基于单片机的HT1621液晶显示系统设计方法

　　HT1621液晶显示控制器是多功能全自动智能开关的显示部件，能实时、准确、在线监控供电线路的运行情况。一旦线路出现漏电、过载、短路、过压、欠压和缺相时，智能安全用电开关能立刻启动保护程序，并显示在HT1621液晶显示控制器上。在智能化楼宇、中高档家庭住宅、电力系统、工矿企业、国家重点消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等领域。基于单片机的HT1621液晶显示控制器应用广泛。本文详细讨论段式液晶模块HT1621D与单片机STC89C52的一种硬件接口电路和软件编程方法。

　　1 HT1621液晶模块与STC89CS2单片机

　　HT1621是128点内存映像和多功能的LCD驱动器，HT1621的软件配置特性使它适用于多种LCD应用场合，包括LCD模块和显示子系统。静态显示内存RAM以32×4位的格式储存所显示的数据。RAM的数据直接映像到LCD驱动器，可以用READ,WRITE和READ-MODIFY-WRITE命令访问。HT1 621D引脚图如图1所示。

　　各引脚功能如下：

　　◆ 片选输入，接一上拉电阻。当为高电平，读写HT1621的数据和命令无效，串行接口电路复位；当为低电平和作为输入时，读写HT1621的数据和命今有效。

　　◆ READ脉冲输入，接一上拉电阻。在信号的下降沿，HT1621内存的数据被读到DATA线上，主控制器可以在下一个上升沿时锁存这些数据。

　　◆ WRITE脉冲输入，接一上拉电阻。在信号的上升沿，DATA线上的数据写到HT1621.

　　◆ DATA:外接上拉电阻的串行数据输入/输出。

　　◆ VSS:负电源；地。

　　◆ VLCD:LCD电源输入。

　　◆ VDD:正电源。

　　◆ 时基或看门狗定时器溢出标志，NMOS开漏输出。

　　◆ BZ:声音频率输出。

　　◆ COM0~COM2:LCD公共输出口。

　　◆ SEG1~SEG31:LCD段输出口。

　　STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS 8位单片机，最突出的优点是片内集成了8 KB可重复编程的FLASH程序存储器。内部8 KB的FLASH E2PROM使用户编制的程序及需要显示的字母、数字、汉字和图形都可以存储在里面，免去了扩展外部存储器的麻烦，使以STC89C52单片机为核心的控制系统电路更简单，非常适用于液晶显示。

　　2 硬件电路设计

　　考虑到单片机的外围扩展电路尽可能少，硬件结构越简单越好。如果液晶显示器的8位数据线与单片机采用并行接口的话，数据线就占用了8位，再加上其他的一些控制线，将占用较多的I/O口线，因此在很多仪器仪表的应用中，将液晶显示器的8位数据线与单片机通过串行输入并行输出器件进行串行接口，实现实用准确的数据传输方式。HT1621与微控制器之间只需三根线进行连接，即将HT1621的三个管脚，DATA和分别与单片机的P3.4,P3.3和P3.5相连。

　　HT1621D只有四根管脚用于接口，管脚用于初始化串行接口电路和结束主控制器与HT1621之间的通讯。管脚设置为"1"时，主控制器和HT1621之间的数据和命令无效并初始化。管脚DATA是串行数据输入/输出管脚，读/写数据和写命令通过管脚DATA进行。管脚是读时钟输入管脚，在信号的下降沿时，数据输出到管脚DATA上，在信号上升沿和下一个下降沿之间，主控制器应读取相应的数据。管脚是写时钟输入管脚，在信号上升沿时，管脚DATA上的数据、地址和命令被写入HT1621.可选的管脚可用作主控制器和HT1621之间的接口，可用软件设置作为定时器输出或WDT溢出标志输出。主控制器与HT1621的相连接后，可以实现时基或WDT功能。其硬件电路如图2所示。

　　3 软件设计

　　3.1 LCD驱动器相关命令

　　HT1621可以用软件设置。两种模式的命令可以配置HT1621和传送LCD所显示的数据。HT1621的配置模式称为命令模式，命令模式类型码为100.命令模式包括一个系统配置命令，一个系统频率选择命令，一个LCD配置命令，一个声音频率选择命令，一个定时器设置命令和一个操作命令。数据模式包括READ,WRITE和READ-MODIFY-WRITE操作，数据和命令模式类型如下：

　　模式命令应在数据或命令传送前运行。如果执行连续的命令，命令模式代码即100,将被忽略。当系统在不连续命令模式或不连续地址数据模式下，管脚应设为"1",而且先前的操作模式将复位。当管脚返回"0"时，新的操作模式类型码应先运行。

　　3.2 工作时序

　　只看掌握和熟悉了HT1621的工作时序图才能更好地进行软件编程。HT1621的命令模式时序图如图3所示，写模式的时序图如图4所示。

　　WRITE101

　　a5 a4 a3 a2 a1 a0 d0 d1 d2 d3写数据到RAM

　　a5~a0 RAM地址；d3~d0 RAM数据

　　3.3 LCD显示程序的编写

　　要正确的编写出LCD显示程序，需要知道HT1621的段与液晶显示屏的对应情况。RAM的数据直接映像到LCD驱动器，RAM可看成是由SEG1~SEG31和COM0~COM2对应组成的映像图。HT1621的RAM段码映射如表1所示。

液晶显示屏上要显示的每一个符号都对应