基于液晶模块HT1621的液晶显示系统设计

　　0 引言

　　在以单片机为核心的微控制系统中，单片机与显示器件的接口是一个必不可少的环节，具体工作包括选择显示器件的类型，接口采用串行方式还是并行方式等问题。液晶显示器(LCD)具有功耗低、体积小、重量轻、超薄、可视面积大，画面效果好、分辨率高，抗干扰能力强

　　等许多其他显示器无法比拟的优点，近几年来被广泛应用于单片机控制的智能仪器、仪表和低功耗电子系统中。本文针对单片机控制的智能化工业设备对人机对话接口简单、便捷的要求，详细讨论段式液晶模块HT1621D与单片机STC89C52的一种硬件接口电路和软件编程方法。

　　1 HT1621液晶模块与STC89CS2单片机

　　HT1621是128点内存映像和多功能的LCD驱动器，HT1621的软件配置特性使它适用于多种LCD应用场合，包括LCD模块和显示子系统。静态显示内存RAM以32×4位的格式储存所显示的数据。RAM的数据直接映像到LCD驱动器，可以用READ，WRITE和READ-MODIFY-WRITE命令访问。HT1 621D引脚图如图1所示。

　　：片选输入，接一上拉电阻。当为高电平，读写HT1621的数据和命令无效，串行接口电路复位;当为低电平和作为输入时，读写HT1621的数据和命今有效。

　　：READ脉冲输入，接一上拉电阻。在信号的下降沿，HT1621内存的数据被读到DATA线上，主控制器可以在下一个上升沿时锁存这些数据。

　　：WRITE脉冲输入，接一上拉电阻。在信号的上升沿，DATA线上的数据写到HT1621。

　　DATA：外接上拉电阻的串行数据输入/输出。

　　VSS：负电源;地。

　　VLCD：LCD电源输入。

　　VDD：正电源。

　　：时基或看门狗定时器溢出标志，NMOS开漏输出。

　　BZ：声音频率输出。

　　COM0～COM2：LCD公共输出口。

　　SEG1～SEG31：LCD段输出口。

　　STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS 8位单片机，最突出的优点是片内集成了8 KB可重复编程的FLASH程序存储器。具有ISP功能，可直接通过串口下载用户程序，方便调试程序，内部8 KB的FLASH E2PROM使用户编制的程序及需要显示的字母、数字、汉字和图形都可以存储在里面，免去了扩展外部存储器的麻烦，使以STC89C52单片机为核心的控制系统电路更简单，十分适用于液晶显示，在智能仪器、仪表和低功耗电子产品中被广泛选用。[page]

　　2 硬件电路设计

　　考虑到单片机的外围扩展电路尽可能少，硬件结构越简单越好。如果液晶显示器的8位数据线与单片机采用并行接口的话，数据线就占用了8位，再加上其他的一些控制线，将占用较多的I/O口线，因此在很多仪器仪表的应用中，将液晶显示器的8位数据线与单片机通过串行输入并行输出器件进行串行接口，实现实用准确的数据传输方式。HT1621与微控制器之间只需三根线进行连接，即将HT1621的三个管脚，DATA和分别与单片机的P3.4，P3.3和P3.5相连。

　　HT1621D只有四根管脚用于接口，管脚用于初始化串行接口电路和结束主控制器与HT1621之间的通讯。管脚设置为“1”时，主控制器和HT1621之间的数据和命令无效并初始化。在产生模式命令或模式转换之前，必须用一个高电平脉冲初始化HT1621的串行接口。管脚DATA是串行数据输入/输出管脚，读/写数据和写命令通过管脚DATA进行。管脚是读时钟输入管脚，在信号的下降沿时，数据输出到管脚DATA上，在信号上升沿和下一个下降沿之间，主控制器应读取相应的数据。管脚是写时钟输入管脚，在信号上升沿时，管脚DATA上的数据、地址和命令被写入HT1621。可选的管脚可用作主控制器和HT1621之间的接口，可用软件设置作为定时器输出或WDT溢出标志输出。主控制器与HT1621的相连接后，可以实现时基或WDT功能。其硬件电路如图2所示。

　　3.1 LCD驱动器相关命令

　　HT1621可以用软件设置。两种模式的命令可以配置HT1621和传送LCD所显示的数据。HT1621的配置模式称为命令模式，命令模式类型码为100。命令模式包括一个系统配置命令，一个系统频率选择命令，一个LCD配置命令，一个声音频率选择命令，一个定时器设置命令和一个操作命令。数据模式包括READ，WRITE和READ-MODIFY-WRITE操作，数据和命令模式类型如下：

    3.2 工作时序

　　只看掌握和熟悉了HT1621的工作时序图才能更好地进行软件编程。HT1621的命令模式时序图如图3所示，写模式的时序图如图4所示。[page]

　　a5 a4 a3 a2 a1 a0 d0 d1 d2 d3写数据到RAM

　　a5～a0 RAM地址;d3～d0 RAM数据

　　3.3 LCD显示程序的编写

　　要正确的编写出LCD显示程序，需要知道HT1621的段与液晶显示屏的对应情况。RAM的数据直接映像到LCD驱动器，RAM可看成是由SEG1～

　　SEG31和COM0～COM2对应组成的映像图。HT1621的RAM段码映射如表1所示。

　　以段式液晶显示模块HT1621为例，介绍了与单片机STC89C52的一种实用的硬件接口电路和软件编程方法，该种设计硬件电路简单可靠，节约了单片机的口线，使系统资源得到了充分利用，可方便显示汉字、字符和图形，实现了交互式显示和图文并茂的人机界面效果。并且该设计已成功应用在多种工业和家用电器设备中，获得了很好的实用价值。