液晶模块12864点阵图形

第十一章点阵图形液晶模块128x64河工科技瓮嘉民制作第十一章点阵图形液晶模块128X64第三节128X64点阵型LCD间接方式的应用第二节128X64点阵型LCD总线方式的应用第一节128X64点阵液晶显示屏因为字符型LCD无法将汉字显示出来，所以要在显示汉字的场合一般都要用点阵型LCD。目前常用的点阵型LCD有122×32、128×64、240×320等。本章重点介绍128×64点阵液晶显示屏的基本应用。128×64点阵液晶显示屏有三种控制器，分别是KS0107（KS0108）、T6963C和ST7920，三种控制器主要区别是：KS0107（KS0108）不带任何字库、T6963C带ASCII码，ST7920带国标二级字库（8千多个汉字）。本章以不带字库的KS0107（KS0108）控制器为例进行介绍。第一节128X64点阵液晶显示屏一、128×64点阵型LCD概述1．128×64点阵型LCD的外形结构及引脚功能表11-1128×64点阵型LCD的引脚功能引脚号引脚名称电平功能描述1VSS0V电源地2VDD+5V正电源3V0—液晶显示器驱动电压4D/I(RS)H/LD/I=“H”，表示DB0~DB7为显示数据D/I=“L”，表示DB0~DB7为显示指令数据2．128×64点阵型LCD的内部模块结构图11-2内部逻辑电路图表11-2128×64点阵型LCD屏幕显示与DDRAM地址映射关系Y1Y2Y3Y4……Y61Y62Y63Y64X=0第1行1/01/01/01/0……1/01/01/01/0DB0第2行1/01/01/01/0……1/01/01/01/0DB1第3行1/01/01/01/0……1/01/01/01/0DB2第4行1/01/01/01/0……1/01/01/01/0DB3第7行1/01/01/01/0……1/01/01/01/0DB4第8行1/01/01/01/0……1/01/01/01/0DB5第9行1/01/01/01/0……1/01/01/01/0DB6第10行1/01/01/01/0……1/01/01/01/0DB7…………………………X=7第56行1/01/01/01/0……1/01/01/01/0DB0第57行1/01/01/01/0……1/01/01/01/0DB1第58行1/01/01/01/0……1/01/01/01/0DB2第59行1/01/01/01/0……1/01/01/01/0DB3第60行1/01/01/01/0……1/01/01/01/0DB4第61行1/01/01/01/0……1/01/01/01/0DB5第62行1/01/01/01/0……1/01/01/01/0DB6第63行1/01/01/01/0……1/01/01/01/0DB7（5）XY——地址计数器XY地址计数器是一个9位计数器，其高3位是X地址（页）计数器，低6位是Y地址计数器。XY地址计数器实际上是作为DDRAM的地址指针，X地址计数器为DDRAM的页指针，Y地址计数器为DDRAM的Y（列）地址指针。X地址计数器没有记数功能，只能用指令设置。Y地址计数器具有循环记数功能，各显示数据写入后，Y地址自动加1，Y地址指针从0到63，参考表11-2所列。（7）Z——地址计数器Z地址计数器是一个6位计数器，此计数器具备循环记数功能，用于显示行扫描同步。当一行扫描完成，此地址计数器自动加1，指向下一行扫描数据，RST复位后，Z地址计数器为0。Z地址计数器可以用指令“DISPLAYSTARTLINE”预置。因此，显示屏幕的起始行就由此命令控制，即DDRAM的数据从哪一行开始显示在屏幕的第一行。此模块的DDRAM共64行，屏幕可以循环滚动显示64行。二、128×64点阵型LCD指令描述表11-3128×64点阵型LCD指令表WR/指令名称控制信号控制代码R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0显示开关0000111111/0显示起始行设置0011××××××页设置0010111×××列地址设置0001××××××读状态10BUSY0ON/OFFRST0000写数据01写数据读数据11读数据WR/WR/WR/各指令分别介绍如下。（1）显示开/关指令R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00000111111/0当DB0=1时，LCD显示RAM中的内容；DB0=0时，关闭显示。（2）显示起始行（ROW）设置指令R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00011显示起始行（0~63）该指令设置了对应液晶屏最上一行的显示RAM的行号，有规律地改变显示起始行可以使LCD实现显示滚屏的效果。（3）页（X地址）设置指令R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00010111页号（0~7）显示RAM共64行，分8页，每页8行。三、128×64点阵型LCD读写时序图128×64点阵型LCD读/写操作时序图如图11-3所示。时序参数如表11-4所列。