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1、器在 AT89C51 单片机中的研究应用闫真才 尹志强摘 要:本文分析了 RT12864J-3 液晶显示器的引脚控制方法, 设计了与 AT89C51 单片机的硬件接口电路;实验研究了不同大小汉字字模的提取,显示方法, 以及滚屏和动画的实现技术, 并采用 C-51 语言进行了具体的显示程序设计.关键词: 液晶显示; 字模提取; AT89C51 单片机;C-51 程序0. 引言 液晶显示器(LCD) 是一种极低功耗显示器,有段位式,字符型, 点阵式三种, 目前应用较多的是点阵式液晶显示器.点阵式液晶显示器不仅能够显示字符和汉字,而且能够显示各种图形和动画 .点阵式液晶显示器及其控制器种类都很多,H
2、D61202 控制器控制的 12864 点阵式液晶显示器是单片机中较为广泛应用的一种 .近几年,作者在产品开发中多次使用 RT12864-3 点阵式液晶显示器,先后应用于两维激光雕刻机, 微机数控机床等科研项目上.本文对RT12864-3 液晶显示器在 AT89C51 单片机控制系统中软硬件设计方法进行介绍.RT12864J-3 的硬件构成及控制方法RT12864J-3 液晶显示模块中包含左右两片液晶显示模块,分别由两个 HD61202 驱动器( 图 1 中 IC1 和 IC2)作为列驱器,同时使用 HD61203 驱动器(图 1 中 IC3)作为行驱动器.模块主要硬件结构如图 1 所示.1.
3、1 模块引脚介绍RT12864J-3 液晶显示器模块共有 20 引脚(见图 2),分别定义如下:CS1,CS2 为左, 右显示模块片选信号,低电平选通;CS1,CS2共有四种状态,CS1,CS2=1,1,两片均未选通,CS1,CS2= 1,0或者0,1,分别为选中右模块或左模块,CS1, CS2= 0,0为非法状态;E 为芯片使能端 ,下降沿数据被锁存(写) 入控制器,E 高电平时数据被读出;R/W 为读写使能信号,R/W=1 为读选通,R/W=0 为写选通;D/I 为数据/信号选通端,D/I = 1 为数据操作,D/I = 0 为写指令或读状态;RET 为复位信号, 高电平有效;LED 和
4、LED是背光电源正负端;VDD 是逻辑电源,接 5V 电压;VSS 为接地端;Vo 是对比度调节电压输入端;VOUT 为液晶驱动电源,取-10-12V;DB0DB7 为数据总线.显示控制方法RT12864J-3 为 12864 点阵液晶显示模块 ,由左右两片 6464 点阵组成 ,分别由 CS1 和 CS2 选中.每个模块64 行 (063)和 64 列(063),64 行平分为 8 页(07 页).向液晶控制器写数据或命令字 ,首先选中左片或右片,写数据还需确定数据写入的页码(07);对 RT12864J-3 的操作共有 7 个控制命令, 如表 1 所示.表 1 RT12864J-3 液晶显
5、示模块控制字命令表指令R/W D/IDB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0显示开/关0 00 0 1 1 1 1 1 1/0显示起始行设置0 00 0 1 1 显示起始行 (0 63)页 设 置1 0 1 0 1 1 1 页号 (0 7)列地址设置0 00 0 0 1 显示起始列 (0 63)读状态指令1 0BUSY 0 ON/OFF REST 0 0 0 0读数据1 1 数 据写数据0 1数 据对液晶显示器操作首先让液晶控制器使能端置为低电平,接着给液晶控制器复位 ,即将 RET 置高一段时间,然后开显示.为使显示屏上不出现乱码 ,应该在显示之前清显示屏 .对液晶模块
6、的写控制字分为 2 个步骤:1)根据所需写的控制字给控制端 R/W 和 D/I 置相应的高, 低电平;2)向控制器中写控制字,每个控制字都是 8 位的, 通过 DB0DB7 传送给控制器.2. 与 AT89C51 单片机接口电路设计由 AT89C51 的 P0 口作为数据线,因 P0 口是灌电流驱动,故须加上拉电阻提供灌电流 .使用 P1.1P1.5 作为RT12864J3 控制器的控制口.由于液晶材料的物理特性和液晶的对比度会随着温度的变化而变化, 因此所加的负电压值应该随温度作相应的调整,为满足这一要求, 我们使用一个可调电位器调节负电压值 .绝大多数液晶模块具有背光显示的功能,HD612
7、02 在背光电源输入正端接入 4.04.3V 电源时,才具有背光效果.背光电路中电流对电压很敏感,因此若不能直接提供 4.04.3V 的电压, 可以接成图 2 所示.由于 RT12864J-3 内部含有限流电阻,因此可直接将背光电源 LCD 接 5V 电压.为了能够让背光强度可以调节,显示出更加理想的效果,作者在 LCD 和 LCD-之间增加了一个 1K 可调电阻.AT89C51 单片机其他外围接口电路如图 2 所示.3. 软件设计方法及汉字显示的实现3.1 软件设计方法激光雕刻机系统中液晶显示器主要显示激光状态,预加工指令, 加工状态 .程序采用 C-51 语言,具有很强的移植性.开机后在显
8、示主界面之后,程序根据外部信息的要求显示相应的内容 .显示内容有字符 ,数字,汉字和图片对应的函数为 ChartDisplay(),NumberDisplay(),ChineseDisplay()和 PictureDisplay()存放这些预显示内容的数组分别为 ChartDisplay ,NumberDisplay ,ChineseDisplay 和 PictureDisplay .应用系统软件流程如图 3 所示. C-51 程序:void main()unsigned char i; unsigned char j; for(i = 0;i 显示器不仅能够显示 1616 点阵汉字,也可以显
9、示 2424,3224 等点阵的汉字.图 4(b)所示为 3232 点阵汉字的显示,其字模的提取方法和 1616 点阵的提取方法相同, 显示程序稍作修改即可.结束语本文研究的 RT12864J3 点阵式液晶显示器的使用方法,自 2002 年以来已在多个机电产品中获得应用,效果良好.系统中程序采用 C51 语言不仅使开发周期缩短 ,而且具有很强的移植性和可读性.需要指出的是, 本文介绍的使用方法对于由 HD61202 及其兼容驱动器控制的其他液晶显示模块也都具有参考意义.参考文献 1.郭强, 周云仙 . 液晶显示应用手册. 电子工业出版社, 2002.82.马忠梅 ,籍顺心等. 单片机的 C 语
10、言应用程序设计 . 北京航空航天大学出版社, 1999.13.李维计 ,郭强. 液晶显示应用技术 电子工业出版社, 2000.4.魏小龙 ,戴祥,施亿平. 液晶汉字显示与汉字库实现设计. 实验室研究和探索, 第 22 卷第 6 期.闫真才(1979-),男, 安徽淮北人,合肥工业大学硕士生 ;尹志强(1951-),男, 河北人,合肥工业大学副教授 ,硕士生导师.N图 3 AT89C51 控制 RT12864-J 液晶显示器流程图Y有显示信号 开 始.从该地址中读取代码,并显示.判断信号类型,并找到所需显示信号的地址.显示 合肥工业大学机电教研室初 始 化5 64 64 64 CS1 CS2 D/I . R/W . E YRET N有显示信号 .结 束(a)1616 点阵 (b)3232 点阵图 4 点阵汉字图象图 2 接口电路设计DB0DB7 IC1 IC2 IC3 LCDPanel(12864)图 1 RT12864J-3 模块主要硬件构成
