摘要：針對單片機(jī)控制的智能化設(shè)備對人機(jī)對話接口簡單,、便捷的要求,，采用段式液晶顯示模塊HT1621D與單片機(jī)STC89C52進(jìn)行液晶顯示系統(tǒng)的設(shè)計,，闡述了該系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和軟件設(shè)計過程，并給出了硬件接口和軟件流程圖,。該液晶顯示系統(tǒng)具有硬件電路簡單可靠,、I／O口線占用少、顯示穩(wěn)定,、功耗低,、界面友好,、程序編寫簡單等優(yōu)點,，在實踐中取得很好的應(yīng)用效果。

    在以單片機(jī)為核心的微控制系統(tǒng)中,，單片機(jī)與顯示器件的接口是一個必不可少的環(huán)節(jié),，具體工作包括選擇顯示器件的類型,，接口采用串行方式還是并行方式等問題。液晶顯示器(LCD)具有功耗低,、體積小,、重量輕、超薄,、可視面積大,，畫面效果好、分辨率高,，抗干擾能力強(qiáng)
等許多其他顯示器無法比擬的優(yōu)點,，近幾年來被廣泛應(yīng)用于單片機(jī)控制的智能儀器、儀表和低功耗電子系統(tǒng)中,。本文針對單片機(jī)控制的智能化工業(yè)設(shè)備對人機(jī)對話接口簡單,、便捷的要求，詳細(xì)討論段式液晶模塊HT1621D與單片機(jī)STC89C52的一種硬件接口電路和軟件編程方法,。

1 HT1621液晶模塊與STC89CS2單片機(jī)
    HT1621是128點內(nèi)存映像和多功能的LCD驅(qū)動器,，HT1621的軟件配置特性使它適用于多種LCD應(yīng)用場合，包括LCD模塊和顯示子系統(tǒng),。靜態(tài)顯示內(nèi)存RAM以32×4位的格式儲存所顯示的數(shù)據(jù),。RAM的數(shù)據(jù)直接映像到LCD驅(qū)動器，可以用READ,，WRITE和READ-MODIFY-WRITE命令訪問,。HT1 621D引腳圖如圖1所示。

    各引腳功能如下：
    ：片選輸入,，接一上拉電阻,。當(dāng)為高電平，讀寫HT1621的數(shù)據(jù)和命令無效,，串行接口電路復(fù)位,；當(dāng)為低電平和作為輸入時,，讀寫HT1621的數(shù)據(jù)和命今有效。
    ：READ脈沖輸入,，接一上拉電阻,。在信號的下降沿，HT1621內(nèi)存的數(shù)據(jù)被讀到DATA線上,，主控制器可以在下一個上升沿時鎖存這些數(shù)據(jù),。
    ：WRITE脈沖輸入，接一上拉電阻,。在信號的上升沿,，DATA線上的數(shù)據(jù)寫到HT1621。
    DATA：外接上拉電阻的串行數(shù)據(jù)輸入／輸出,。
    VSS：負(fù)電源,；地。
    VLCD：LCD電源輸入,。
    VDD：正電源,。
    ：時基或看門狗定時器溢出標(biāo)志，NMOS開漏輸出,。
    BZ：聲音頻率輸出,。
    COM0～COM2：LCD公共輸出口。
    SEG1～SEG31：LCD段輸出口,。
    STC89C52是一種低功耗,、高性能CMOS 8位單片機(jī)，最突出的優(yōu)點是片內(nèi)集成了8 KB可重復(fù)編程的FLASH程序存儲器,。具有ISP功能,，可直接通過串口下載用戶程序，方便調(diào)試程序,，內(nèi)部8 KB的FLASH E2PROM使用戶編制的程序及需要顯示的字母,、數(shù)字、漢字和圖形都可以存儲在里面,，免去了擴(kuò)展外部存儲器的麻煩，使以STC89C52單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)電路更簡單,，十分適用于液晶顯示,，在智能儀器、儀表和低
功耗電子產(chǎn)品中被廣泛選用,。

