基于單片機的LCD顯示終端設計技術研究

王成飛，董明明，樊 釗（.內蒙古大學；.武漢理工大學）

基于單片機的LCD顯示終端設計技術研究

王成飛1，董明明1，樊 釗2
（1.內蒙古大學；2.武漢理工大學）

隨著我國社會經濟的不斷進步與發展，我國工業發展也取得了很大的進步，在工業環境中，工業生產使用傳統的LCD顯示技術已經過于落后，因此需要一種新型的技術即基于單片機的LCD顯示終端，其硬件系統主要是微處理機、字庫、臨時緩沖區、通信電路、復位等組成，本文就基于單片機LCD顯示終端的硬件與軟件設計進行具體的分析，希望能為以后該方面的工作提供一些幫助。

單片機；LCD顯示；終端設計；研究

1　基于單片機LCD顯示終端的功能設計

基于單片機LCD的顯示終端設計，是為了在新的工業環境中適應工業生產的新需要，因此在設計基于單片機LCD的顯示終端的時候，要具備下列功能：第一，基于單片機的LCD顯示終端在與控制部分結合在一起，就能組成一個合理的系統。通過單片機對系統進行控制，然后由LCD終端來接收與發送指令，并且為了能夠保證工業生產的需要，在進行LCD終端顯示模塊設計時可以利用單色可顯示漢字屏。第二，基于單片機的LCD顯示終端需要有一定的顯示功能，就需要LCD顯示終端具有外接圖形點陣的存儲芯片，技術人員要十分重視這項提供服務的能力。第三，在設計基于單片機LCD顯示終端的時候，技術人員要保證LCD有緩沖區，才能實現對遠程控制指令的執行和更新，在LCD終端運行時，遠程指令有不確定性存在，對緩沖區進行了設置后就能預防終端中信息涌入時帶來的不好影響。第四，在基于單片機LCD顯示終端的設計時，可以引入多任務處理機制，保證LCD顯示終端能夠同時執行多項功能，如果LCD終端具備了這項功能就對系統中模塊的開發有很好的效果。

2　基于單片機LCD顯示終端的硬件設計

2.1譯碼電路與LCD顯示模塊的設計。在LCD顯示終端系統中，主要的硬件有：譯碼電路、字庫、單片機、LCD顯示模塊、緩沖區、復位等等，其中最主要的就是單片機，在基于單片機LCD顯示終端系統中，核心部分是單片機，這種型號的單片機包括了256B的隨機存儲器空間與8KB的只讀存儲器空間，這樣基本上可以滿足LCD顯示終端的要求，應用邏輯編程器件可以在RTX51的操作系統中得到很好的進行，從而實現對地址的譯碼，在工業生產過程中，應用基于單片機LCD顯示終端的信息較為簡單，只需要用一塊單色的320×240分辨率的LCD模塊來滿足工業生產的需要。對顯示終端低功耗的設計主要是在主程序中進行，讓CPU進入低功耗的模式中由顯示終端接收主控制器發來的數據與指令，然后用中斷來喚醒這樣使CPU就處于休眠的狀態，CPU的工作大多都在服務程序中來完成，當它完成了終端服務之后才能夠進入到低功耗模式中。

2.2LCD字庫與緩沖區的設計。在單片機系統中，設計的字庫需要有一定存儲量的芯片，來實現對整個系統點陣漢字庫的存儲，但是在LCD顯示終端設計的時候，利用這種芯片的存儲容量遠遠超出了單片機的直接尋址范圍，因此為了保證LCD終端系統中的字庫都能進行正常訪問，就需要在設計硬件的時候從單片機進行芯片模擬擴展，可以應用地址轉換使用單片機的I/O端口來實現對轉換器的控制，在設計緩沖區的過程中技術人員應該采用靜態隨機存儲器來實現。通常一個漢字字模數據格式為上半部16×8下半部16×8的形式，因此在漢字顯示設置地址的時候，顯示的是漢字后16個字節就在當前地址基礎上加1，在每次顯示數據與指令的時候都需要查看一下模塊的當前工作狀態，滿足了條件才能往下進行。顯示終端的主要作用是從主控制器接收信息，然后考慮終端工作的環境使用有線或者無限通訊方式，顯示終端是接收的功能在發送數據時需要給出一定的回復。

2.3通信電路與復位部分的設計。在基于單片機的LCD顯示終端設計過程中，對通信電路的設計就是進行遠程控制端的通信，通過對當前系統的工作狀態進行發送來接收遠程控制指令，但是在此過程中單片機不能與計算機直接連接，而是需要一定的設備進行轉換，在本系統中的轉換設備是RS-485芯片實現電平轉換，對復位部分的設計主要是在系統出現故障的時候或者死機的情況下可以發揮出一定的作用。

3　基于單片機LCD顯示終端的軟件設計

在工業生產過程中，基于單片機LCD顯示終端的軟件設計就是應用實時操作系統，實現對單片機的有效控制。同時，該系統屬于實時多任務操作系統，根據實現的功能能夠對軟件進行分解，其中主要包括內核初始化、系統初始化、操作系統內核調度以及遠程控制指令等。（一）系統初始化的設計。在實時操作系統運行時，根據使用原則軟件在執行任務時應該從0號開始，因此系統中的0號任務就成為系統的初始化任務，在LCD終端系統中，如果多項任務被同時執行，會出現很好的RAM需求。完成了對0號任務的執行后，系統會處于空閑的狀態。

4　結束語

綜上所述，隨著我國經濟與科技水平的不斷提高，在工業生產中應用基于單片機的LCD顯示終端系統成為普遍現象，該系統可以有效、及時的對遠程控制端的指令進行編譯與顯示，從而使人們能對當前生產設備的運行狀態進行掌握，實現任務的成功執行，并且這種終端系統的應用成本較低且有著極高的可靠性與穩定性，是適應新的工業生產要求最好的系統之一，在工業生產過程中也發揮著巨大的作用，相信未來基于單片機的LCD顯示終端設計技術會有更好的發展。

［1］王連君.基于單片機的LCD顯示終端設計.《硅谷》.2014年6期

［2］陳素華，王國志.基于單片機的LCD顯示系統的設計與實現.《許昌學院學報》.2010年5期

王成飛，出生年份1992.11.23，性別男， 民族漢族，籍貫 內蒙古烏蘭察布，學歷，本科在讀，專業自動化，

董明明，出生年份1994.10.30，性別男，民族漢族，籍貫 內蒙古呼倫貝爾，學歷，本科在讀，專業自動化，

樊釗，出生年份1993.08.02，性別男，民族漢族，籍貫 河北省石家莊市，學歷，本科在讀，專業電氣自動化

Research on design technology of LCD display terminal based on single chip microcomputer

Wang Chengfei1，Dong Mingming1，Zhao Fan2
（1.Inner Mongolia University；2.Wuhan University of Technology，WUT）

With the progress and development of the social economy in our country，development of industry of our country also made great progress，in the industrial environment，the industrial production using the traditional LCD display technology has been too far behind，so we need a kind of new technology that based on MCU LCD display terminal， the hardware system is mainly micro processor， font，a temporary buffer，communication circuit，reset.In this paper，based on single-chip LCD display terminal hardware and software design for a specific analysis，hope to provides some help for the work.

single chip microcomputer；LCD display；terminal design；research