89C51与OCMJ12232液晶显示模块的接口设计

89C51与OCMJ12232液晶显示模块的接口设计
摘要：文章介绍了液晶显示模块ocmj12232的结构和功能，对其工作原理进行了深入研究，并设计了89c51单片机与液晶模块的接口电路，给出了核心部分显示的汇编语言程序。

该设计具有i/o 口线占用少、驱动程序简单的优点。

关键词：液晶模块；89c51单片机；接口电路
interface design of 89c51 and lcd module ocmj12232
qiu hong-jie1, li ze-tian2
(1. hengshui special equipment test office, hengshui hebei 053000, china;
2. shijiazhuang mechanical infantry academy, shijiazhuang hebei 050083, china)
abstract: this paper introduces the structure and characteristics of lcd module ocmj12232, has deep research on its operating principles and designs the interface of mcu 89c51 and lcd module, which has the virtue of occupying few i/o buses and simple driver. the paper presents circuit diagram and example program of assembly language. keywords: lcd module; mcu 89c51; interface circuit
引言
液晶显示器（lcd）具有显示信息丰富、功耗低、体积小、重量轻、显示功能强大等许多其它显示器无法比拟的优点，广泛用于单
片机控制的智能仪器、仪表和低功耗电子产品中。

lcd可分为段位式lcd、字符式lcd和点阵式lcd，其中，段位式lcd和字符式lcd 只能用于字符和数字的简单显示，不能满足图形曲线和汉字显示的要求；而点阵式lcd不仅可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线及汉字，并且可以实现屏幕上下左右滚动、动画、分区开窗口、反转、闪烁等功能，用途十分广泛[1]。

本文介绍肇庆金鹏公司推出的点阵式液晶显示模块ocmj12232的性能特点，简要介绍了点阵显示的地址结构，交待了显示工作原理和过程，并给出了ocmj12232与89c51单片机的接口设计方法，给出了字符显示和点阵显示的汇编语言程序。

1 液晶显示模块ocmj12232介绍
1.1 模块功能特点[2]
（1）模块电源电压vdd范围为4.5～5.5v，典型值为5.0v，逻辑电平为2.7～5.5v，背光工作电压的典型值为5v；
（2）模块可以显示字母、数字符号、中文字型及图形，具有绘图及文字画面混合显示功能；
（3）模块提供三种控制接口，分别是8位微处理器接口、4位微处理器接口及串行接口；
（4）所有功能（显示ram、字型产生器等）都包含在一个控制器中，只要一个最小的微处理系统就可以方便地操作模块；
（5）模块内置2m位中文字型rom（cgrom），总共提供8,192个中文字型（16×16点阵）；
（6）内置16k位半宽字型rom（hcgrom），总共提供128个符号字型（16×8点阵）；
（7）内置64×16位字型产生ram（cgram）；
（8）绘图显示画面提供一个64×256点的绘图区域（gdram），可以和文字画面混和显示；
（9）提供多功能指令：画面清除（display clear）、光标归位（return home）、显示打开/关闭（display on/off）、光标显示/隐藏（cursor on/off）、显示字符闪烁（display character blink）、光标移位（cursor shift）、显示移位（display shift）、垂直画面卷动（vertical line scroll）、反白显示（byline reverse display）、待命模式（standby mode）。

