基于單片機(jī)的液晶顯示器設(shè)計(jì)分析

李璽梅+張子良+張福超+馬洪濤

摘 要：近幾年來(lái)中國(guó)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及相關(guān)的軟件等先進(jìn)的技術(shù)有了一定程度的發(fā)展，促使很多電子儀器相關(guān)的設(shè)備逐步朝著智能與自動(dòng)化的方向推進(jìn)。而最新研發(fā)的相關(guān)儀器與設(shè)備在顯示的終端如圖象與文字等數(shù)據(jù)變也逐漸確保了精準(zhǔn)性也更為直觀的顯示方便相關(guān)的查看。因此本文著重分析了基于單片機(jī)的液晶顯示器設(shè)計(jì)，并闡述了液晶顯示器進(jìn)行的硬件與軟件系統(tǒng)等方面的設(shè)計(jì)，并且全面結(jié)合了實(shí)際進(jìn)行研發(fā)的數(shù)據(jù)以及具體內(nèi)容，希望可以為基于單片機(jī)的液晶顯示器設(shè)計(jì)提供更可靠的方案。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；液晶顯示器；設(shè)計(jì)與分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.205

0 前言

這些年來(lái)中國(guó)計(jì)算機(jī)無(wú)論從硬件應(yīng)用上或是軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)也開(kāi)發(fā)開(kāi)上都有了不同程度的進(jìn)步。強(qiáng)有力的推進(jìn)了主體為相關(guān)電子元件的銷售行業(yè)。而現(xiàn)今基于單片機(jī)所進(jìn)行的液晶顯示器方面的設(shè)計(jì)，雖然在大環(huán)境影響下有了一定的發(fā)展，但是還是因內(nèi)部資源的相關(guān)存儲(chǔ)以及數(shù)據(jù)方面處理的速度有一定的制約性，又因單片機(jī)價(jià)錢(qián)便宜而且適用的范圍也很廣泛的的特點(diǎn)也是受到了相關(guān)設(shè)計(jì)者的廣泛使用。而單片機(jī)作為于液晶顯示器設(shè)計(jì)的相關(guān)方式與方法還是有所進(jìn)步的，所以下文主要分析基于單片機(jī)的液晶顯示器設(shè)計(jì)，再根據(jù)相關(guān)的硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，針對(duì)液晶顯示和時(shí)鐘以及溫度的采集等等實(shí)際性的設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的分析，希望可以為液晶顯示器的整體提供具有參考價(jià)值的文獻(xiàn)。具體內(nèi)容如下：

1 相關(guān)設(shè)計(jì)硬件所進(jìn)行的分析

基于單片機(jī)的液晶顯示器設(shè)計(jì)在系統(tǒng)硬件的各電路中，主要組成大體上有含單片機(jī)的最小系統(tǒng)以及液晶顯示器內(nèi)部電路和設(shè)置方面的電路以及時(shí)鐘與溫度采集所使用的電路等。

（1）分析單片機(jī)的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理。組成單片機(jī)的最小系統(tǒng)一般有外部晶振以及電源與復(fù)位相關(guān)的電路等，在它們共同的作用下才能確保單片機(jī)系統(tǒng)可以正常的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)而控制整體的系統(tǒng)。分析芯片的相關(guān)溫度數(shù)據(jù)可以看出，在進(jìn)行讀取或者是寫(xiě)入芯片的數(shù)據(jù)時(shí)，顯示的是日歷以及時(shí)鐘的數(shù)據(jù)等，再使用程序進(jìn)行檢驗(yàn)是否使用按鍵或其他操作。然后就可以在顯示的驅(qū)動(dòng)芯片中進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫(xiě)入，從而液晶顯示器的屏幕就可以把相關(guān)內(nèi)容顯示了。

（2）分析液晶顯示器內(nèi)部電路設(shè)計(jì)?，F(xiàn)今液晶顯示器所使用的芯片有很多種，并且可以支持320×240（QVGA）等等的實(shí)際分辨率，而在顯示器內(nèi)部進(jìn)行安置173kB的RAM，就可以顯示高達(dá)26萬(wàn)色。接口方式可以選擇8或是9或是16或是18位i80的系統(tǒng)全為總線，SPI總線以及RGB與VSYNC等的接口。一般會(huì)用總線式接口的電路代替外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行液晶顯示器設(shè)計(jì)。

（3）分析時(shí)鐘顯示的電路設(shè)計(jì)。時(shí)鐘顯示的電路設(shè)計(jì)一般都是DS1302芯片來(lái)構(gòu)成也是充電時(shí)鐘芯片，其內(nèi)一般有實(shí)時(shí)時(shí)鐘以及日歷和31字節(jié)的靜態(tài)RAM，再運(yùn)用不同的單片機(jī)進(jìn)行接口方面的通信。運(yùn)用芯片進(jìn)行秒分時(shí)以及日月年等詳細(xì)時(shí)間信息的獲取，并按實(shí)際每月天數(shù)（閏年也可以計(jì)算實(shí)際天數(shù)）進(jìn)行不同類型的計(jì)算而消耗的功量低。

