摘要：設(shè)計(jì)利用VB提供的MSComm通訊控件完成PC機(jī)與單片機(jī)的串行通訊，由單片機(jī)控制液晶顯示模塊，實(shí)現(xiàn)通過計(jì)算機(jī)輸入字符直接顯示在液晶顯示屏的控制系統(tǒng)。

0引言

液晶顯示器因其具有功耗低、質(zhì)量輕、體積小和超薄等優(yōu)點(diǎn)，成為袖珍式電子產(chǎn)品顯示系統(tǒng)中的主流顯示技術(shù)，被廣泛用于通訊、家庭娛樂、廣告、儀表等領(lǐng)域。本文設(shè)計(jì)了一種由計(jì)算機(jī)與單片機(jī)之間的通訊來直接控制液晶顯示的系統(tǒng)。采用vb軟件編程，設(shè)計(jì)直觀的人機(jī)界面，通過計(jì)算機(jī)的鍵盤直接輸入字符和字符移動(dòng)方式，利用串口通訊傳送至單片機(jī)，再由單片機(jī)系統(tǒng)控制液晶顯示模塊，使字符能夠在液晶屏上進(jìn)行移動(dòng)顯示。

1主控芯片和液晶屏的選擇

本系統(tǒng)中，主控芯片選用Atmel公司生產(chǎn)的AT89S51。該芯片具有4k字節(jié)可編程FLASH存儲(chǔ)器，支持串行、并行下載程序ISP在線編程，且價(jià)格低廉，執(zhí)行速度快。液晶顯示屏采用點(diǎn)陣字符型液晶顯示模塊LCD162，LCD162采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，可以顯示2行32個(gè)字、每行顯示16個(gè)ASCII字符，并且可以自定義圖形，只需要寫入相對(duì)應(yīng)字符的ASCII碼就可以顯示。

2硬件電路設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件電路主要有液晶顯示模塊和通訊模塊兩個(gè)部分組成，電路如圖1所示。

圖1系統(tǒng)硬件電路

圖1中，液晶顯示部分，單片機(jī)與LCD162采用并行接口方式，單片機(jī)的P0口與液晶顯示屏的數(shù)據(jù)線D0~D7進(jìn)行連接，并通過8個(gè)10kΩ的上拉電阻上拉。P1。5連接LCD162的RS端，當(dāng)P1。5為高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時(shí)選擇指令寄存器。P1。6連接RW，用于控制液晶顯示屏的讀寫操作，當(dāng)P1。6為高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。P1。7則連接到LCD162的使能端，當(dāng)E由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。

V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，通過一個(gè)10kΩ的電位器R9為V0提供可調(diào)的液晶驅(qū)動(dòng)電壓，實(shí)現(xiàn)顯示對(duì)比度的調(diào)節(jié)。

本系統(tǒng)需要將微機(jī)鍵盤鍵入的字符顯示在液晶屏上，因此利用51單片機(jī)的異步串行通信接口與計(jì)算機(jī)進(jìn)行串行通信，再由單片機(jī)控制液晶顯示模塊。計(jì)算機(jī)有一個(gè)串行通訊端口RS-232，其邏輯電平用正負(fù)電壓表示，且信號(hào)使用負(fù)邏輯，邏輯0的電壓范圍是+5~+15V，邏輯1的電壓范圍是-5~-15V。而51單片機(jī)的輸出信號(hào)實(shí)際并不符合RS-232的標(biāo)準(zhǔn)，其串行通信管腳上的電壓為TTL標(biāo)準(zhǔn)，即0~5V之間的兩個(gè)狀態(tài)。因此，51單片機(jī)與MODEM連接時(shí)，中間必須插入一個(gè)電平和邏輯轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。這里利用MAX232芯片實(shí)現(xiàn)TTL電平和RS-232電平之間的轉(zhuǎn)換任務(wù)。

3軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)

軟件部分包括單片機(jī)控制的液晶顯示子程序、單片機(jī)和PC機(jī)間通訊子程序以及VB程序設(shè)計(jì)部分。

3。1液晶顯示

LCD162液晶模塊內(nèi)部有一個(gè)字符發(fā)生器CGRAM，存儲(chǔ)了160個(gè)不同點(diǎn)陣字符圖形，每個(gè)字符有一個(gè)固定代碼，通過標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)表查找其對(duì)應(yīng)代碼即可。顯示字符時(shí)需要先送地址（寫命令），然后再送字符（寫數(shù)據(jù)）。如果要顯示字符庫(kù)外的字符，則需要利用CGRAM編制顯示。本系統(tǒng)液晶顯示模塊包括LCD的初始化、光標(biāo)定位、顯示字符等模塊，其程序流程圖如圖2所示。

