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液晶顯示模塊DMF-50081在單片機系統(tǒng)中的應用
摘要：通過一個小型監(jiān)控單元的設計實踐，詳細介紹了一種使用89C51單片機和大屏幕液晶顯示模塊DMF-50081，進行圖形和文本混合顯示的軟硬件設計思路和編程技巧。給出了DMF-50081與單片機的硬件連接電路和部分程序代碼。關鍵詞：單片機SED1335控制器圖形漢字DMF-50081
香港精電公司的DMF-50081點陣圖形液晶顯示模塊是由大屏幕LCD液晶顯示器、SED1335控制器、CCFL背光逆變器和DC-DC顯示驅(qū)動電源四部分組成。它與同類液晶顯示模塊相比，具有顯示信息量大、亮度高、微功耗、體積小、質(zhì)量輕、超薄等諸多優(yōu)點，在移動通訊、儀器儀表、電子設備、家用電器等各方面有著十分廣泛的用途。
下面以DMF-50081在某工程項目中進行實時監(jiān)控的實際應用系統(tǒng)為例，詳細闡述DMF-50081液晶顯示模塊的應用方法。
1DMF-50081模塊說明
DMF-50081液晶顯示器為320×240點陣，能容納16×16點陣的漢字共20行×15列，且具有較高分辨率（點為0.27×0.27mm）。該器件的外型尺寸為139×120mm，厚度為2.5mm,屏幕可視區(qū)為103×79mm。顯示方式為全透反顯，顯示顏色為蘭底白字。屏幕右側有14芯接口與SED1335控制板的J2接口相連，具體管腳說明見表1。由于LCD背光顯示需要提供特殊電源，因此外圍電路中除了提供正常電源外，還需要冷陰極背光電源逆變器和DC-DC變換器。屏幕下部用2芯背光驅(qū)動接口與CCFL背光逆變器輸出相連。
表114芯LCD接口功能
管腳符號有效電平功能1FLM高幀起始信號2LP高-低數(shù)據(jù)鎖存信號3CP高-低數(shù)據(jù)移位信號4MP高/低交流驅(qū)動信號5Vadj負對比度調(diào)整電壓6Vcc+5V正電源7Vss0V電源地8Vee負負電源9～12D0～D3高/低顯示數(shù)據(jù)線13Doff低高：正常；低：關顯示14NC-空腳
1.2SED1335控制器的引腳功能說明
SED1335控制器是日本SEIKOEPSON公司出品的液顯示控制器，是一種寬工作電壓型2.7～5.5V控制器，它在同類液晶顯示控制器產(chǎn)生中是功能最強的一個。其主要特點有：
*帶有較強功能的I/O緩沖器；
*指令功能豐富，四位數(shù)據(jù)可并行發(fā)送，最大驅(qū)動能力為640×256點陣；
*DMF-50081LCD顯示器件支持文本、圖形和圖文三層混排顯示方式，可顯示復雜的文字及圖形，而且功能強大，操作靈活。
SED1335控制板外形尺寸為90×50mm，板上有兩個接口：分別為J1和J2，其中J1為單片機控制板接口（16針），J2為液晶顯示器（LCD）接口。表2所列是與單片機系統(tǒng)進行接口的引腳功能說明。
表216芯MPU接口引腳功能
管腳名稱有效電平功能1GND0V電源地2Vcc+5V正電源3Vadj負顯示對比度調(diào)整4WR低寫信號5RD低讀信號6CE低片選信號7A0高/低高：寫命令字或讀數(shù)據(jù)
低：寫數(shù)據(jù)參數(shù)或讀狀態(tài)8RST低復位信號9～16DB0～DB7高/低數(shù)據(jù)線
SED1335的硬件部分由MPU接口單元、內(nèi)部控制單元、驅(qū)動單元等組成。
接口單元具有功能較強的I/O緩沖器。它主要表現(xiàn)在兩個方面：第一是MPU訪問SED1335時，不須判斷其“忙”狀態(tài)，SED1335可隨時準備接受MPU的訪問，并在內(nèi)部時序下及時把MPU發(fā)來的指令、數(shù)據(jù)傳輸就位。第二是指SED1335在接口單元設置了與8080系列和M6800系列MPU相適配的兩種操作時序電路，它們可通過器件引腳的電平設置在二者中選擇其一。
DMF-50081液晶顯示模塊中的控制單元由振蕩器、功能邏輯電路、顯示RAM管理電路、字符庫及其管理電路以及可產(chǎn)生驅(qū)動時序的時序發(fā)生器組成。它可以管理64k字節(jié)顯示RAM，顯示RAM可設置為文本顯示或圖形顯示方式，在兩種顯示方式下，顯示RAM內(nèi)的每個字節(jié)數(shù)據(jù)可對應不同的顯示內(nèi)容。SED1335在其內(nèi)部字符發(fā)生器CGROM中固化了160種5×7點陣字符。另外，器件中的驅(qū)動單元還具有各顯示區(qū)的合成顯示能力、傳輸數(shù)據(jù)的組織功能及產(chǎn)生液晶顯示模塊所需時序。
1.3CCFL背光逆變器
