單片機實現(xiàn)液晶顯示.doc

單片機實現(xiàn)液晶顯示一背景對于現(xiàn)在流行的嵌入式電子產(chǎn)品，如便攜式儀表，智能電器，消費類電子產(chǎn)品等，顯示輸出模塊是必不可少的，在諸多的顯示方式中，液晶顯示已經(jīng)成為首選。本次主要介紹如何在51單片機系統(tǒng)中實現(xiàn)液晶顯示；即在51單片機系統(tǒng)上運行C51程序，通過單片機與液晶模塊之間的接口電路，控制液晶模塊，顯示需要的內(nèi)容，并控制顯示的格式。二設(shè)計思路分析1液晶顯示模塊單片機的主要輸出方式有放光二極管，數(shù)碼管，和液晶顯示。而液晶顯示是通過液晶顯示模塊實現(xiàn)的。液晶顯示模塊是一種將液晶顯示器件，鏈接件，集成電路，PCB線路板，背光源，結(jié)構(gòu)件裝配在一起的組件單片機系統(tǒng)使用液晶顯示模塊作為輸出的優(yōu)點：a顯示質(zhì)量高。b數(shù)字式接口。c體積小，重量輕。d功耗低。根據(jù)顯示方式和內(nèi)容的不同，液晶顯示模塊可以分為數(shù)顯液晶模塊，點陣字符液晶模塊，點陣圖形液晶模塊。數(shù)顯液晶模塊是一種由段型液晶顯示器件與專用的集成電路組裝成一體的功能部件，只能顯示數(shù)字和一些標識符；點陣字符液晶模塊是由點陣字符液晶顯示器件和專用的行列驅(qū)動器，控制器及必要的鏈接件，結(jié)構(gòu)件裝配而成的，可以顯示數(shù)字和西文字，但不能顯示圖形；點整圖形液晶模塊的點陣像素連續(xù)排列，行和列在排布中均沒有空格，不僅可以顯示字符，而且也可以顯示連續(xù)，完整的圖形。點陣圖形液晶根據(jù)液晶模塊的驅(qū)動方式可以分為行列驅(qū)動型，行列驅(qū)動控制型，行列控制型。2液晶顯示原理以顯示功能最完整的點陣圖形液晶而言，液晶顯示可分為線段顯示，字符顯示以及漢字顯示。1)線段顯示液晶的顯示屏有64行，每行有128列，每8列對應1個字節(jié)的8個位，即每行由16字節(jié)，共16*8=128個點組成，屏上64*16個顯示單元和顯示RAM區(qū)1024個字節(jié)相對應，每個字節(jié)的內(nèi)容和屏上的相應位置的亮暗對應。2)字符顯示一個字符由6*8或8*8這樣的點陣組成，要正確顯示，必須要找到和屏上某幾個位置對應的顯示RAM區(qū)得8個字節(jié)，并且要使每個字節(jié)的不同的位為1，其他位為0,為1的點亮，為0的點暗，通過明暗的變化顯示某個字符。3)漢字顯示漢字顯示一般采用圖形方式，首先需要獲得待顯示的漢字的點陣碼，每個漢字占32個字節(jié)，分左右兩部分，各占16個字節(jié)，根據(jù)在液晶上開始顯示的行列號以及每行的列數(shù)可找出顯示RAM所對應的地址，然后設(shè)立光標，送上要顯示的漢字的第一個字節(jié)，光標位置加1，送第二個字節(jié)，換行按列對齊，送第三個字節(jié)，直到32字節(jié)顯示完成，這樣就可以在液晶上得到一個完整的漢字了！3設(shè)計思路電源模塊：由于液晶模塊的驅(qū)動需要兩種不同的電源電壓，所以需要設(shè)計專門的液晶電源電路。單片機系統(tǒng)：典型的51單片機系統(tǒng)即可。單片機與液晶模塊之間的接口電路：這是硬件設(shè)計的關(guān)鍵電路，在對具體液晶模塊資料分析的基礎(chǔ)上才可以得出。軟件設(shè)計：主要指對液晶模塊控制和操作的程序。三硬件電路設(shè)計1器件選取器件的選取是系統(tǒng)硬件設(shè)計的基礎(chǔ)和前提，它關(guān)系到整個系統(tǒng)的設(shè)計，功能的實現(xiàn)以及成本的控制等方面，所以應該全面而慎重！