基于51單片機(jī)控制的液晶顯示器控制電路設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)word格式(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 塊的顯示效果。例如： 文本屬性數(shù)據(jù)為 05H，則對(duì)應(yīng)的字符顯示效果是一個(gè)負(fù)向顯示的“ 0”。 字符代碼為 21H，文本屬性數(shù)據(jù)為 08H，則對(duì)應(yīng)的字符顯示效果是一個(gè)正向閃爍顯示的“ A”。 T6963C 的文本屬性功能的實(shí)現(xiàn)是以犧牲圖形顯示功能為代價(jià)的。 T6963C 將圖形地址指針計(jì)數(shù)器用作文本屬性區(qū)的尋址。所以文本屬性功能不能與圖形顯示功能并存。 T6963C 具有顯示合成功能。它可以將文本顯示與圖形顯示通過(guò)某種合成邏輯同時(shí)在顯示屏上顯示。這種合成邏輯有邏輯“與”，邏輯“或”以及邏輯“異或”等，是通過(guò)選擇器實(shí)現(xiàn)的。 T6963C 還可以將顯示屏上顯示內(nèi)容“屏讀”或“屏拷貝”，這也是 T6963C 所獨(dú)特的功能。 T6963C 將傳送給液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的合成數(shù)據(jù)反饋給復(fù)制電路，再由其送到數(shù)據(jù)棧或圖形顯示區(qū)。 T6963C 還具有光標(biāo)控制器和光標(biāo)指針寄存器。它用與在文本顯示方式下光標(biāo)的顯示控制。光標(biāo)數(shù)據(jù)是在文本數(shù)據(jù)鎖存器處與文本字符數(shù)據(jù)合成后一起送入液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的。 T6963C控制部具有管理顯示存儲(chǔ)器和字符發(fā)生器的能力。 T6963C內(nèi)置有 128種 5*8 點(diǎn)陣的 ASCI 字符字模庫(kù) CGROM，字符代碼為 00H～ 7FH。并允許在顯示存儲(chǔ)器內(nèi)開(kāi)辟一個(gè)用戶自定義字符 8*8點(diǎn)陣字模庫(kù) CGROM。在使用內(nèi)部 CGROM同時(shí)，T6963C 也可以支持 CGRAM，字符代碼定義在 80H～ FFH。 T6963C 可以管理 64K 的顯示存儲(chǔ)器。它可 以把顯示存儲(chǔ)器分為文本顯示區(qū)，圖形顯示區(qū)，文本屬性區(qū)或自定義字符庫(kù)區(qū)等。 T6963C 管理顯示存儲(chǔ)器的引腳有： ad15～ ad0 輸出 16位地址總線。 d7～ d0 三態(tài) 8 位數(shù)據(jù)總線。 r/w 輸出 讀寫(xiě)選擇控制線。 r/w=1 為讀操作； r/w=0 為寫(xiě)操作。 ___ce 輸出 存儲(chǔ)器操作使能信號(hào)。低電平有效。 ____1ce ,____0ce 輸出 存儲(chǔ)器操作使能信號(hào)。在單屏結(jié)構(gòu)設(shè)置（ DUAL ）時(shí)有效。它們的有效地址范圍是： ce0 0000H～ 07FFH ce1 0800H～ 0FFFH T6963C 多用于單屏結(jié)構(gòu)的液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制，但也具備控制雙屏結(jié)構(gòu)液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能力。在雙屏結(jié)構(gòu)的液晶顯示驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制中， T6963C自動(dòng)將 ad15 地址線作為上下屏的顯示存儲(chǔ)器的分界， ad15=0 的部分為上下屏的 顯示存儲(chǔ)器區(qū)， ad15=1 為下半屏的顯示存儲(chǔ)區(qū)。計(jì)算機(jī)設(shè) 置的顯示區(qū)域都在上半屏的顯示存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)，而 T6963C 將自動(dòng)地從相應(yīng)的下半屏的顯示存儲(chǔ)區(qū)的區(qū)域中提取下半屏的顯示數(shù)據(jù)。這樣的處理對(duì)計(jì)算機(jī)寫(xiě)入顯示數(shù)據(jù)時(shí)是比較麻煩的，這也許是 T6963C 少用于雙屏結(jié)構(gòu)液晶顯示驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的原因。 