STC89C52和HT1621D的液晶顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】 STC89C52和HT1621D的液晶顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 液晶顯示器(LCD)具有功耗低、體積小、重量輕、超薄、可視面積大，畫(huà)面效果好、分辨率高，抗干擾能力強(qiáng)等許多其他顯示器無(wú)法比較的優(yōu)點(diǎn)，近幾年來(lái)被廣泛應(yīng)用于單片機(jī)控制的智能儀器、儀表和低功耗電子系統(tǒng)中。在以單片機(jī)為的微控制系統(tǒng)中，單片機(jī)與顯示器件的接口是一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，具體工作包括選擇顯示器件的類(lèi)型，接口采用串行方式還是并行方式等問(wèn)題。本文針對(duì)單片機(jī)控制的智能化工業(yè)設(shè)備對(duì)人機(jī)對(duì)話(huà)接口簡(jiǎn)單、便捷的要求，詳細(xì)討論段式液晶模塊HT1621D與單片機(jī)STC89C52的一種硬件接口電路和軟件編程方法。 1 HT1621

2、液晶模塊與STC89CS2單片機(jī) HT1621是128點(diǎn)內(nèi)存映像和多功能的LCD驅(qū)動(dòng)器，HT1621的軟件配置特性使它適用于多種LCD應(yīng)用場(chǎng)合，包括LCD模塊和顯示子系統(tǒng)。靜態(tài)顯示內(nèi)存RAM以324位的格式儲(chǔ)存所顯示的數(shù)據(jù)。RAM的數(shù)據(jù)直接映像到LCD驅(qū)動(dòng)器，可以用READ，WRITE和READ-MODIFY-WRITE命令訪(fǎng)問(wèn)。HT1 621D引腳圖如圖1所示。 圖1 HT1621D引腳圖 各引腳功能如下： COM0COM2：LCD公共輸出口。 SEG1SEG31：LCD段輸出口。 ：片選輸入，接一上拉電阻。當(dāng)為高電平，讀寫(xiě)HT1621的數(shù)據(jù)和命令無(wú)效，串行接口電路復(fù)位；當(dāng)為低電平和作為輸入

3、時(shí)，讀寫(xiě)HT1621的數(shù)據(jù)和命今有效。 ：READ脈沖輸入，接一上拉電阻。在信號(hào)的下降沿，HT1621內(nèi)存的數(shù)據(jù)被讀到DATA線(xiàn)上，主控制器可以在下一個(gè)上升沿時(shí)鎖存這些數(shù)據(jù)。 ：WRITE脈沖輸入，接一上拉電阻。在信號(hào)的上升沿，DATA線(xiàn)上的數(shù)據(jù)寫(xiě)到HT1621。 DATA：外接上拉電阻的串行數(shù)據(jù)輸入輸出。 VSS：負(fù)電源；地。 VLCD：LCD電源輸入。 VDD：正電源。 ：時(shí)基或看門(mén)狗定時(shí)器溢出標(biāo)志，NMOS開(kāi)漏輸出。 BZ：聲音頻率輸出。 STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS 8位單片機(jī)，突出的優(yōu)點(diǎn)是片內(nèi)集成了8 KB可重復(fù)編程的FLASH程序存儲(chǔ)器。具有ISP功能，可直接通過(guò)串

4、口用戶(hù)程序，方便調(diào)試程序，內(nèi)部8 KB的FLASH E2PROM使用戶(hù)編制的程序及需要顯示的字母、數(shù)字、漢字和圖形都可以存儲(chǔ)在里面，免去了擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器的麻煩，使以STC89C52單片機(jī)為的控制系統(tǒng)電路更簡(jiǎn)單，十分適用于液晶顯示，在智能儀器、儀表和低功耗電子產(chǎn)品中被廣泛選用。 2 硬件電路設(shè)計(jì) 考慮到單片機(jī)的外圍擴(kuò)展電路盡可能少，硬件構(gòu)造越簡(jiǎn)單越好。如果液晶顯示器的8位數(shù)據(jù)線(xiàn)與單片機(jī)采用并行接口的話(huà)，數(shù)據(jù)線(xiàn)就占用了8位，再加上其他的一些控制線(xiàn)，將占用較多的IO口線(xiàn)，因此在很多儀器儀表的應(yīng)用中，將液晶顯示器的8位數(shù)據(jù)線(xiàn)與單片機(jī)通過(guò)串行輸入并行輸出器件開(kāi)展串行接口，實(shí)現(xiàn)實(shí)用準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳輸方式。HT

