基于单片机的新型液晶显示控制电路设计 - 全文

　　前言： 液晶显示是目前单片机技术中广泛应用的功能。利用功能强大的AT 89S52 型单片机和编程软件Visual C+ + ，设计一种新型液晶显示控制电路。从AT89S52 单片机和DMC20261 型LCD 液晶显示屏的性能特点入手，结合实际经验实现二者之间的接口设计。经过调试，该控制系统取得了比较满意的设计结果，且系统软硬件设计简单方便、稳定可靠，可广泛应用于智能化仪器仪表及各种宣传场所，为嵌入式控制系统提供高灵活、高性价比的解决方案。

　　1 AT89S52 单片机简介

　　1. 1 芯片主要特性

　　AT89S52 单片机是Atmel 公司新近推出的高档、增强型产品。它是一个低功耗、高性能CMOS 8 位微控制器，片内含通用8 位中央处理器和ISP FLASH 存储单元，8 kB ISP（ In-system pro grammable）的可反复擦写1 000 次的FLASH 只读程序存储器，片上FLASH 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51 指令系统及80C51 引脚结构，在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程FLASH， 使得A T89S52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、高性价比的解决方案。

　　1. 2 AT89S52 管脚排列

　　AT89S52 单片机有PDIP， PLCC 和TQFP 等3 种封装形式（ 常见的PDIP 排列见图1）。

　　

　　图1 AT89S52 单片机管脚排列图

　　2 DMC20261 型液晶显示屏

　　DMC20261 型液晶显示模块内部由3 部份组成：

　　LCD 控制器、驱动器、显示器。如图2 所示。

　　

　　图2 LCD 内部结构图

　　目前大部分LCD 液晶显示器的控制器都有采用型号为HD44780 的集成控制器。HD44780 是集控制器、驱动器于一体，专用于字符显示控制驱动集成电路。

　　HD44780 是字符型液晶显示控制器的代表电路。其主要特点是：

　　HD44780 不仅作为控制器而且具有驱动40 @ 16点阵液晶像素的能力，且驱动能力可通过外接驱动器扩展360 列驱动； 显示缓冲区及用户自定义的字符发生器CGRAM 全部内藏在芯片内； 具有适用于M6800 系列MPU 的接口，并且接口数据传输可为8 位数据和4 位数据传输2 种方式； 具有简单而功能较强的指令集，可实现字符移动，闪烁等显示功能（ 见表1） ; 由于HD44780 的DDRAM 容量所限，HD44780 可控制的字符高达每行80 个字，也就是5 @ 80= 400 点，内藏有16 路行驱动器和40 路列驱动器，所以HD44780 本身就具驱动有16 @ 40 点阵LCD 能力（ 即单行16 个字符2 行8 个字符） ; 内藏的字符发生存储器（ CGROM） 已经存储了160 个不同的点阵字符图形（ 见图3） ， 比如数字/ 10的代码是00110001B（ 31H） ， 又如大写的英文字母/ A0的代码是01000001B（ 41H） 。

　　2. 1 液晶屏控制器的指令

　　字符LCD 的指令共有11 条，详细功能和用法见表1.

　　表1 LCD 的指令表

　　

　　2. 2 字符图形代码

　　字符图形代码（ 如图3 所示）。

　　

　　图3 液晶显示屏的CGROM 和CGRAM字符图形代码对应表

　　3 液晶显示屏与AT89S52 接口的设计

　　3. 1 硬件电路设计

　　在实际应用中，液晶模块与单片机的连接方式很多。从占用I/ O 口线的多少来分有串行方式和并行方式，其中串行方式速度较慢、占用的I/ O 口少，并行方式分为4 线和8 线、速度较快、占用的I/ O 口多，实际应用中以并行方式居多。目前51 系列单片机是国内外应用最广泛的一类，下面介绍笔者设计成功的接口电路供大家参考。

　　单片机的P0 口和P3 口的部份引脚与DMC20261型液晶显示连接电路如图4 所示。

　　

　　图4 液晶显示与控制电路

　　3. 2 软件设计

　　由DMC20261 字符图形代码及控制器的指令特点编写一个简单的显示程序/ 淮安市高职院0.其中P35为命令/ 字符、P36 为读/ 写、P37 为脉冲引脚，P0 口为数据端，每个汉字占5 列8 行点阵，两行最多可编16字。主程序流程图如图5 所示。后面附上用调整软件Dev C+ + IDE 编写并调试成功的程序。

　　

　　图5 主程序流程图

　　注： * 表示可以为0 或1。

　　控制系统实用程序如下：

　　

　　

　　

　　

　　

　　4 结 语

　　本文介绍液晶显示屏与AT89S52 单片机接口的设计方法，硬件电路与软件实现简单易行。AT89S52 高性能单片机功耗低、兼容性强、具有可反复擦写1 000 次的ISP FLASH 在系统可编程单元。

　　DMC20261 型液晶显示屏具有简单而功能较强的指令集，可实现字符滚动、闪烁等显示功能，且文字清晰准确，广泛应用于智能化仪器仪表及各种宣传场所，为嵌入式控制系统提供高灵活、高性价比的解决方案。