另外， T6963C 保留了四個(gè)測(cè)試引腳，它們是測(cè)試信號(hào)輸入端 T1， T2；檢測(cè)信 號(hào)輸出端 CH1， CH2。在 T6963C 的應(yīng)用是，這四個(gè)引腳不必考慮。 2 列驅(qū)動(dòng)方式 列驅(qū)動(dòng)器 T6A39 是 80路列驅(qū)動(dòng)器，它采用了 CMOS 工藝，具有低功耗、耐高壓和高速運(yùn)行等特點(diǎn)。 列驅(qū)動(dòng)器 T6A39 電路由兩路 8*5 位雙向移位寄存器、串 /并轉(zhuǎn)換器及液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路和數(shù)據(jù)位選擇寄存器、數(shù)據(jù)方向控制器、驅(qū)動(dòng)時(shí)序控制器、 LCD 偏壓電路組成。 8*5 位雙向移位寄存器的作用是把接收到的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符合要求的并行數(shù)據(jù)，并傳遞給兩組液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路。 液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路的作用是在 LCD 偏壓電路供給的偏置電路下，將得到的80位并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 LCD 所需的并行輸出數(shù)據(jù)信號(hào)電平。 T6A39 的數(shù)據(jù)輸入端為 DI DI DI DI4。 T6A39 的數(shù)據(jù)接受形式有三種：一位串行、二位并行和四位并行方式。這三種方式通過(guò)設(shè)置端 DUAL， DIR和 DFDF2 的電位組合設(shè)置。 T6A39 還有兩個(gè)數(shù)據(jù)接收使能信號(hào) EI0 EI02，正脈沖信號(hào)有效，它們中之一作為輸入端啟動(dòng)本片數(shù)據(jù)接收工作，另一個(gè)作為輸出表示本片數(shù)據(jù)接收已滿，停止接收工作，這兩個(gè)信號(hào)作為級(jí)聯(lián)信號(hào)使用，即作為輸入的一端與上一級(jí)的輸出端連接，由上一級(jí)數(shù)據(jù)接收已滿信號(hào)啟動(dòng)本級(jí)工作，作為輸出的一端與下一級(jí)的輸入端連接，本級(jí)數(shù)據(jù)接收已滿，停止接收工作，發(fā)出信號(hào)以啟動(dòng)下一級(jí)的工作。 當(dāng)幾片 T6A39 級(jí)聯(lián)使用時(shí)，第一片 T6A39 的數(shù)據(jù)接收使能信號(hào) EI01 和 EI02中作為輸入端的那個(gè)信號(hào)需與 T6963C 的 LP信號(hào)相連。 列驅(qū)動(dòng)器 T6A39 工作原理如下：首先設(shè)置好數(shù)據(jù)位選擇電路、數(shù)據(jù)方向控制電路、驅(qū)動(dòng)時(shí)序控制電路，當(dāng)數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)輸入端 DI DI DI DI4 輸入到串 / 并轉(zhuǎn)換器后，該電路將等待接收滿 8位后把數(shù)據(jù)并行地移入 8*5位雙向移位寄存器內(nèi)，然后在 LP與 FR 信號(hào)的作用下通過(guò)液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路將數(shù)據(jù)輸出。 3 行驅(qū)動(dòng)方式 行驅(qū)動(dòng)器 T6A40 是 68路行驅(qū)動(dòng)器，它采用 CMOS 工藝，具有低功耗、耐高壓和高速運(yùn)行等特點(diǎn) 行驅(qū)動(dòng)器 T6A40 電路由兩路 34 位雙向移位寄存器、數(shù)據(jù)方向控制器、 SCP極性控制器、液晶 顯示驅(qū)動(dòng)電路及 LCD 偏壓電路組成。 行驅(qū)動(dòng)器 T6A40 片內(nèi)有兩個(gè) 34 位雙向移位寄存器，串行數(shù)據(jù)可從 DI01 和DI02 兩個(gè)端子輸入或輸出。 數(shù)據(jù)方向控制器根據(jù)單 /雙屏選擇端子 DUAL和流向選擇端子 DIR邏輯電平產(chǎn)生流向控制信號(hào)。 SCP 極性控制器產(chǎn)生 SCP 信號(hào)，由觸發(fā)方式選擇端子 TSW 來(lái)控制 SCP的有效觸發(fā)方式：當(dāng) TSW=0 時(shí)，數(shù)據(jù)在 SCP 的上升沿輸出至驅(qū)動(dòng)輸出端；當(dāng) TSW=1 時(shí)，數(shù)據(jù)在 SCP 的的下降沿輸出至驅(qū)動(dòng)輸出端。 