5、1621與微控制器之間只需三根線(xiàn)開(kāi)展連接，即將HT1621的三個(gè)管腳，DATA和分別與單片機(jī)的P3.4，P3.3和P3.5相連。 HT1621D只有四根管腳用于接口，管腳用于初始化串行接口電路和結(jié)束主控制器與HT1621之間的通訊。管腳設(shè)置為“1”時(shí)，主控制器和HT1621之間的數(shù)據(jù)和命令無(wú)效并初始化。在產(chǎn)生模式命令或模式轉(zhuǎn)換之前，必須用一個(gè)高電平脈沖初始化HT1621的串行接口。管腳DATA是串行數(shù)據(jù)輸入輸出管腳，讀寫(xiě)數(shù)據(jù)和寫(xiě)命令通過(guò)管腳DATA開(kāi)展。管腳是讀時(shí)鐘輸入管腳，在信號(hào)的下降沿時(shí)，數(shù)據(jù)輸出到管腳DATA上，在信號(hào)上升沿和下一個(gè)下降沿之間，主控制器應(yīng)讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)。管腳是寫(xiě)時(shí)鐘輸入管

6、腳，在信號(hào)上升沿時(shí)，管腳DATA上的數(shù)據(jù)、地址和命令被寫(xiě)入HT1621。可選的管腳可用作主控制器和HT1621之間的接口，可用軟件設(shè)置作為定時(shí)器輸出或WDT溢出標(biāo)志輸出。主控制器與HT1621的相連接后，可以實(shí)現(xiàn)時(shí)基或WDT功能。其硬件電路如圖2所示。 圖2 LCD顯示電路 3 軟件設(shè)計(jì) 3.1 LCD驅(qū)動(dòng)器相關(guān)命令 HT1621可以用軟件設(shè)置。兩種模式的命令可以配置HT1621和傳送LCD所顯示的數(shù)據(jù)。HT1621的配置模式稱(chēng)為命令模式，命令模式類(lèi)型碼為100。命令模式包括一個(gè)系統(tǒng)配置命令，一個(gè)系統(tǒng)頻率選擇命令，一個(gè)LCD配置命令，一個(gè)聲音頻率選擇命令，一個(gè)定時(shí)器設(shè)置命令和一個(gè)操作命令。數(shù)據(jù)

7、模式包括READ，WRITE和READ-MODIFY-WRITE操作，數(shù)據(jù)和命令模式類(lèi)型如下： 模式命令應(yīng)在數(shù)據(jù)或命令傳送前運(yùn)行。如果執(zhí)行連續(xù)的命令，命令模式代碼即100，將被忽略。當(dāng)系統(tǒng)在不連續(xù)命令模式或不連續(xù)地址數(shù)據(jù)模式下，管腳應(yīng)設(shè)為“1”，而且先前的操作模式將復(fù)位。當(dāng)管腳返回“0”時(shí)，新的操作模式類(lèi)型碼應(yīng)先運(yùn)行。 3.2 工作時(shí)序 只看掌握和熟悉了HT1621的工作時(shí)序圖才能更好地開(kāi)展軟件編程。HT1621的命令模式時(shí)序圖如圖3所示，寫(xiě)模式的時(shí)序圖如圖4所示。 圖3 命令模式時(shí)序圖 圖4 WRITE模式的時(shí)序圖 WRITE101 a5 a4 a3 a2 a1 a0 d0 d1 d2 d3

8、寫(xiě)數(shù)據(jù)到RAM a5a0 RAM地址；d3d0 RAM數(shù)據(jù) 3.3 LCD顯示程序的編寫(xiě) 要正確的編寫(xiě)出LCD顯示程序，需要知道HT1621的段與液晶顯示屏的對(duì)應(yīng)情況。RAM的數(shù)據(jù)直接映像到LCD驅(qū)動(dòng)器，RAM可看成是由SEG1SEG31和COM0COM2對(duì)應(yīng)組成的映像圖。HT1621的RAM段碼映射如下表1所示。 表1 HT1621的RAM段碼映射表 液晶顯示屏上要顯示的每一個(gè)符號(hào)都對(duì)應(yīng)于RAM中的一位，要顯示哪位只需將該位對(duì)應(yīng)的單元即SEG和COM相交的地方置“1”就可以了，若不要顯示則將該位送“0”。對(duì)于09的數(shù)字顯示是采用七段碼來(lái)顯示的。在編寫(xiě)顯示程序時(shí)可以將要顯示內(nèi)容的顯示代碼放在一個(gè)表中，然后在程序中可以通過(guò)查表的方式根據(jù)此顯示代碼查出對(duì)應(yīng)要顯示的內(nèi)容。LCD顯示子程序流程如圖5所示。 圖5 LCD顯示子程序流程圖 4 結(jié)語(yǔ) 本文詳細(xì)地介紹了段式液晶顯示模塊HT1621與單片機(jī)S