2 硬件電路設(shè)計
    考慮到單片機(jī)的外圍擴(kuò)展電路盡可能少,，硬件結(jié)構(gòu)越簡單越好。如果液晶顯示器的8位數(shù)據(jù)線與單片機(jī)采用并行接口的話,，數(shù)據(jù)線就占用了8位,，再加上其他的一些控制線,，將占用較多的I／O口線，因此在很多儀器儀表的應(yīng)用中,，將液晶顯示器的8位數(shù)據(jù)線與單片機(jī)通過串行輸入并行輸出器件進(jìn)行串行接口,，實現(xiàn)實用準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳輸方式。HT1621與微控制器之間只需三根線進(jìn)行連接,，即將HT1621的三個管腳,，DATA和分別與單片機(jī)的P3．4，P3．3和P3．5相連,。
    HT1621D只有四根管腳用于接口,，管腳用于初始化串行接口電路和結(jié)束主控制器與HT1621之間的通訊。管腳設(shè)置為“1”時,，主控制器和HT1621之間的數(shù)據(jù)和命令無效并初始化,。在產(chǎn)生模式命令或模式轉(zhuǎn)換之前，必須用一個高電平脈沖初始化HT1621的串行接口,。管腳DATA是串行數(shù)據(jù)輸入／輸出管腳,，讀／寫數(shù)據(jù)和寫命令通過管腳DATA進(jìn)行。管腳是讀時鐘輸入管腳,，在信號的下降沿時,，數(shù)據(jù)輸出到管腳DATA上，在信號上升沿和下一個下降沿之間,，主控制器應(yīng)讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù),。管腳是寫時鐘輸入管腳，在信號上升沿時,，管腳DATA上的數(shù)據(jù),、地址和命令被寫入HT1621?？蛇x的管腳可用作主控制器和HT1621之間的接口,，可用軟件設(shè)置作為定時器輸出或WDT溢出標(biāo)志輸出。主控制器與HT1621的相連接后,，可以實現(xiàn)時基或WDT功能,。其硬件電路如圖2所示。

3 軟件設(shè)計
3．1 LCD驅(qū)動器相關(guān)命令
    HT1621可以用軟件設(shè)置,。兩種模式的命令可以配置HT1621和傳送LCD所顯示的數(shù)據(jù),。HT1621的配置模式稱為命令模式，命令模式類型碼為100,。命令模式包括一個系統(tǒng)配置命令,，一個系統(tǒng)頻率選擇命令，一個LCD配置命令，一個聲音頻率選擇命令,，一個定時器設(shè)置命令和一個操作命令,。數(shù)據(jù)模式包括READ，WRITE和READ-MODIFY-WRITE操作,，數(shù)據(jù)和命令模式類型如下：

    模式命令應(yīng)在數(shù)據(jù)或命令傳送前運行,。如果執(zhí)行連續(xù)的命令，命令模式代碼即100,，將被忽略,。當(dāng)系統(tǒng)在不連續(xù)命令模式或不連續(xù)地址數(shù)據(jù)模式下，管腳應(yīng)設(shè)為“1”,，而且先前的操作模式將復(fù)位,。當(dāng)管腳返回“0”時，新的操作模式類型碼應(yīng)先運行,。
3．2 工作時序
    只看掌握和熟悉了HT1621的工作時序圖才能更好地進(jìn)行軟件編程,。HT1621的命令模式時序圖如圖3所示，寫模式的時序圖如圖4所示,。

    WRITE101
    a5 a4 a3 a2 a1 a0 d0 d1 d2 d3寫數(shù)據(jù)到RAM
    a5～a0 RAM地址,；d3～d0 RAM數(shù)據(jù)
3．3 LCD顯示程序的編寫
    要正確的編寫出LCD顯示程序，需要知道HT1621的段與液晶顯示屏的對應(yīng)情況,。RAM的數(shù)據(jù)直接映像到LCD驅(qū)動器,，RAM可看成是由SEG1～
SEG31和COM0～COM2對應(yīng)組成的映像圖。HT1621的RAM段碼映射如表1所示,。

    液晶顯示屏上要顯示的每一個符號都對應(yīng)于RAM中的一位,，要顯示哪位只需將該位對應(yīng)的單元即SEG和COM相交的地方置“1”就可以了，若不要顯示則將該位送“0”,。對于0～9的數(shù)字顯示是采用七段碼來顯示的,。在編寫顯示程序時可以將要顯示內(nèi)容的顯示代碼放在一個表中，然后在程序中可以通過查表的方式根據(jù)此顯示代碼查出對應(yīng)要顯示的內(nèi)容,。LCD顯示子程序流程如圖5所示,。

4 結(jié)語
    以段式液晶顯示模塊HT1621為例，介紹了與單片機(jī)STC89C52的一種實用的硬件接口電路和軟件編程方法,，該種設(shè)計硬件電路簡單可靠,，節(jié)約了單片機(jī)的口線，使系統(tǒng)資源得到了充分利用,，可方便顯示漢字,、字符和圖形，實現(xiàn)了交互式顯示和圖文并茂的人機(jī)界面效果,。并且該設(shè)計已成功應(yīng)用在多種工業(yè)和家用電器設(shè)備中，獲得了很好的實用價值,。