生成二维码图像。算法需要具有高效性、稳定性和通用性。
LCD显示控制程序设计：编写LCD显示控制程序，实现二维码图像的实时显示。程序需要控制液晶屏的初始化、图像数据的传输以及刷新频率等。
通信接口程序设计：编写串口或USB通信接口程序，实现单片机与上位机之间的数据传输。程序需要处理数据的打包、发送、接收以及解析等操作。
三、功能实现

二维码生成与显示：当用户输入数据后，单片机根据预设的二维码生成算法生成对应的二维码图像，并通过LCD显示屏实时显示出来。
通信功能：单片机通过通信接口模块将生成的二维码数据上传到上位机，以便进行后续处理或应用。
四、优化与扩展

内存空间优化：针对单片机内存空间有限的问题，可以对底层数组空间进行压缩，避免过大的内存占用。
显示效果优化：针对屏幕小可能导致二维码难以识别的问题，可以调整纠错类型、最大纠错码字以及纠错等级，以找到最适合的扫描方式。
功能扩展：可以根据实际需求，增加其他功能，如二维码识别、存储功能等，以丰富系统的应用范围。
通过以上的设计，基于单片机的二维码LCD显示控制系统将能够实现二维码的生成、实时显示以及与上位机的通信功能，为二维码的应用提供便捷、高效的解决方案。

二、功能设计

基于单片机的二维码LCD显示控制设计

实现对二维码的产生，
在12864液晶屏上显示二维码。
二维码数据可通过通信接口（串口或者usb）上传到上位机上显示

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25