1.2 引脚及其功能
液晶模块有20个引脚，单列排于lcd板的下侧，各引脚的定义及功能如表1所示。

1.3 工作原理
液晶显示屏共有32点（行）×122点（列）显示像素。

显示控制时分为上下两行，每行16点（行）×122点（列），每行可分为8个单元，单元地址映射如表2所示。

每行前7个单元，每单元256个点（16行×16列），最后一个单元为160个点（16行×10列）。

单元内，从上到下共16行，行地址分别为90h到9fh，每行16个液晶点要送两个字节显示数据，送出的数据在本行内由左到右依
次显示。

显示数据存储器分为x寄存器（单元地址寄存器，如表2所示，地址为80h～87h、90h～97h）和y寄存器（点地址寄存器，地址为90h～9fh）。

驱动液晶显示时，应先将模块使能（将6脚置高），将复位脚置高，选择通信方式为串口还是并口（15脚），然后设置指令和发送数据。

常用指令表如表3所示，其它指令见参考文献[2]。

显示过程如下：先发送指令，设置显示内容数据的单元地址（x 寄存器）和单元点阵地址（y寄存器），然后送显示数据，最后设置显示指令进行显示。

例如，设置x寄存器为80h、y寄存器为90h，那么就确定了第一单元第一行点阵地址，然后发送两个字节显示数据，就显示在这一行点阵位置。

随后递增单元点阵地址，直至本单元16行显示数据发送结束，最后设置显示指令进行显示。

2 接口设计应用实例
控制液晶模块显示的at89c51是一种采用51内核的低功耗、高性能的含有8k字节flash存储器的8位单片机，与8051的指令系统和引脚完全兼容[3]。

设计的at89c51与液晶模块的接口电路如图1所示[4-5]。

显示程序如下[6]。

发送数据程序：
send_d：
lcall chk_busy；检查是否忙，忙等待。

setb rs ；rs=1为数据
clr rw ；rw=0为写
mov p0，a
setb e ；e高电平有效
clr e
ret
发送指令程序和此类似，只是第二行为clr rs。

汉字字符显示程序：
char_disp：
mov dptr，#tab1
mov count，#10h；计数器初值16
mov a，#80h ；设定x寄存器
lcall send_i ；写指令子程序
char_disp1：
clr a
movc a，@a+dptr
lcall send_d
inc dpl
djnz count，char_disp1
ret
16×16点阵显示图形程序：
pho_disp1616：
mov dptr，#tab13；字符表首址
mov lcd_x，#80h；液晶图显x寄存器mov count1，#05h；显示计数器x计数器mov lcd_y，#80h；液晶图显y寄存器phodisp1：
mov count2，#10h；显示计数器y计数器mov lcd_x1，lcd_x
mov lcd_y1，lcd_y
phodisp2：
mov a，#34h；利用扩充操作指令
lcall send_i
mov a，lcd_y1；设置点阵地址
lcall send_i
mov a，lcd_x1；设置单元地址
lcall send_i
clr a
movc a，@a+dptr
lcall send_d
inc dptr
clr a
movc a，@a+dptr
lcall send_d
inc dptr
inc lcd_y1
djnz count2，phodisp2
inc lcd_x
djnz count1，phodisp1
mov a，#36h；扩充指令，绘图显示on
lcall send_i
ret
3 结论
该电路已应用于电梯检测仪和某型电台仿真系统中，实际使用表明，电路占用mcu的i/o口线少，驱动程序简单，大大方便了89c51应用系统的检测、按键等i/o电路的设计，取得了令人满意的效果。

参考文献
[1] 李维諟，郭强. 液晶显示器件应用技术[m]. 北京：北京邮电学院出版社，1993.
[2] c系列中文液晶显示模块使用说明书[z]. 肇庆：金鹏公司，2010.
[3] 李朝青. 单片机原理及接口技术[m]. 北京：北京航空航天大学出版社，1997.
[4] 刘树中，孙书鹰，王春平. 单片机和液晶显示驱动器串行接口的实现[j]. 微计算机信息，2007（23）：137-290.
[5] 石成英，李进军，刘志强. 图形点阵液晶显示模块与单片机
接口技术[j]. 国外电子测量技术，2004（4）：50-53.
[6] 吴辉. 液晶显示器的程序设计[j]. 现代显示，2007（71）：45-47.
作者简介：邱洪杰（1972-），男，河北衡水人，学士，工程师，现从事电梯、起重机等特种设备监督检验研究。

李泽天（1974-），男，河北衡水人，硕士研究生，现从事导航制导与装备测试检验研究，e-mail：lks5678@。