液晶顯示屏與AT89S52單片機(jī)接口的設(shè)計(jì)方法

摘 要： 液晶顯示是目前單片機(jī)技術(shù)中廣泛應(yīng)用的功能。利用功能強(qiáng)大的AT 89S52 型單片機(jī)和編程軟件Visual C+ + ,設(shè)計(jì)一種新型液晶顯示控制電路。從AT89S52 單片機(jī)和DMC20261 型LCD 液晶顯示屏的性能特點(diǎn)入手，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)二者之間的接口設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)調(diào)試，該控制系統(tǒng)取得了比較滿意的設(shè)計(jì)結(jié)果，且系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單方便、穩(wěn)定可靠，可廣泛應(yīng)用于智能化儀器儀表及各種宣傳場(chǎng)所，為嵌入式控制系統(tǒng)提供高靈活、高性價(jià)比的解決方案。

1 AT89S52 單片機(jī)簡(jiǎn)介

1. 1 芯片主要特性

AT89S52 單片機(jī)是Atmel 公司新近推出的高檔、增強(qiáng)型產(chǎn)品。它是一個(gè)低功耗、高性能CMOS 8 位微控制器，片內(nèi)含通用8 位中央處理器和ISP FLASH 存儲(chǔ)單元，8 kB ISP( In-system pro grammable)的可反復(fù)擦寫1 000 次的FLASH 只讀程序存儲(chǔ)器，片上FLASH 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51 指令系統(tǒng)及80C51 引腳結(jié)構(gòu)，在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程FLASH, 使得A T89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、高性價(jià)比的解決方案。

1. 2 AT89S52 管腳排列

AT89S52 單片機(jī)有PDIP, PLCC 和TQFP 等3 種封裝形式( 常見的PDIP 排列見圖1)。

圖1 AT89S52 單片機(jī)管腳排列圖

2 DMC20261 型液晶顯示屏

DMC20261 型液晶顯示模塊內(nèi)部由3 部份組成：

LCD 控制器、驅(qū)動(dòng)器、顯示器。如圖2 所示。

圖2 LCD 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

目前大部分LCD 液晶顯示器的控制器都有采用型號(hào)為HD44780 的集成控制器。HD44780 是集控制器、驅(qū)動(dòng)器于一體，專用于字符顯示控制驅(qū)動(dòng)集成電路。

HD44780 是字符型液晶顯示控制器的代表電路。其主要特點(diǎn)是：

HD44780 不僅作為控制器而且具有驅(qū)動(dòng)40 @ 16點(diǎn)陣液晶像素的能力，且驅(qū)動(dòng)能力可通過(guò)外接驅(qū)動(dòng)器擴(kuò)展360 列驅(qū)動(dòng); 顯示緩沖區(qū)及用戶自定義的字符發(fā)生器CGRAM 全部?jī)?nèi)藏在芯片內(nèi); 具有適用于M6800 系列MPU 的接口，并且接口數(shù)據(jù)傳輸可為8 位數(shù)據(jù)和4 位數(shù)據(jù)傳輸2 種方式; 具有簡(jiǎn)單而功能較強(qiáng)的指令集，可實(shí)現(xiàn)字符移動(dòng)，閃爍等顯示功能( 見表1) ; 由于HD44780 的DDRAM 容量所限，HD44780 可控制的字符高達(dá)每行80 個(gè)字，也就是5 @ 80= 400 點(diǎn)，內(nèi)藏有16 路行驅(qū)動(dòng)器和40 路列驅(qū)動(dòng)器，所以HD44780 本身就具驅(qū)動(dòng)有16 @ 40 點(diǎn)陣LCD 能力( 即單行16 個(gè)字符2 行8 個(gè)字符) ; 內(nèi)藏的字符發(fā)生存儲(chǔ)器( CGROM) 已經(jīng)存儲(chǔ)了160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形( 見圖3) , 比如數(shù)字/ 10的代碼是00110001B( 31H) , 又如大寫的英文字母/ A0的代碼是01000001B( 41H) .

2. 1 液晶屏控制器的指令

字符LCD 的指令共有11 條，詳細(xì)功能和用法見表1.

表1 LCD 的指令表

2. 2 字符圖形代碼

字符圖形代碼( 如圖3 所示)。

圖3 液晶顯示屏的CGROM 和CGRAM字符圖形代碼對(duì)應(yīng)表

3 液晶顯示屏與AT89S52 接口的設(shè)計(jì)

3. 1 硬件電路設(shè)計(jì)

在實(shí)際應(yīng)用中，液晶模塊與單片機(jī)的連接方式很多。從占用I/ O 口線的多少來(lái)分有串行方式和并行方式，其中串行方式速度較慢、占用的I/ O 口少，并行方式分為4 線和8 線、速度較快、占用的I/ O 口多，實(shí)際應(yīng)用中以并行方式居多。目前51 系列單片機(jī)是國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的一類，下面介紹筆者設(shè)計(jì)成功的接口電路供大家參考。

單片機(jī)的P0 口和P3 口的部份引腳與DMC20261型液晶顯示連接電路如圖4 所示。

圖4 液晶顯示與控制電路

3. 2 軟件設(shè)計(jì)

由DMC20261 字符圖形代碼及控制器的指令特點(diǎn)編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的顯示程序/ 淮安市高職院0.其中P35為命令/ 字符、P36 為讀/ 寫、P37 為脈沖引腳，P0 口為數(shù)據(jù)端，每個(gè)漢字占5 列8 行點(diǎn)陣，兩行最多可編16字。主程序流程圖如圖5 所示。后面附上用調(diào)整軟件Dev C+ + IDE 編寫并調(diào)試成功的程序。

圖5 主程序流程圖

注： * 表示可以為0 或1。

控制系統(tǒng)實(shí)用程序如下：

4 結(jié) 語(yǔ)

本文介紹液晶顯示屏與AT89S52 單片機(jī)接口的設(shè)計(jì)方法，硬件電路與軟件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單易行。AT89S52 高性能單片機(jī)功耗低、兼容性強(qiáng)、具有可反復(fù)擦寫1 000 次的ISP FLASH 在系統(tǒng)可編程單元。

DMC20261 型液晶顯示屏具有簡(jiǎn)單而功能較強(qiáng)的指令集，可實(shí)現(xiàn)字符滾動(dòng)、閃爍等顯示功能，且文字清晰準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于智能化儀器儀表及各種宣傳場(chǎng)所，為嵌入式控制系統(tǒng)提供高靈活、高性價(jià)比的解決方案。