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YMl2864R點陣式液晶顯示模塊在IVC監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

作者: 時間:2012-03-04 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

實驗動物獨立通氣籠盒(Individual Ventilated Cages,)(閉環(huán)),由微控制器實現(xiàn)對籠盒風扇的通氣量、籠盒內(nèi)部的氨含量等參數(shù)采集,并根據(jù)這些參數(shù)來調(diào)整通氣風扇轉(zhuǎn)速,以調(diào)整籠盒的換氣率,從而確?;\盒內(nèi)部的空氣質(zhì)量。同時,根據(jù)相關(guān)參數(shù)指標發(fā)出警報以提醒更換過濾膜等,實現(xiàn)對小動物生長環(huán)境的過程控制。

在整個中,人機交互界面部分用于顯示整個實驗動物生長環(huán)境過程中的控制歷史數(shù)據(jù)、實時控制參數(shù)和環(huán)境溫度參數(shù)等。

本文采用以ST7920為控制器的(LCD Module,LCM)構(gòu)成了整個的人機界面部分。YM12864R具有靈活的接口方式和簡單的操作指令,構(gòu)成的全中文人機交互圖形界面既可以顯示8×4行16×16的漢字,也可以顯示圖形。內(nèi)部設(shè)有2MB的中文字型CGROM和64×256點陣的GDRAM繪圖區(qū)域;同時,提供4組可編程控制的16×16點陣造字空間。

1點陣式液晶硬件接口設(shè)計

以ST7920為控制器的YM12864R點陣式模塊和單片機之間的接口方式有并行和串行兩種。本文采用串行接口方式,單片機選用AVR公司的ATmega16。接口電路如圖1所示。其中,PC4控制串行的片選信號(CS),低電平有效;PC5控制串行的數(shù)據(jù)線(SID);PC6控制串行的時鐘輸入(CLK)。ST7920通過VCC(+5 V)和GND之間串聯(lián)一個10 kΩ的電阻來控制背光強度。如果不需要調(diào)節(jié)對比度,可以直接將VLCD引腳接VCC(+5 V),此時對比度最大。



2 文本顯示及繪圖顯示

2.1文本顯示

ST7920可以顯示半寬的HCGROM字型、CGRAM字型以及中文CGROM三種字型,通過在DDRAM中寫入的編碼選擇。文本顯示DDRAM提供8個×4行的漢字空間,如下所示:



字型編碼如下:

①顯示半寬HCGROM字型。將1字節(jié)寫入DDRAM中,范圍為02H~7FH的編碼。

②顯示半寬CGRAM字型。將2字節(jié)編碼寫入DDRAM中,總共有0000H、0002H、0004H、0006H四種編碼。

③顯示中文CGROM字型。將2字節(jié)編碼寫入DDRAM中,范圍為A1AOH~FTFFH(GB碼)或A140H~D75FH(BIG5碼)的編碼。

2.2 繪圖顯示

繪圖顯示GDRAM提供128×8字節(jié)的記憶空間。在更改繪圖RAM時,先連續(xù)寫入水平與垂直的坐標值,再寫入2個字節(jié)的數(shù)據(jù)到繪圖RAM中,而地址計數(shù)器(AC)會自動加1。在寫入繪圖顯示RAM的期間,繪圖顯示功能必須關(guān)閉。整個寫入繪圖RAM的步驟如下:

①關(guān)閉繪圖顯示功能;

②先將水平的位元組坐標(X)寫入繪圖RAM地址,再將垂直的坐標(Y)寫入繪圖RAM地址;

③依次將D15~D8和D7~D0寫入RAM中;

④打開繪圖顯示功能。

圖形顯示坐標如圖2所示。其中,水平方向X以字節(jié)單位,垂直方向Y以位為單位。



3 字符反白

在實現(xiàn)人機交互界面菜單時,字符反白可以表示菜單中不同選項被選中的狀態(tài)。液晶顯示模塊YM12864R的使用手冊中提供了對應(yīng)行的反白指令,但在原理上ST7920控制器的128×64點陣液晶等同于256×32點陣,第3行對應(yīng)的文本顯示(DDRAM)地址緊接著第1行,第4行對應(yīng)的文本顯示(DDRAM)地址緊接第2行。因此,用戶對第1行執(zhí)行反白顯示操作時,第3行必然也反白顯示;對第2行執(zhí)行反白操作時,第4行也必然反白??梢?,使用手冊中自帶的反白指令不能實現(xiàn)任意字符的反白。

為了解決上述問題,可以將圖形顯示和字符顯示結(jié)合起來使用。在ST7920控制器中,文本顯示的DDRAM和圖形顯示的GDRAM是相互獨立的,而最后顯示到液晶上的結(jié)果則是,文本顯示DDRAM中數(shù)據(jù)和圖形顯示GDRAM中數(shù)據(jù)的異或結(jié)果。

如果要在液晶顯示模塊的某個點上呈現(xiàn)反白顯示,那么就在該點繪圖并且顯示文本;如果要取消反白,只需用全“0”擦掉該點的繪圖。這樣,就可以實現(xiàn)YM12864R的任意字符的反白。

字符反白程序流程如圖3所示。其中,base_x表示繪圖起始的行地址;Y_Pos表示繪圖起始的列地址;第1行至第4行的起始地址分別是(0x80,0x80),(0xS0,0xg0),(0x88,0xS0)和(0x88,0x90)。



反白就是在需要反白的區(qū)域進行繪圖,即在這個區(qū)域?qū)戇M0xff。清除一個區(qū)域的反白,就是對需要清除反白的區(qū)域清除繪圖,即在這個區(qū)域?qū)戇M0x00。

在整個繪圖的過程中,橫向地址指針是自動進行加1運算的,所以只需要確定這一行的首地址橫坐標;而縱坐標的地址不進行自動加1運算,需要在程序中修正,每次修正是以像素為基本單位的。


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