毕业设计11说明书(4)

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·Vin:电源电路的输入端，连接两节1.5V的电池，形成便携式仪表的电源。 ·Vout 1:连接MAX 1677的16管脚，输出+5V的电压，作为系统的电源电压。 ·Vout2:连接MAX 1677的10管脚，输出-10v的电压，作为液晶显示模块的背光电源电压。

·Low-Battery Output:连接MAX 1677的4管脚，输出电源电压不足的报警信号，也就是MAX 1677中的LBO的信号。

3.2 液晶显示

1.作用

本设计中需要重点介绍的就是基于单片机系统的液晶显示部分。在单片机系统中，液晶显示是单片机系统中反应系统输出和操纵输入的有效。液晶显示模块是一种将液晶显示器件、连接件，集成电路，PCB线路板，背光源，结构件装配在一起的组件。英文名称叫“LCD Module”，简称“LCM”，中文一般称为“液晶显示模块”。

在单片机系统中使用液晶显示模块作为输出器有以下优点： ·数字式接口

液晶显示器都是数字式的，和单片机系统的接口更加简单,操作也更加方便。 ·体积小、重量轻

液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示目的,在质量上要比相同显示面积的传统显示器件要轻得多。 ·功率消耗小

相比而言，液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC上，因而耗电量比其他显示器件也要小得多。 2.技术方案

通过在第二节中的技术方案的论述，以及对各类液晶显示模块的比较，本次选择较为常用的点阵图形式液晶模块从而使本设计更具备广泛性。系统使用的点阵图形式液晶模块为香港精电公司(VARITRONIX)点阵图形式液晶模块，型号为MGLS-1202A是内置SED1520控制驱动器的图形液晶显示模块，点阵数120X32，点大小0.6×

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0.425mm，模块尺寸为75.0x54.0mm，视频尺寸60×26.5mm。

(1)MGLS-12032A液晶模块的特性

MGLS-12032A液晶模块是由两片SED1520来驱动的，两个SED 1520都只用了其中的60个列驱动口(SEGOISEG59 )。分别驱动液晶显示器的左右半屏。其内部逻辑电路如图3-3所示。

MGLS-12032A液晶模块的接口端共16个管脚 ，各管脚的具体说明见表3-2。 (2)SED1520液晶显示控制驱动器的特性

SED1520液晶显示控制驱动器集行、列驱动器和控制器与一体，被广泛应用于小规模液晶显示模块，其基本功能如下：

·内置32行×80列共2560位显示RAM区，RAM中的1位数据控制液晶屏上一个像素的亮(1)、暗(0)状态。显示RAM的结构见图3-4所示。 ·具有16个行驱动输出和61个列驱动输出。 ·可以直接与80系列微处理器相连。 ·驱动占空比为1/16或1/32。

·可以级联使用，以扩展行、列驱动能力。

·内部具有18kHz时钟发生器，不需要外部提供时钟发生器即可工作。

图3-3 SED1520显示RAM结构图

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表3-2 MGLS-12032A液晶模块接口的定义

序号 管脚符号 管脚名称 说明 1 GND 逻辑电源地 2 Vcc 逻辑电源+5V

3 V0 工作负电压 提供对比度调节负电压 4

A0

数据/指令通道选择

A0=0 选择数据通道； A0=1 选择指令通道

5 R/W 读/写选择信号

R/W=0写操作；R/W=1读操作

6 E1 控制器1的读写使能 E1=0禁用；E1=1允许使用 7 E2 控制器2的读写使能 E2=0禁用；E2=1允许使用 8

NC

空

9～16 DB0～DB7 三态数据总线

(3)液晶模块接口方式选择 液晶模块有3种接口方式可供选择:

·将单片机的并行口与液晶模块的数据总线相连的间接控制方式。 ·存储器映像方式连接的直接访问方式。

·利用其他输入输出接口芯片实现连接的自主控制方式。

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图3-4 SED1520显示RAM结构图

由于SED1520控制器可以直接与MCS-51系列单片机相连，可以不必使用其他的接口芯片:另一方面，单片机的通用并行接口P1口已被行列式键盘占用，因此选择存储器映像方式的接口，将液晶模块当作存储器的一部分对待，直接使用存储器读写进行I/O操作。这种存储器映像方式的接口电路示意图如图2一8所示，将液晶模块的数据总线(PO口)直接相连，液晶模块的片选与控制引脚与单片机的高8位址址线(P2口)相连，这样对液晶模块的各种指令操作，实际上就是与相应的控制地址交换数据。

按照图3-5的连接方式，则液晶模块的各基本指令操作对应的控制地址如表3-3所示。

(4)液晶显示的字符输出

要对液晶模块进行控制，需要3个最基本的控制操作:分别向两SED1502控制器写指令代码、写显示数据和读显示数据。完成这三项操作的前提条件是相应SEF31520处于准备好的状态，当SED1520处于忙的状态时，除了读状态字指令外，其他指令均不起作用，因此在访问SED1520前，都要先读取控制器当前状态，判断是否准备好。

图3-5 液晶模块与单片机的接口电路图

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表3-3 液晶模块控制地址的定义

操作 写指令代码 读状态字 写显示数据 读显示数据

E1地址 8000H 8200H 8100H 8300H

E2地址 4000H 4200H 4100H 4300H

由于单片机内部ROM容量的限制，使用西文字符库进行显示，每个字符大小为6X8点阵，以二维数组的格式存放在ROM中。二维数组的一行表示一个字符，行号即为字符的代码，计算公式:字符代码=ASCII码-30H；二维数组的每个元素对应各字符的每列中8点状态得列数据。向液晶模块输出1个字符的过程就是，由液晶屏显示区的指定字符行的指定列开始，连续输出该字符对应的字符库中的6个列数据。

MGLS- 12032A液晶模块中液晶屏显示区为120×32点阵，如图3-6所示，每8个像素行组成1页(字符行)，整个显示区共分为4页；显示区的左半区受E1控制器的60个列驱动器控制，右半区受E2控制器的60个列驱动器控制。

图3-6 液晶屏显示区示意图

当字符输出的指定位置出现在E1和E2控制区的交界线附近时，如不进行适当处理的话，字符是无法被完整显示的，因此必须加入切换控制区以及换页的自动调整处理，得到完整显示的字符输出。带自动调整的单个字符输出的子程序流程图如图3-7

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