（4）分析溫度采集所使用的電路設(shè)計(jì)。芯片電路的設(shè)計(jì)大多很簡(jiǎn)單相對(duì)來(lái)說(shuō)體積也小，所以組成測(cè)溫系統(tǒng)的相關(guān)線路也簡(jiǎn)單，只需采用簡(jiǎn)單通信線將多個(gè)DS18B20數(shù)字的溫度計(jì)連接即可，這樣一個(gè)端口完成所有數(shù)據(jù)讀取與寫(xiě)入，每個(gè)芯片只有唯一一個(gè)序列號(hào)且可以掛多個(gè)芯片。需要注意的是在進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)中，控制實(shí)際數(shù)字溫度計(jì)的溫度在-55℃到125℃的范圍之間并設(shè)定告警的溫度值，分辨率需設(shè)為9到12位。這樣芯片就會(huì)和實(shí)際使用的單片機(jī)進(jìn)行電路連接。

（5）分析電路設(shè)置的相關(guān)原理。電路設(shè)置的相關(guān)原理是把日期時(shí)間與實(shí)際情況進(jìn)行數(shù)據(jù)同步便于用戶使用。在基于單片機(jī)的液晶顯示器進(jìn)行設(shè)計(jì)進(jìn)，按鍵可設(shè)為進(jìn)行主要內(nèi)容的修改，這樣就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)性的調(diào)整系統(tǒng)時(shí)間。第一次設(shè)置在結(jié)束后可按第二個(gè)鍵，時(shí)鐘就可繼續(xù)運(yùn)行同時(shí)指示符消失，需要注意在進(jìn)入調(diào)節(jié)狀態(tài)時(shí)按下+或-按鈕否則沒(méi)效果。

2 相關(guān)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)所進(jìn)行的分析

設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)通常運(yùn)用顯示的子程序以及DS1302芯片的子程序和DS8B20芯片的子程序，而按鍵處理的主程序也是包括子程序的。按鍵所進(jìn)行處理主程序一般為設(shè)備初始化設(shè)置，運(yùn)用鍵盤(pán)的掃描程序以及時(shí)間溫度各數(shù)據(jù)的顯示，然后才能調(diào)用顯示子程序。注意一般會(huì)有時(shí)間的間隔。

（1）軟件系統(tǒng)的主程序進(jìn)行的設(shè)計(jì)。在主程序初始化結(jié)束后，先進(jìn)行鍵盤(pán)掃描程度，這樣就可以讀取芯片數(shù)據(jù)以及程序內(nèi)容。

（2）軟件系統(tǒng)在顯示程序上所進(jìn)行的設(shè)計(jì)。軟件系統(tǒng)在顯示程序上所進(jìn)行的設(shè)計(jì)一般是很難的，其一，通常顯示的驅(qū)動(dòng)芯片中的寄存器很復(fù)雜，一般初始化后也會(huì)被別的程序使用，要注意在進(jìn)行數(shù)據(jù)寫(xiě)入時(shí)確定范圍。其二，在顯示器的屏幕上可手動(dòng)輸放內(nèi)容。再運(yùn)用軟件處理成圖片取模，通過(guò)不同的索引進(jìn)行判斷。

（3）軟件系統(tǒng)中子程序以及按鍵處理的子程序所進(jìn)行的設(shè)計(jì)。實(shí)際子程序中時(shí)鐘與日期芯片會(huì)自定義進(jìn)行讀取與寫(xiě)入數(shù)據(jù)的，并運(yùn)用數(shù)據(jù)函數(shù)調(diào)用芯片中實(shí)際日期與時(shí)間函數(shù)進(jìn)行處理。然后運(yùn)用鍵盤(pán)進(jìn)行程序掃描確保實(shí)際讀取的函數(shù)可使用。

（4）軟件系統(tǒng)中芯片的子程序所進(jìn)行的設(shè)計(jì)。溫度采集芯片在進(jìn)行工作的過(guò)程中，要按不同流程進(jìn)行秩序性工作。芯片總體初始化后進(jìn)行ROM操作，當(dāng)存儲(chǔ)器進(jìn)行操作指令發(fā)出后才可讀取溫度數(shù)據(jù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，上文主要分析了基于單片機(jī)的液晶顯示器設(shè)計(jì)方面的相關(guān)內(nèi)容，細(xì)節(jié)上針對(duì)液晶顯示器設(shè)計(jì)的相關(guān)日期時(shí)間和溫度變化相關(guān)顯示情況進(jìn)行研究。再運(yùn)用硬件進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從而設(shè)計(jì)出最小系統(tǒng)和液晶顯示器以及時(shí)鐘與溫度采和電路設(shè)置等等方面的分析，同時(shí)也從相關(guān)軟件的系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的分析，其中有主程序的設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)顯示的子程序方面的設(shè)計(jì)和芯片的子程序所進(jìn)行的設(shè)計(jì)等等方面闡述了液晶顯示器整體設(shè)計(jì)的過(guò)程。不但可以基于單片機(jī)進(jìn)行液晶顯示器的設(shè)計(jì)，同時(shí)也滿足了液晶顯示器未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。

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