液晶顯示模塊：此次選用內(nèi)含KS0101B/HD61202控制器的圖形液晶顯示模塊GXM12864，它是一種采用低功耗CMOS技術(shù)實現(xiàn)的點陣圖形LCD模塊，有8位的微處理器接口，通過內(nèi)部的128*64位映射DDRAM（DisplayDataRAM）實現(xiàn)128*64點大小的平板顯示，可以滿足一般的顯示要求。單片機模塊：選用常用的Ateml公司的89C52即可。電壓轉(zhuǎn)換芯片：選用美信公司的雙電壓輸出升壓芯片MAX1677，它是一種專用LCD電源芯片。2電源模塊一般情況下，液晶器件的驅(qū)動需要兩種不同的電源電壓，一種是+5V（工作電壓），另一種是-10V（偏置電壓），所以使用液晶模塊時需要設(shè)計專門的液晶電源電路，將輸入電壓轉(zhuǎn)換成這液晶工作電壓。此次設(shè)計單片機系統(tǒng)采用電池供電，其輸入電壓為+3V，所以電源部分的設(shè)計要求為+3V輸入，+5V和-10V雙電壓輸出。MAX1677芯片簡介：輸人電壓范圍為07-55V；主輸出電壓2.5-5.5V（可調(diào)電壓輸出），預設(shè)值為3.3V，最大輸出電流可達350mA；次輸出電壓-28V-+28V，可為LCD提供對比度調(diào)節(jié)電壓；靜態(tài)工作電流只有20A；有電池欠壓檢測功能。具體資料請參考附帶的MAX1677芯片手冊！MAX1677引腳定義：典型電路原理圖電路器件說明：圖中MAX1677的輸入電壓為Vin=3V（在0.75.5V之間），輸出兩路電壓Vout1和Vout2，分別是+5V和-10V，+5V為系統(tǒng)電源，而-10V作為液晶顯示模塊的背光電源。L1，L2為CoilCraft(線藝)的DO1608C-103表貼磁芯電感,電感值為10uH.D1,D2是反向耐壓大于16V的肖特基二極管，也可選用具有相同耐壓參數(shù)的其他型號二極管。電阻R6，R7的比值決定了主輸出電壓值Vout1，滿足公式：R6=R7*Vout1/1.25-1(R7的取值范圍10200K)電阻R5，R8的比值決定了次輸出電壓值Vout2，滿足公式：R8=R5*|Vout2|/1.25(R8的取值范圍5002000K)電阻R1，R2的比值決定了系統(tǒng)欠壓檢測的門檻電壓值Vtrip，滿足公式R1=R2*Vtrip/0.614-1(R2=130k)當電池正常時，輸出引腳LBO(LowBatteryOutput)輸出保持高電平；一旦電池電壓低于門檻電壓Vtrip時，LBO引腳輸出低電平，如果不使用欠壓檢測的話就把引腳3（LBI）接地即可。3液晶顯示模塊此次顯示模塊選用GXM12864，它內(nèi)含KS0108/HD61202控制器，是一種采用低功耗CMOS技術(shù)實現(xiàn)的點陣圖形LCD模塊，有8位的微處理器接口，通過內(nèi)部的128*64位映射DDRAM（DisplayDataRAM）實現(xiàn)128點*64點大小的平板顯示。該液晶顯示模塊使用KS0108B作為列驅(qū)動器。同時使用KS0107B作為行驅(qū)動器。KS0107B不與MPU發(fā)生聯(lián)系，只要提供電源就能產(chǎn)生行驅(qū)動型號和各種同步信號，比較簡單！GXM12864的內(nèi)部邏輯電路如圖在CXM12864中，兩片KS0101B的ADC均接高電平，RST也接高電平，這樣在使用GXM12864是就不必要再顧忌這兩個引腳的功能。/CSA引腳與KS0101B（1）的CS1相連，/CSB引腳與KS0101B（2）的CS1相連，因此/CSA,/CSB選通組合信號：/CSA,/CSB=01是選通KS0108B（1）；/CSA,/CSB=10時選通KS0108B（2）；其他