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        基于單片機的液晶顯示模塊的控制設計與實現(xiàn)

        2015-06-07 10:45:29湖南理工學院信息與通信工程學院管瓊
        湖北農機化 2015年1期
        關鍵詞:單片機設計

        湖南理工學院信息與通信工程學院 管瓊

        湖北省監(jiān)利縣尺八鎮(zhèn)農機管理站 李建陽

        基于單片機的液晶顯示模塊的控制設計與實現(xiàn)

        湖南理工學院信息與通信工程學院 管瓊

        湖北省監(jiān)利縣尺八鎮(zhèn)農機管理站 李建陽

        本文對單片機,液晶顯示模塊和軟硬件設計模塊分別做了簡單介紹,并闡述了12864點陣式液晶顯示模塊和模塊與89C51單片機的接口電路,給出了電路示意圖;最后論述了用單片機實現(xiàn)LCD液晶顯示器控制原理的設計思想和軟、硬件調試過程,并進行了系統(tǒng)仿真,效果良好。

        單片機;液晶顯示模塊;控制與實現(xiàn)

        1 單片機與液晶顯示器簡介

        單片機就是在一塊半導體硅片上集成了微處理器(CPU),存儲器(RAM,ROM,EPROM)和各種輸入、輸出接口(定時器/計數器,并行I/O口,串行口,A/D轉換器以及脈寬調制器PWM等),這樣一塊集成電路芯片具有一臺計算機的屬性,因而被稱為單片微型計算機,簡稱單片機。

        89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓,高性能CMOS8位微處理器的單片機。89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造,與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中,ATMEL的89C51是一種高效微控制器,89C2051是它的一種精簡版本。89C單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案[1]。

        在數字電路中,所有的數據都是以0和1保存的,對LCD控制器進行不同的數據操作,可以得到不同的結果。對于顯示英文操作,由于英文字母種類很少,只需要8位(一字節(jié))即可。而對于中文,常用的有6000個以上,于是人們將漢字分布在一個94×94的矩陣中,為了和英文字母的內碼分開,將漢字所在的行號及列號分別加上A0H后,用兩個字節(jié)來表示漢字的機內碼。文字在屏幕上顯示涉及到文字的字模,字模雖然也是一組數字,但它的意義卻與數字的意義有了根本的變化,它是用數字的各位信息來記載英文或漢字的形狀[2]。

        12864是一種圖形點陣液晶顯示器,它主要由行驅動器/列驅動器及128×64全點陣液晶顯示器組成??赏瓿蓤D形顯示,也可以顯示8×4個(16×16點陣)漢字[3]。

        2 12864點陣型LCD軟硬件設計

        硬件原理圖和PCB圖分別如圖1、圖2所示:

        圖1 硬件原理圖

        圖2 硬件PCB圖

        主流程和子流程分別如圖3、圖4、圖5所示:

        圖3 主流程圖

        圖4 寫指令流程圖

        圖5 讀數據流程圖

        用本開發(fā)板配套的取模軟件來進行漢字的取模[4],取完要顯示的全部漢字代碼后就可以編程了。

        3 系統(tǒng)仿真

        (1)設計任務。在12864LCD液晶屏中央顯示“湖南理工學院”字樣。

        (2)解題思路。在電路結構上采用模擬時序的控制方法實現(xiàn),根據漢字取碼和圖形取碼的方法,得到“湖南理工學院”漢字的編碼,從第3行16列為顯示起點,按前面的原理圖連接。

        (3)電路設計。從Proteus中選取80C51(單片機)、RES(電阻)、CRYSTAL(晶振)、CAP(電容)、CAP-ELEC(電解電容)、AMPIRE128×64(12864液晶顯示器)等元器件。放置元器件、電源和地,連線得到圖所示開關狀態(tài)顯示電路,然后進行電氣規(guī)則檢查。

        (4)程序設計。利用KeiluVison3編寫源程序,系統(tǒng)仿真如圖6所示。

        4 結束語

        隨著現(xiàn)代測控技術的發(fā)展,儀器儀表的智能化程度越來越高,對儀器可操作性的要求也越來越高,因此,良好的人機界面越來越受到設計者的重視。本文所用的液晶顯示模塊的功能、顯示方法及編程的技巧在測控領域有著廣泛的實用價值。

        圖6 系統(tǒng)仿真圖

        [1]張毅剛.新編MCS-51單片機應用設計[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社,2007:15-60.

        [2]求是科技.單片機典型模塊設計實例導航[M].北京:人民郵電出版社,2004:50-120.

        [3]外配QPYD系列控制板的點陣圖形液晶顯示模塊使用手冊[Z].北京精電蓬遠顯示技術有限公司,2002:50-62.

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