行驅(qū)動(dòng)器 T6A40 工作原理如下：兩個(gè) 34 位雙向移位寄存器產(chǎn)生的兩個(gè)34位并行數(shù)據(jù)將輸出 到兩個(gè) LCD 驅(qū)動(dòng)電路中，并在 LCD 偏壓電路作用下產(chǎn)生 68位并行 LCD 行輸出信號(hào)，最后加到 LCD 屏的行輸入端。 （ 四 ） 硬件設(shè)計(jì) 1 硬件電路設(shè)計(jì)要求 （ 1）控制液晶顯示模塊實(shí)現(xiàn)英文、漢字、圖形、及圖像的顯示。 （ 2）實(shí)現(xiàn)便攜式設(shè)計(jì)。 （ 3）可提供實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌陔娐贰? 2 總體電路設(shè)計(jì)構(gòu)架 單片機(jī)系統(tǒng)板主要由單片機(jī)、 EPROM、電源電路、 RS232 接口電路及液晶顯示 模塊接口組成。其電路原理框圖如圖 41： 圖 41 總電路原理框圖 單片機(jī)系統(tǒng)板的功能是控制液晶顯示模塊進(jìn)行顯示，它的特點(diǎn)是采用了7805 整流電源電路為系統(tǒng)板提供 5V 電壓，可實(shí)現(xiàn)便攜式設(shè)計(jì)，另外系統(tǒng)板還配備了一個(gè) RS232 接口，可以實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸。 3 單片機(jī)與液晶顯示模塊接口 單片機(jī)與液晶顯示模塊接口的通信這里采用間接訪問(wèn)方式。間接控制方式是將內(nèi)置 T6963C 控制器的液晶顯示模塊與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中某個(gè)并行 I/O 接口連接，計(jì)算機(jī)通過(guò)對(duì)該 I/O 接口的間接操作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊的控制。間接控制方 式在硬件電路上需要一個(gè) 8 位并行接口與模塊的數(shù)據(jù)線連接，作為數(shù)據(jù)總線，還需要一個(gè)3位并行接口作為時(shí)序控制信號(hào)線如 89C51 的 作為 C/D， 作為 WR，以及 作為 RD。由于使用了專用的并行接口連接模塊，而且該并行接口自身在電 源 電 路 單 片 機(jī) RS232 接口 電 路 EPROM 液晶顯示模塊接口 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有相應(yīng)的片選地址，所以模塊的片選信號(hào)可以直接接地作選通態(tài)，間接控制方式的接口電路與時(shí)序無(wú)關(guān)，時(shí)序完全靠軟件編程實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)間接控制方式下與內(nèi)置 T6963C 控制器的液晶顯示模塊的實(shí)用接口電路如下所示。模塊的 V0 端所接的電位器是作為液晶驅(qū)動(dòng)電源的調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)顯示的對(duì)比 度。間接接口電路如圖 42： 圖 42 間接接口電路 4 單片機(jī)與計(jì)算機(jī)的通信接口 單片機(jī)與計(jì)算機(jī)的通信采用簡(jiǎn)化三線的串行通信方式，即把單片機(jī)的發(fā)送端 TXD 直接和計(jì)算機(jī)的接收端 RXD 相連，接收端 RXD 直接和計(jì)算機(jī)的發(fā)送端 TXD相連，但是單片機(jī)的 +5V TTL 信號(hào)電平與 PC 機(jī)的177。 10V信號(hào)電平不相容，所以必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換， 本設(shè) 計(jì)中采用 MAXIM 公司生產(chǎn)的 MAX232 芯片， MAX232 包含兩路接收器和驅(qū)動(dòng)器，適用于各種 EIA232C 和 。 MAX232 芯片內(nèi)部有一個(gè)電源電壓變換器，可以把輸入的 +5V電源電壓變換成為 RS232C 輸出電平所需的177。 10V 電壓，所以，采用此芯片接口的串行通信系統(tǒng)只需要單一的+5V電源就可以了。 不像傳統(tǒng)的 RS232電平轉(zhuǎn)換器發(fā)送器 MC1488和接收器 MC1489那樣必須提供額外的 +12V 和 12V 電源。 