基于MSP430F149的液晶觸摸顯示終端設(shè)計

王玲玲　常瑤

摘 要：傳統(tǒng)的顯示終端通常以加固計算機為載體，使用專用軟件作為設(shè)備檢測界面，不易攜帶和更改。該設(shè)計以MSP430F149單片機為核心，采用迪文串口智能顯示終端作為人機交互界面，可替代計算機實現(xiàn)與設(shè)備進行通訊的功能。該文闡述了智能顯示終端的實現(xiàn)原理，給出了硬件系統(tǒng)電路及軟件設(shè)計流程。針對某系統(tǒng)設(shè)備的實際工作原理，設(shè)計出與該系統(tǒng)設(shè)備配套的觸摸顯示終端，實際應(yīng)用表明，該設(shè)計方案人機交互性好、功耗低、運行穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：液晶觸摸顯示終端 MSP430F149 人機交互 低功耗

中圖分類號：TM93 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（a）-0002-02

傳統(tǒng)的顯示終端通常以加固計算機為載體，使用專用軟件作為設(shè)備使用、檢測界面[1]。但加固計算機體積大、功耗高，不便在外場惡劣環(huán)境中攜帶使用。LCD在便攜設(shè)備中，占據(jù)著絕對主流的地位[2]。TI公司的MSP430系列單片機因其顯著的低功耗特性而在業(yè)界受到了廣泛的關(guān)注，該系列單片機具有1.8～3.6V的低電壓供電范圍，5種可選的低功耗模式，低于6μs的喚醒時間，是設(shè)計電池供電系統(tǒng)的極佳選擇[3]。基于MSP430單片機和LCD液晶模塊來設(shè)計顯示終端，具有體積小、功耗低、人機界面良好等優(yōu)點。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

顯示終端由供電單元、液晶觸摸顯示屏、RS232/485轉(zhuǎn)換單元、處理器等組成。其原理結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

供電單元向液晶觸摸顯示屏和RS232/485轉(zhuǎn)換單元提供+5V電源、向處理器提供3.3V電源。液晶觸摸顯示屏選用DMT64480

T056_01WT型彩色5.6inch的智能終端[4]。液晶屏分辨率為640×480點陣，背光亮度可以軟件64級調(diào)節(jié)。其背面設(shè)有RS232通信端口，支持最高115 200bps的串口傳輸速率。處理器選用美國TI公司的MSP430F149單片機。具有硬件乘法器、6個I/0端口（每個有8個I/0口）、1個精確的模擬比較器、2個具有捕捉/比較寄存器的定時器、8路12位A/D轉(zhuǎn)換器、片內(nèi)看門狗定時器、2個串行通信接口。

處理器平臺主要由MSP430F149單片機、電源、外部晶振、復(fù)位電路、RS485/232轉(zhuǎn)換電路、差分電路等部分組成，MSP430處理器平臺結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計

2.1 液晶觸摸顯示屏界面設(shè)計

針對LCD的二次開發(fā)，有與之配套的觸控界面制作軟件，實現(xiàn)圖片、字庫下載、通訊速率等功能。根據(jù)被測試系統(tǒng)含分設(shè)備的數(shù)量可在界面上添加相應(yīng)數(shù)量的按鈕，并為每個按鈕指定特定的代碼。檢測程序設(shè)計LCD可以根據(jù)外部觸摸按鈕，由串口輸出觸摸按鈕的鍵值代碼。根據(jù)串口輸出的觸摸鍵值代碼，即可以執(zhí)行相應(yīng)的功能。

2.2 MSP430單片機軟件設(shè)計

MSP430單片機軟件開發(fā)選用IAR Embedded Workbench for MSP430平臺，利用C語言進行編程。按照通信協(xié)議的要求，MSP430單片機的程序包括系統(tǒng)初始化模塊，串口中斷服務(wù)模塊、定時器中斷服務(wù)[5]等模塊。終端軟件流程框圖如圖3所示。

2.3 MSP430處理器與液晶觸摸顯示屏接口的程序設(shè)計

單片機串口0的初始化設(shè)置MSP430單片機上電復(fù)位后，首先設(shè)置單片機的串口0工作方式，速率為19200bps。LCD顯示系統(tǒng)提供了豐富的操作命令，設(shè)計者利用這些命令就可以很簡單地完成各個顯示功能的設(shè)計。

3 系統(tǒng)調(diào)試

在實際使用中，根據(jù)實際檢測需要，可設(shè)計出不同的操作界面，以簡單便捷的與設(shè)備進行通訊。以某系統(tǒng)的檢測為例，將顯示終端界面設(shè)計成如圖4所示。

界面包括：探測結(jié)果顯示區(qū)、背景燈調(diào)節(jié)區(qū)、設(shè)備四各分單元自檢結(jié)果顯示區(qū)、各分設(shè)備自檢按鍵及自檢結(jié)果顯示區(qū)。

在測試過程中，對該系統(tǒng)的四個分設(shè)備進行了狀態(tài)檢測，測試結(jié)果如圖5所示。

結(jié)果顯示：在顯控終端界面上可通過設(shè)置按鍵、文本顯示以及顏色填充等功能將被測試設(shè)備的工作狀態(tài)以及內(nèi)容直觀呈現(xiàn)給操作者。

4 結(jié)語

基于MSP430F149的液晶觸摸顯示終端的設(shè)計，具有硬件接口簡單、軟件編程方便、人機界面良好等優(yōu)點。針對被檢測設(shè)備的具體功能要求，通過設(shè)置按鍵、文本顯示以及顏色填充等功能，實現(xiàn)與被測試設(shè)備之間的通訊，并將被測試設(shè)備的狀態(tài)及工作結(jié)果直觀的呈現(xiàn)給操作者。相對傳統(tǒng)的計算機，擁有功耗低、兼容性好、易于更改且便于攜帶使用等優(yōu)點。

參考文獻

[1] 劉炳鋒，李江紅，趙艾奇，等.基于Tilcon的某武器顯控系統(tǒng)界面設(shè)計[J].計算機測量與控制，2008，16（8）：1153-1160.

[2] Jones SK，Howard WE.OLED/CMOS combo opens a new world of microdisplay[J].LaserFocus World，2001，37（12）：55-58.

[3] 胡大可.MSP430系列超低功耗16位單片機原理與應(yīng)用[M].北京：北京航空航天大學出版社，2002.

[4] 北京迪文科技有限公司.DMT64480T05601WT智能終端用戶手冊[M].北京：北京迪文科技有限公司，2008.

[5] 王會林.MSP430單片機定時器設(shè)計應(yīng)用[J].電腦學習，2011（2）.