該LCD模塊采用的是CCFL背光，它是一種冷陰極熒光燈，具有亮度高、功耗低等特點，可適用于大面積顯示所需的背光，但需要相對應的逆變器。本系統(tǒng)采用PYE-L10A型逆變器，它由典型的差分對振蕩電路組成，其輸出通過電容分成兩路，可以同時點亮兩個燈管。它使用方便，輸入為+5V電壓，輸出為交流1300V（7mA）左右，頻率在20～30kHz，具有極小的轉(zhuǎn)換損耗和較高的輸出效率。外型尺寸為43×20×13.7mm。通常被安裝在單片機控制板上，兩個交流輸出端用高壓線引出與LCD相連。由于CCFL使用的是高壓供電，所以在使用時務必小心謹慎，以防止因高壓短接損壞其它器件。另外，在使用時還應注意該接口引線不宜過長，不要使用排線作為其輸出線。
1.4驅(qū)動電源（DC-DC）電路
一般情況下，LCD液晶顯示器件的驅(qū)動是通過建立一定電壓的電場來實現(xiàn)的。由于LCD通常需要一個負電壓的驅(qū)動電源。因此，該驅(qū)動電路采用MC34063DC-DC轉(zhuǎn)換芯片來生成負電壓。該DC-DC的輸入電壓為5V，輸入電流為60mA，板上具有調(diào)節(jié)電位器，輸出的負電壓可以在-2～-22V之間調(diào)節(jié)，以適應所有液晶顯示模塊驅(qū)動的需要。使用時，可將它靠近MPU接口，安裝在單片機的控制板上。
2系統(tǒng)硬件組成
該系統(tǒng)的硬件組成框圖如圖1所示。
圖2所示是89C51單片機與SED1335控制板的硬件電路連接方法。
3軟件設計
該系統(tǒng)的程序設計使用MCS51系列匯編指令編制而成。SED1335的軟件功能非常強大。它一共有14條指令，且多數(shù)指令都帶有若干個參數(shù)。在硬件系統(tǒng)上電復位后，可通過軟件根據(jù)所控制的液晶顯示模塊的特性和需要顯示的方式來設置各個指令的參數(shù)以初始化系統(tǒng)，之后，就可以由單片機把數(shù)據(jù)直接送給SED1335的顯示緩存，然后由SED1335來控制液晶顯示。
下面通過一一個顯示文本反白字符和16×16圖形漢字的程序來簡要說明SED1335的文本和圖形的混合顯示。先在初始化子程序中將OVLAY參數(shù)在一、三區(qū)設置為文本屬性，在二、四區(qū)設置為圖形屬性的二重異或合成顯示方式（即01H）；然后再將DISPON/OFF參數(shù)設置為一至四區(qū)開顯示（即56H）.反白顯示字符是在圖形區(qū)相關位置寫入FFH，以使其與文本區(qū)的相關位置中的字符進行異或后顯示，從而得到所需的顯示效果。在圖形方式下顯示漢字時，可先將漢字取模，然后在程序區(qū)內(nèi)建立漢字庫，最后由程序再逐字節(jié)向圖形區(qū)SAD2的相應單元寫入即可。
下面給出用DMF-50081進行顯示的部分軟件程序代碼：
主程序：
MAIN：MOVSAD2L，#08H；設置圖形區(qū)SAD2光標初值
MOVSAD2H，#40H
LCALLINTR；調(diào)液晶初始化子程序
LCALLCLEAR；調(diào)清顯示子程序
LCALLCW_PR；調(diào)顯示字符子程序
LCALLDLYS；調(diào)反白子程序
LCALLCCW_PR；調(diào)顯示漢字子程序
LOOP：NOP
AJMPLOOP
………………………………………………………
反白子程序：
DLYS：MOVCOUNT1，#08H
CLOOP2：MOVCOM，#46H；CSRW代碼
LCALLPR1
MOVDAT1，SAD2L；設置參數(shù)CSR
LCALLPR2
MOVDAT1，SAD2H
LCALLPR2
MOVCOM，#42H；MWRITE代碼
LCALLPR1
MOVCOUNT2，#02H；設置反白字符個數(shù)
MOVDPTR，#WD_ADD
MOVA，#0FFH；顯示數(shù)據(jù)FFH
CLOOP3：LCALLPR2
DJNZCOUNT2，CLOOP3
MOVA，#AP
ADDA，TADDL
MOVTADDL，A；修改光標地址
CLRA
ADDCA，TADDH
MOVTADDH，A
DJNZCOUNT1，CLOOP2
RET
………………………………………………………
寫指令代碼子程序：
PR1：PUSHDPL
PUSHDPH
MOVDPTR，#WC_ADD
MOVA，COM
MOVX@DPTR，A
POPDPH
POPDPL
RET
………………………………………………………
寫參數(shù)及顯示數(shù)據(jù)子程序
PR2：PUSHDPL
PUSHDPH
MOVDPTR，#WD_ADD
MOVA，DAT1
MOVX@DPTR，A
POPDPH
POPDPL
RET
4結束語
通過本文所介紹的方法可以對圖形和文本進行混合顯示。其實，除去上述的靜態(tài)顯示方式外，也可以通過編程來完成字符的動態(tài)顯示及一些特效（如字符的移動、漸變、閃爍）顯示。
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