LCD点阵液晶屏的中文显示方法

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,LCD点阵液晶屏的中文显示方法,电子信息科学与技术,01052210 陈声柳,指导老师：,郭海燕 游颖敏,1,主要内容,1.引言,2.系统硬件设计,3.系统软件设计,2,引言,液晶作为一种显示媒体使用,到目前已涉及微型电视、数码照相机、数码摄像机以及显示器等多个领域。虽然现在的液晶产品已摒弃了以前那种简陋的单色设备形象。但是做为人机界面的关键技术，单色液晶显示技术在众多电子系统中仍然广泛应用，因为液晶显示器具有体积小、重量轻、功耗低、显示内容丰富等特点，如各种仪器,仪表,电子显示装置，计算机显示终端,电子打印机等诸多方面。但是当前的液晶应用只要是固定显示，如显示的内容为数字，则液晶只能显示数字，即显示的内容不能随意的变化。而点阵液晶模块则克服了这个缺点，点阵液晶模块的液晶像点做成点阵形式，显示内容由这些点阵组成，可以随心所欲的作改变，数字、英文字符、中文字符或图象显示都可以在一个模块上显示，还可以做到这些显示内容动态变化。,3,系统硬件设计,AT89C51单片机,外围接口芯片,点阵液晶模块,硬件设计原理,4,AT89C51单片机,AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOSE 8位单片机，片内含4Kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（EPROM）和128K bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储器单元，功能强大的AT89C51单片机可以为你提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。,主要性能参数：,.与MCS-51产品指令系统完全兼容；,.4K字节可重擦写Flash存储器；,.全静态操作：0Hz24MHz；,.1288字节内部RAM；,.32个可编程I/O口线；,.2个16位定时/计数器；,.6个中断源；,.可编程串行通道；,AT89C51芯片封装图如右图所示,5,AT89C51内部结构图,引脚功能说明,.VCC：电源电压,.GND：地,.P0口： 8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口，作为输出口时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑电路，在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。,.P1口：P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1口的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。,.P2口：P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX DPTR指令）时P2口送出高8位地址数据。在访问8 位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX RI指令）时，P2口送出P2特殊功能寄存器的内容。,6,7,.P3口：P3口是一组带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P3口的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。 P3口除了作为一般的I/O口外，还有特殊的功能用途。,.RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。,.ALE/PORG：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节,.XTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。,.XTAL2：振荡器反相放大器的输出端,8,外围接口芯片,8D锁存器74HC373,74HC373,是高速,8,进制,D,型锁存器利用先进的硅门,CMOSE,技术。具有高噪声免疫性和低功耗的标准,CMOSE,完整布局。可以驱动,15,个,LS-TTL,负载。由于具有大输出能力和三态特性，是在总线组织系统中,的总线接口技术的理想器件。器,件封装如图,与非门74LS00,74LS00为四组2输入端正逻辑,与非门主要起变换逻辑作用,还可,以提高负载能力及起缓冲作用,9,点阵液晶模块,2.3.1 基本特性,1. 显示特性,1) LCD 显示模块 : STN, 阳极, 自反射显示,2) 显示颜色 : 显示数据= “1” : 深蓝,: 显示数据= “0” : 黄绿灯光,3) 视角 : 6 H,4) 驱动方法: 1/64 duty, 1/9bias,5) 背光 : 黄绿 LED 背景灯,2. 物理特性,1) 外形尺寸 : 130.0 x 65.0 x 14.1MAX,10,内部结构图,内部寄存器,页（X）地址寄存器：,X地址指示内部RAM的显示数据的页。计数功能是不允许的。它的地址需要通过指令设置。,列（Y）地址寄存器：,Y地址计数器指示内部RAM的显示数据的地址。它可以通过指令设置，在“读”“写”显示数据操作之后自动加“1”。,显示开始行（Z）寄存器：,Z地址寄存器指示LCD中RAM,的数据显示的首行。它通常作为LCD图形样式的循环显示,。,11,4. 引脚功能表,引脚号,引脚名称,I/O,描述,1,VSS,电源,负电源输入，接地（0V）,2,VDD,电源,正电源输入,3,VO,电源,LCD参考对比度,4,R/S,输入,R/S = H； DB0 DB7 = 显示RAM中的数据,R/S = L； DB0 DB7 = 执行指令数据,5、6,R/W,E,输入,在“读”模式：R/W=高电平；数据从LCD模块中读入；当E为高电平且驱动器被选中的状态下，出现在DB0-DB7数据可以被主机取。