公交車液晶顯示系統(tǒng)的研究

吳德林 林泳杰

（廣東技術(shù)師范學(xué)院天河學(xué)院，廣東 廣州510540）

0 引言

公交車作為人們生活中常用的生活工具，已成為城市的一道重要風(fēng)景線，公交車液晶顯示系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)研究中主要有自動(dòng)報(bào)站和手動(dòng)電子按鍵液晶顯示兩種系統(tǒng)。在這里考慮到設(shè)計(jì)的成本，主要采用液晶進(jìn)行顯示報(bào)站。

液晶顯示器LCD（Liquid Crystal Display）廣泛應(yīng)用于微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，與LED相比，具有功率低，抗干擾能力強(qiáng)，體積小，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。另外，LCD在大小和形狀上更加靈活，接口簡(jiǎn)單，不但可以顯示數(shù)字、字符，而且可以顯示文字和圖形。

本課題的研究只要采用LCD12864液晶顯示模塊。

1 LCD12864功能描述

液晶顯示模塊LCD12864裝配有KS0108專用控制器，這種控制器是液晶驅(qū)動(dòng)器與計(jì)算機(jī)的接口，它能接收并反饋計(jì)算機(jī)的各種信息，并經(jīng)過(guò)自己獨(dú)立的信息處理實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示緩沖區(qū)的管理，同時(shí)向驅(qū)動(dòng)器KS0107B提供所需要的各種信號(hào)、脈沖，并操縱驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)模塊的顯示功能。

12864LCD內(nèi)部功能器件主要包括：（1）指令寄存器(IR)：它是用于寄存指令碼，與數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)；（2）數(shù)據(jù)寄存器(DR)：它是用于寄存數(shù)據(jù)的，與指令寄存器寄存指令相對(duì)應(yīng)；（3）忙標(biāo)志BF：提供內(nèi)部工作情況；（4）顯示控制觸發(fā)器：用于模塊屏幕顯示開和關(guān)的控制；（5）XY地址計(jì)數(shù)器：它是一個(gè)9位計(jì)數(shù)器，其中高3位是X地址計(jì)數(shù)器，低6位為Y地址計(jì)數(shù)器；（6）顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)圖形顯示數(shù)據(jù)的；（7）地址計(jì)數(shù)器：具備循環(huán)記數(shù)功能，用于顯示行掃描同步。

實(shí)物圖如圖1所示：

圖1 液晶顯示實(shí)物圖

2 公交報(bào)站液晶顯示系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

公交報(bào)站液晶顯示系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)主要圍繞系統(tǒng)的功能完全實(shí)現(xiàn)，并且要保證整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性、安全性及生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。本系統(tǒng)硬件電路主要由按鍵控制報(bào)站顯示電路、日歷時(shí)間電路、語(yǔ)音提示電路以及液晶顯示電路等部分組成。采用AT89C52單片機(jī)作為硬件電路的主控芯片，并采用串行時(shí)鐘芯片DSl302進(jìn)行時(shí)間獲取，用單總線數(shù)字溫度傳感器DSl8B20進(jìn)行溫度采集，將得到的信息經(jīng)單片機(jī)處理送到LCD顯示。

2.1 液晶?？炫c單片機(jī)的連接

液晶顯示電路設(shè)計(jì)如圖2所示?？刂齐娐愤x用單片機(jī)AT89C52，12864管腳DB0～DB7與單片機(jī)的P0口相連，將P2.0，P2.1，P2.2分別與液晶的E、RW、RS端連接，P2.4和P2.3分別和CS1和CS2端連接，用來(lái)控制液晶左右屏的顯示。

圖2 液晶模組與單片機(jī)的連接

2.2 語(yǔ)音提示電路

語(yǔ)音提示電路所用到的芯片是ISD4004系列，它的工作電壓為+3V，單片錄放時(shí)間8到16分鐘，芯片采用CMOS技術(shù)，內(nèi)含振蕩器、防混淆濾波器、平滑濾波器、音頻放大器、自動(dòng)靜噪及高密度多電平閃爍存儲(chǔ)陣列。其ISD4004芯片引腳如圖3所示。

圖3 ISD4004芯片引腳圖

語(yǔ)音芯片ISD4004主要與三部分外圍設(shè)備連接，即單片機(jī)控制電路、語(yǔ)音錄入電路和語(yǔ)音播放電路。其中芯片的串行輸入MOSI與單片機(jī)的P1.5口相接，串行時(shí)鐘SCLK與單片機(jī)的P1.7口相接，同相模擬輸入（ANA IN+）和反相模擬輸入（ANA IN-）與錄音電路相連，音頻功率放大器LM386驅(qū)動(dòng)音箱組成放音電路，與音頻輸出端(AUD OUT)相連。

3 公交報(bào)站液晶顯示系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

液晶顯示模塊中按字節(jié)為單位劃分，同計(jì)算機(jī)一樣，單片機(jī)控制液晶點(diǎn)陣顯示中的數(shù)據(jù)也是以“0”和“1”代碼來(lái)表示的。一般的，“0”代表不顯示數(shù)據(jù)，“1”代表有顯示數(shù)據(jù)，根據(jù)編碼的不同，最終會(huì)顯示出不同的字。根據(jù)對(duì)LCD12864資料的分析，程序編制主要有：讀取LCD的狀態(tài)，忙檢查，向LCD寫入命令，向LCD寫入數(shù)據(jù)，LCD初始化，設(shè)置LCD液晶的顯示位置，顯示字符等。其液晶顯示程序流程如圖4所示。

圖4 液晶顯示程序流程圖

4 系統(tǒng)仿真

用C語(yǔ)言編寫的程序進(jìn)行了編譯調(diào)試，最終編譯成功，生成.hex文件，把.hex文件下載到Proteus軟件的單片機(jī)中，并在Proteus軟件中設(shè)置單片機(jī)的晶振為12 MHz。最終實(shí)現(xiàn)的的顯示效果如圖5所示。

圖5 系統(tǒng)仿真圖

［1］周潤(rùn)景.基于PROTEUS的電路及單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2006,7：132.

［2］潘新民,王燕芳.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

［3］呂寧.單片機(jī)智能語(yǔ)音提醒報(bào)站系統(tǒng)[J].電子技術(shù),2009,45(6)：188.

［4］童長(zhǎng)飛,編.C8051F系列單片機(jī)開發(fā)與C語(yǔ)言編程[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2005.