圖2液晶顯示控制主程序

初始化時(shí)需要設(shè)置初始狀態(tài)、顯示光標(biāo)、清屏、顯示模式等，這里設(shè)置LCD162為8位數(shù)據(jù)，5×7字符點(diǎn)陣，兩行顯示，即將P0口寫入38H。LCD162有寫命令、讀狀態(tài)、寫數(shù)據(jù)和讀數(shù)據(jù)4種操作，4種操作由P1。5，P1。6，P1。7的狀態(tài)確定。在進(jìn)行寫命令、寫數(shù)據(jù)和讀數(shù)據(jù)3種操作前需先進(jìn)行讀狀態(tài)操作，通過查詢方式查詢忙標(biāo)志，當(dāng)忙標(biāo)志為0時(shí)才可以進(jìn)行其他3類操作。送顯示字符時(shí)，需將顯示數(shù)據(jù)寫在相應(yīng)的DDRAM地址中，用以確定顯示字符的顯示位置。以下是忙碌狀態(tài)判斷子程序和寫數(shù)據(jù)子程序，其子程序流程如圖3和圖4所示。

RSBITP1。5

RWBITP1。6

EBITP1。7

LCDEQUP0

;判斷是否忙碌子程序：

CHECK_BF：

MOVLCD，#0FFH

CLRRS;RS為低電平，RW為高電平時(shí)，可以讀狀態(tài)

SETBRW;RW=1，選擇讀模式

CLRE

NOP

SETBE;E=1，允許讀/寫LCD

NOP

JBLCD。7，CHECK_BF

RET

;寫數(shù)據(jù)子程序：

WR_DATA：

SETBRS;RS=1，選擇數(shù)據(jù)寄存器

CLRRW

CLRE

ACALLCHECK_BF

MOVLCD，A;將數(shù)據(jù)送入P0，

NOP;給硬件反應(yīng)時(shí)間

NOP

NOP

NOP

SETBE

NOP

NOP

NOP

NOP

CLRE;E由1-->0時(shí)，液晶模塊開始

執(zhí)行命令

RET

圖3判忙碌子程序

圖4寫數(shù)據(jù)子程序

3。2單片機(jī)與PC的串口通訊

單片機(jī)的串行數(shù)據(jù)發(fā)送端TXD和串行數(shù)據(jù)接收端RXD分別與MAX232的T1和R1相連。設(shè)置時(shí)應(yīng)與PC機(jī)的串口設(shè)置相對(duì)應(yīng)。本系統(tǒng)單片機(jī)串行口采用工作方式1，波特率設(shè)置為9600，由定時(shí)器T1產(chǎn)生。通信開始時(shí)由PC機(jī)發(fā)出握手信號(hào)，單片機(jī)收到握手信號(hào)后再向PC機(jī)發(fā)回響應(yīng)信號(hào)，PC機(jī)收到響應(yīng)信號(hào)，經(jīng)驗(yàn)證正確后表示串口通信成功。

3。3PC機(jī)串行通信

計(jì)算機(jī)的通信采用VB6。0軟件編寫。在VB中有一個(gè)MSComm通訊控件，該控件可設(shè)置串行通信數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，通過對(duì)此控件的屬性和事件進(jìn)行相應(yīng)編程操作，就可以輕松地實(shí)現(xiàn)串口通訊。MScomm控件提供了兩種通信方式：事件驅(qū)動(dòng)和查詢方式，本系統(tǒng)采用查詢方式處理通信。為保證計(jì)算機(jī)和單片機(jī)的可靠通信，雙方需要設(shè)置相同的數(shù)據(jù)格式和波特率。本系統(tǒng)采用二進(jìn)制發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。發(fā)送數(shù)據(jù)前，需將發(fā)送緩沖區(qū)清零，即MScomm控件的OutBufferCount屬性值為0。對(duì)通訊端口初始化時(shí)選用串行通訊口Com1，設(shè)置其波特率為9600，無奇偶校驗(yàn)，8位數(shù)據(jù)傳送，1位停止位。字符數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后以回車鍵作為結(jié)束。