MAX232 芯片引腳圖如圖 43： 圖 43 MAX232 引腳圖 圖 44 MAX232 串行接口電路 此通信接口電路，只用了 MAX232 芯片中的一路接收 器和驅(qū)動(dòng)器，接至 PC機(jī)串口的接口使用 RS232 標(biāo)準(zhǔn)的 DB9 芯接插座。 MAX232CPE 接線也非常簡(jiǎn)單，只需要 5V 電源，外接四只電容，即可產(chǎn)生 +12V 和 12V 電壓，輸出標(biāo)準(zhǔn)的 RS232接口信號(hào)。而且 MAX232CPE的價(jià)格不貴，所以采用 MAX232CPE接口芯片實(shí)現(xiàn) RS232接口電路。其接口電路如圖 44。 5 電源電路 電源電路是由電源變壓器 ,整流 ,濾波和穩(wěn)壓電路等四部分組成。電源變壓器是將交流電網(wǎng) 220V 的電壓變?yōu)樗枰碾妷褐?,然后通過(guò)整流電路交流電壓變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓。由于此脈動(dòng)的直流電壓還含有 較大的波紋 ,必須通過(guò)濾波電路加以濾除 ,從而得到平滑的直流電壓。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動(dòng) (一般有10%左右的波動(dòng) ),負(fù)載和溫度的變化而變化 .因而在整流 ,濾波之后 ,還需接穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng) ,負(fù)載和溫度變化是 ,維持輸出直流電壓穩(wěn)定。電源電路如圖 45: 圖 45 電源電路 （ 五 ） 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 1 內(nèi)置 T6963C 控制器軟件特性 由于 T6963C 使用了硬件初始化設(shè)置 ,所以使得其指令功能集中于顯示功能的設(shè)置上 ,從而加強(qiáng)了 T6963C 的顯示控制能力。 T6963C 模塊的控制指令可帶 1 個(gè)或 2 個(gè)參數(shù)，或無(wú)參數(shù)。每條指令的執(zhí)行都是先送入?yún)?shù)，再送入指令代碼。而且當(dāng)向 T6963C 中讀、寫(xiě)數(shù)據(jù)或向其中寫(xiě)入命令時(shí)，必須嚴(yán)格遵循 T6963C 的時(shí)序。如果所送參數(shù)多于規(guī)定個(gè)數(shù)，以最后送入的有效。每次操作之前必須先進(jìn)行狀態(tài)字檢測(cè)。顯示過(guò)程流程圖如圖 51： 圖 51 顯示過(guò)程流程圖 圖 52 雙參數(shù)指令傳輸流程圖 以上每一步驟又要 完成以下流程：對(duì)于無(wú)參數(shù)或自動(dòng)指令，以上過(guò)程只需 1次，單參數(shù)指令需兩次，而雙參數(shù)指令則需進(jìn)行 3 次（前 2次傳參數(shù)，最后傳指令）。圖 52以雙參數(shù)指令為例給出其指令傳輸過(guò)程。 液晶顯示模塊指令說(shuō)明如下 : 格式 T6963C 的狀態(tài)字由七位標(biāo)志位組成 ,它們是 : S0 指令讀寫(xiě)狀態(tài) 1:準(zhǔn)備好 0:忙 S1 數(shù)據(jù)讀寫(xiě)狀態(tài) 1:準(zhǔn)備好 0:忙 S2 數(shù)據(jù)自動(dòng) 讀狀態(tài) 1:準(zhǔn)備好 0:忙 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 S0 初始化 清 零 定入顯示數(shù)據(jù) 狀態(tài)讀取 狀態(tài)檢測(cè) 寫(xiě)指令（讀數(shù)據(jù)） 指令狀態(tài)啟動(dòng) 狀態(tài)檢查 寫(xiě)參數(shù) 1（低 8 位） 寫(xiě)指令 狀態(tài)檢查 寫(xiě)參數(shù) 2（高 8 位） 狀態(tài)檢查 結(jié) 束 S3 數(shù)據(jù)自動(dòng)寫(xiě)狀態(tài) 1:準(zhǔn)備好 0:忙 S4 未用 S5 控制器運(yùn)行檢測(cè)可能性 1:可能 0:不能 S6 屏讀 /屏拷貝出錯(cuò)狀態(tài) 1:出錯(cuò) 0:正確 S7 閃爍狀態(tài)檢測(cè) 1:顯示 0:關(guān)顯示 格式 D1 D2 該指令為雙參數(shù) (D1,D2)指令 。指令代碼中的 N1,N2,N0 取值 ”1”為有效 ,”0”為無(wú)效 ,而且不能同時(shí)為 ”1”,根據(jù) N的取值 ,該指令有三種含義 ,如表 51: 表 51 D1 D2 指令代碼 功能 水平位置 (低 7位有效 ) 垂直位置 (低 5位有效 ) 21H(N0=1) 光標(biāo)地址設(shè)置 偏置地址 (低 5位有效 ) 00H 22H(N1=1) CGRAM 偏置地址