中文字庫液晶模塊在溫室環境監控中的應用

0 引言

溫室監控的最終目標是給作物提供適宜的生長條件，對溫室環境進行實時監控，是實現高效生產和管理的基礎。通過對監測數據的分析，結合作物生長發育和病蟲害發生規律，控制環境條件，達到作物優質、高產、高效的栽培目的。

溫室環境信息被采集后，可以通過各種顯示方式提供給用戶，液晶顯示器由于其低壓、微功耗、平板型結構、長壽命等特點，在此方面被大量使用。目前溫室環境監控系統所使用的液晶顯示器大多是字符型和點陣型：字符型液晶顯示器只能顯示ASCII碼字符，無法顯示漢字，給對于國內大多數需要有漢字和圖形顯示的用戶帶來諸多不便；普通點陣型液晶顯示器可以顯示漢字和圖形，但其顯示漢字需要大量的字模存儲空間，而且字模的提取和顯示也很繁瑣，大大增加了開發人員的工作量。

本文介紹一種內置國標簡體中文字庫液晶模塊的功能和使用方法，較好地解決了漢字及各種字符顯示的問題，很大程度上提高了開發效率。

1 基于ST7920A控制器的中文字庫液晶顯示模塊

OCMJ2 ×8C是128×32點陣型液晶顯示模塊，控制芯片是ST7920A，內置16×16點陣國標GB2312碼全部簡體中文字庫（包括全角的各種常用符號、特殊數字符號、英文字母、羅馬字母、俄文字母、日文字母、漢語拼音音標字母和制表符等）、128個8×16點陣半角ASCII字符和128×32點陣顯示 RAM（GDRAM），可顯示2×8個漢字（或全角字符）和128×32點陣的圖形。

可與單片機直接接口，提供兩種連接方式：8位并行方式和串行方式。

提供硬件光標及其閃爍控制電路，可光標顯示、反白顯示、畫面卷動、睡眠模式等。

可實現漢字、半角ASCII碼字符、圖形的同屏顯示。

單一+5V電源供電，無需提供負電源。

控制指令分為基本指令和擴展指令，滿足不同需要，簡單易用。

2 硬件接口

OCMJ2×8C硬件提供以下對外接口：

邏輯支持電源：+5V（VDD、VSS）；

背光板電源：+4.1V（LEDA、LEDK）；

并行、串行方式選擇：PSB；

復位：/RST；

并行方式數據：DB0－DB7；

并行方式控制：RS、R/W、E。如果使用串行方式，則只使用RS、R/W、E三線。

單片機可以通過數據總線與控制信號、采用外部數據存儲器訪問形式控制該液晶顯示模塊，也可以用3線串行方式控制。本文以51系列單片機兼容的華邦公司的W78E54微控制器為例，采用并行連接方式控制，見圖１。

　　W78E54用地址A1作為R/W信號控制數據總線的數據流向；用地址A0作為數據/指令信號控制寄存器的選擇；E信號由W78E54的讀信號/RD、寫信號/WR以及地址譯碼信號Y6合成。

圖１　并行連接方式

OCMJ2 ×8C液晶模塊控制器ST7920A一共有18條指令，從作用上可分為兩類，顯示狀態設置指令和數據、寫操作指令，可以完成各種字符、圖形的顯示以及反白顯示、屏幕卷動、光標定位閃爍等動作。詳細指令系統可查看圖形液晶顯示器產品有關手冊。接口部信號端的邏輯功能組合表如表１所示，其中地址是指按圖１并行連接方式時，各指令反映在外部數據存儲器的地址。

表１　邏輯功能組合表

3 軟件設計

OCMJ2×8C模塊在軟件編程時需注意以下幾個問題：

A． 模塊的復位時間、清屏指令和地址計數器歸零指令的執行時間較長，請根據所使用的晶振頻率給以適當延時。

B． 　　當模塊在接受指令前，微處理器必須先確認模塊內部處于非忙碌狀態，即讀取BF標志時BF需為0，方可接受新的指令；如果在送出一個指令前并不檢查BF標志，那么在前一個指令和這個指令中間必須延遲一段較長的時間，即等待前一個指令確實執行完成。

C． 　　以點陣字符方式使用OCMJ2×8C模塊時，先寫入單字節地址，再寫入單字節數據（半角ASCII字符：20H-7FH）或雙字節數據（全角字符:A1A0H-A9F0H；漢字字符:B0A0H-D7FEH）。

D． 以點陣繪圖方式使用OCMJ2×8C模塊時，方法和普通點陣液晶基本相同，先連續寫入水平與垂直的坐標值，再寫入兩個字節數據值到繪圖RAM。寫入繪圖RAM之前，繪圖顯示必須關閉，數據寫入完成后再打開繪圖顯示功能。

以點陣字符方式同屏顯示漢字和各種全角、半角字符的具體程序框圖見圖2。

圖?。?/p>

4 應用實例

筆者在智能數顯傳感器的開發中，成功地應用了內置ST7920A控制器的中文字庫液晶顯示模塊。為方便讀者，將已經在實際應用中通過的C51程序列出。

#include 各類頭文件>

#define WRITE_LCD_CONTROL XBYTE[0xc000]

#define WRITE_LCD_DATA XBYTE[0xc001]

#define READ_LCD_STATUS XBYTE[0xc002]

#define READ_LCD_DATA XBYTE[0xc003]

sbit LCD_BF=ACC^7; /*定義模塊忙碌標志位BF*/

sbit LCD_RESET=P1^1; /*定義復位連接*/

void write_control(char control) /*寫指令或地址函數*/

{ do { ACC=READ_LCD_STATUS; } /*讀取模塊狀態*/

while(LCD_BF==1); /*判斷模塊控制器是否忙*/

WRITE_LCD_CONTROL=control; /*寫指令或地址*/

}

void write_data(char ddata) /*寫數據函數*/

{ do { ACC=READ_LCD_STATUS; } /*讀取模塊狀態*/

while(LCD_BF==1); /*判斷模塊控制器是否忙*/

WRITE_LCD_DATA=ddata; /*寫數據*/

}

void init_lcd(void)

{ LCD_RESET=0; delay_200ms();　 /* 液晶模塊復位 */

LCD_RESET=1; delay_200ms();

write_control(0x30); /**/

write_control(0x0c); /**/

write_control(0x01); /**/

write_control(0x06); /**/

}

void start_display(void)

{ write_control(0x80); /*第一行字符起始位置*/

write_data(0xb9); write_data(0xfa); /*國*/

write_data(0xbc); write_data(0xd2); /*家*/

write_data(0xc5); write_data(0xa9); /*農*/

write_data(0xd2); write_data(0xb5); /*業*/

write_data(0xd0); write_data(0xc5); /*信*/

write_data(0xcf); write_data(0xa2); /*息*/

write_data(0xd6); write_data(0xd0); /*中*/

write_data(0xd0); write_data(0xc4); /*心*/

write_control(0x90); /*第二行字符起始位置*/

write_data(0xa1); write_data(0xe6); /*　℃　*/

write_data(0xa1); write_data(0xed); /*　№　*/

write_data(0xa2); write_data(0xd0); /*?、小?/

write_data(0xa2); write_data(0xde); /*?、蕖?/

write_data(0xa2); write_data(0xea); /*?、辍?/

write_data(0xa4); write_data(0xc1); /*　ち　*/

write_data(0xa6); write_data(0xce); /*　ξ　*/

write_data(0x1a); write_data(0x1b); /*　→←(半角)　*/

}

void main(void)

{

init_lcd();

start_display();

}

5 結語