,在“写”模式：R/W=低电平；数据写入LCD模块中；当驱动器被选中且E从高变低的状态下，出现在DB0-DB7数据被写入LCD模块。,7-14,DB0-DB7,I/0,数据总线：3种状态的I/0引脚用来显示数据和指令,15,/CS1,输入,片选信号；使能选通LCD模块的左部分(*1),16,/RST,输入,重置信号：/RST = L 显示关闭；显示开始行寄存器为“0”，命令和指令数据将不被接受,/RST = H 正常运行,17,/CS2,输入,片选信号；使能选通LCD模块的中部分(*1),18,/CS3,输入,片选信号；使能选通LCD模块的右部分(*1),19,VOUT,输出,VO的调整电压,20,ABL,电源,LED背光的正电源,12,读/写时序,显示控制指令,指令说明,代码,功能,标注,R/S,R/W,RB7,RB6,RB5,RB4,RB3,RB2,RB1,RB0,显示ON/OFF,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1/0,控制显示的ON/OFF，不影响内部状态和RAM中的数据，0=OFF，1=ON,*2,设置列（Y）地址,0,0,0,1,Y地址（063）,在Y地址计数器中设置列地址,*2,设置页（X）地址,0,0,1,0,1,1,1,X地址,（07）,在X地址寄存器中设置页地址,*2,设置显示开始地址（Z地址）,0,0,1,1,Z地址（063）,指示RAM中的数据显示在屏幕的顶行,*2,“读”状态,0,1,Busy,0,ON/OFF,Reset,0,0,0,0,读状态：Busy=L，驱动器就绪；Busy=H，驱动器忙，ON/OFF=L，显示开，ON/OFF=H，显示关；REST=L，正常运行，REST=H，重置,*1,“写”状态,1,0,写数据,将显示数据写入RAM，执行写指令后，Y地址自动加1,*2,“读”显示数据,1,1,读数据,从显示数据RAM中读显示数据,*1,13,硬件设计原理与框图,系统设计中用到了液晶显示模块，液晶模块有可与单片机直接相连的接口，一般都有数据传送接口、电源接口和控制接口：如指令,/,数据控制口、读,/,写控制口。用单片机的,I/O,口控制液晶模块的指令,/,数据或读,/,写接口，就可以通过数据口把数据转送到液晶模块显示。单片机对片外的控制地址有8位和16位两种，8位地址只用到P0口，16位地址用到P2和P0口，P2口送高8位地址，P0口送低8位地址。P0既是数据线也作地址线，要用到分时复用技术，通过地址锁存芯片实现地址、数据的复用，进而控制模块显示。系统框图。,14,硬件原理分析,液晶显示模块LM19264DBC把指令和数据的读、写分开。经过分析该模块的的I/O功能、读/写时序和显示控制指令，,系统,决定,只用,8,位地址，并采用单片机的P3.0口控制液晶模块的复位，而采用P3.1P3.3口控制显示模块左、中、右三个显示部分的选择。P0.7口作为模块选通的总控制信号口，即P0.7=0时，单片机不能对显示模块进行指令或数据的读写；P0.7=1时，显示模块接收单片机传送的指令或数据。P0.0和P0.1接到液晶模块的R/W和R/S端口，对照液晶模块显示控制指令可得出指令和数据的读、写指令的地址。则有单片机I/O和显示模块I/O口对应的接口,15,R/S,R/W,功能,地址,P0.7,P0.6,P0.5,P0.4,P0.3,P0.2,P0.1,P0.0,0,X,X,X,X,X,X,X,不用状态,1,X,X,X,X,X,0,0,写指令,80H,1,X,X,X,X,X,0,1,读状态,81H,1,X,X,X,X,X,1,0,写数据,82H,1,X,X,X,X,X,1,1,读数据,83H,单片机液晶模块对应的接口,16,液晶显示模块,LM19264DBC,内部有数据寄存器，单片机访问该模块的连接相当于访问片外存储器。系统采用汇编语言编写，在硬件接口电路中用到单片机的,R/W,和,RD,两个输出口，,R/D,、,R/W,两个端口为片外数据存储器选通信号，在不访问片外数据存储器时，两个口总是输出高电平，单片机执行,MOVX,这条指令时，,R/D,或,/RW,输出低电平，所以为实现,E,引脚输入能产生读、写时的时序，两个接口与,P0.7,通过与非门逻辑操作后控制液晶模块的,E,口电路连接如图。,对电路进行逻辑时序分析可得如图,17,硬件原理图,18,系统软件设计,软件设计思想,系统程序流程图,19,软件设计思想,点阵液晶中文显示方式,LM19264DBC显示模块中文字符显示方式如上表所示，一个汉字要拆分成上下两个部分显示，占用两个连续的X寄存器。所以LM19264DBC模块只能显示4行。在Y方向上，一个汉字占用16列，而该模块液晶有192列点阵，分成三部分，每部分可以显示4个汉字。,系统软件设计,本系统采用该模块显示“欢迎光临”四个汉字来研究液晶模块的中文显示方法的软件设计。选择显示的位置在LCD模块的左边部分第一行，若要显示在其它位置可以通过指令设置，液晶模块的X、Y及/CS1、/CS2、/CS3可以控制中文显示在液晶的任何位置上，例如要把“欢迎光临”四字显示在液晶的正中位置，则可以设置X=3、Y=0、/CS1=1、/CS2=0、CS3=1，显示字的下半部分是X=4。LM19264DBC模块本身有内部数据寄存器，程序主要的功能是实现单片机内部数据和显示模块之间的数据传递。,20,21,要使LCD模块显示汉字，要完成如下几个工作：在LCD开始显示之前，要对模块内的数据RAM清零，然后再对模块进行显示初值设置。初始化后再把相应要显示的数据送到模块的RAM。所以程序分成：初始化模块、清除显示器RAM子程序模块、写指令程序模块、写数据程序模块以及忙碌标志位检测模块。,这里需要注意的是：由于要显示一个汉字用到两个X寄存器，而X寄存器没有自动加1功能，故一个字的上半部分送显示完成后，要重新设置X寄存器的值。下部分的数据的Y地址要从该字开始显示的位置开始。在左、中、右三个部分内的Y地址可以自动加1，后一个字的Y地址是前一个字最后一个数据Y地址的下一位。每部分只可以显示四个汉字，要显示第五个汉字时，要重新设置Y值在下一部分显示。,22,毕业设计（论文）介绍完毕,谢谢各位老师的指点,23,