(a)写操作时序图(b)读操作时序图图11-3128×64点阵型LCD读写时序图表11-4时序参数表名称符号最小值典型值最大值单位E信号周期Tcyc1000nsE高电平宽度Pweh450nsE低电平宽度Pwel450nsE上升时间tr25nsE下降时间tf25ns地址建立时间tas140ns地址保持时间taw10ns数据建立时间tdsw200ns数据延迟时间tddr320ns写数据保持时间tdhw10ns读数据保持时间tdhr20ns四、128×64点阵型LCD与AT89S51单片机的接口设计P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.0P2.139383736353433322122DB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7R/WRS789101112131445P2.223BL-VEEBL+10KE61518191GND2VDD+5VAT89S51LCD12864+5V1K×8P2.3P2.7P1.020V01617CS1CS2RST241813P121K9015200WRRD1774LS0028图11-4总线方式P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.0P2.139383736353433322122DB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7R/WRS789101112131445P2.223BL-VEEBL+10KE61518191GND2VDD+5VAT89S51LCD12864+5V1K×8P2.3P2.5P2.420V01617CS1CS2RST2426253P261K9015200图11-5间接方式128×64点阵型LCD使用之前必须对它进行初始化，初始化可通过复位完成，也可在复位后完成，初始化过程主要包括：（1）清屏；（2）功能设置；（3）开/关显示设置；（4）输入方式设置。第二节128×64点阵型LCD总线方式的应用3E2E一、总线方式显示图形例11.1电路原理图如图11-4所示，在128×64点阵型LCD液晶上显示ASCII码字符，画直线，试用C语言编写程序，并用Proteus仿真。解：由图11-4可知本例是总线方式连接。地址线P2.7~P2.2分别与74HC138的、、E1、C、B和A相连，74HC138的译码输出Y0和液晶E相连，低位地址线P0.2~P0.0经过锁存器74HC573和液晶DI、RW和CS1相连，并且CS1取反后和CS2相连，因此可以得到左右半屏写命令和数据地址分别为：右半屏写命令地址为0x2000(0010000000000100B)，右半屏写数据地址为0x2001(0010000000000001B)；左半屏写命令地址为0x2004（0010000000000100B），左半屏写数据地址为0x2005（0010000000000101B）。硬件仿真设计如图11-6所示。所需元件如表11-5所列。ALEALEDIRWERSTRSTERWDIVOVOCS2CS1CS1XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C52X112MHzC122pFC222pFC320uFR11k+5V+5V+5VRV120k123U2:A74LS00456U2:B74LS001098U2:C74LS00U7NOTA1B2C3E16E24E35Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77U474HC138D02D13D24D35D46D57D68D79Q019Q118Q217Q316Q415Q514Q613Q712LE11OE1U574HC573CS11CS22GND3VCC4V05DI6R/W7E8DB09DB110DB211DB312DB413DB514DB615DB716RST17-Vout18LCD1LGM12641BS1RR510kU8NOT图11-6总线方式画图形原理图和仿真效果图一、间接方式12864LCD显示汉字和字符1例11.2电路原理图如图11-5所示，要求在128×64LCD第一行显示“欢迎使用”第二行显示“金聚宝开发板”，第三行显示“当前状态：运行中”，第四行显示字符串“”，试用C语言编写程序，并用Proteus仿真。解：由图11-5可知本例是间接方式连接。对128×64LCD操作必须严格按照时序图11-3进行。第三节128×64点阵型LCD间接方式的应用RSRWECS1CS2RSTCS1CS2RSRWERSTDB0DB0DB1DB1DB2DB2DB3DB3DB4DB4DB5DB5DB6DB6DB7DB7XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C52X112MHzC122pFC222pFC320uFR11k+5V+5V234567891RP110K+5VCS11CS22GND3VCC4V05DI6R/W7E8DB09DB110DB211DB312DB413DB514DB615DB716RST17-Vout18LCD1LGM12641BS1R图11-712864显示汉字和字符原理图和仿真效果图图11-8字模软件选项设置二、间接方式12864LCD显示汉字和字符2例11.3电路原理图如图11-5所示，要求在128×64LCD第一行显示“相思作者：王维”，第二行显示“红豆生南国，春来”，第三行显示“发几枝？愿君多采”，第四行显示字符串“撷，此物最相思。”，试用C语言编写程序，并用Proteus仿真。解：由图11-5可知本例是间接方式连接。对128×64LCD操作必须严格按照时序图11-3