51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)多級(jí)液晶顯示中文菜單

一、引言

目前小型的顯示器主要有LCD和LED,LED顯示器只能顯示數(shù)字和有限個(gè)英文字符，不能顯示漢字，顯示內(nèi)容不直觀，操作人員只能根據(jù)約定格式了解顯示內(nèi)容。而LCD則可顯示各種漢字和圖形，尤其能實(shí)現(xiàn)中文菜單顯示，為操作者提供方便友好的操作界面，并且功耗低，因此LCD得到廣泛應(yīng)用。而現(xiàn)在市面上帶中文字庫的LCD比比皆是，價(jià)格適中，且大部分具有與MCU統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口，為使用LCD實(shí)現(xiàn)中文菜單操作提供了很大的方便。相信更多的電子產(chǎn)品在提升性能的同時(shí)，設(shè)計(jì)更加人性化的中文菜單交互界面，將會(huì)使產(chǎn)品具有更廣闊的前景。

二、YM12864液晶顯示模塊簡(jiǎn)介

YM12864漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置8192個(gè)中文漢字(16X16點(diǎn)陣)、128個(gè)字符(8X16點(diǎn)陣)及64X256點(diǎn)陣顯示RAM(GDRAM)。

主要技術(shù)參數(shù)和顯示特性：

電源：VDD 3.3V~+5V(內(nèi)置升壓電路，無需負(fù)壓)顯示內(nèi)容：128列×64行與MCU接口：8位或4位并行/3位串行多種軟件功能：光標(biāo)顯示、畫面移位、自定義字符、睡眠模式等。

其引腳功能為通用20腳LCD接口，用戶指令集也為通用128*64LCD用戶指令集，相關(guān)資料很容易獲取。因其內(nèi)置中文字庫，省去了自己造字庫的工作量，而只需寫入相應(yīng)的漢字和字符內(nèi)碼即可顯示所需要的漢字和字符，這在許多程序開發(fā)軟件中很容易實(shí)現(xiàn)，如：WAVE、KEIL等。所以使用帶中文字庫的LCD來實(shí)現(xiàn)中文菜單操會(huì)更加簡(jiǎn)便。

三、原理分析

通常的人機(jī)交互界面有兩種方式，選擇菜單和輸入?yún)?shù)，為了便于分析，本文使用三級(jí)樹狀菜單結(jié)構(gòu)。因YM12864滿屏能顯示四行、每行八個(gè)漢字，故將四個(gè)選擇或參數(shù)輸入菜單項(xiàng)編為一頁，不足一頁的補(bǔ)空格。補(bǔ)空格的目的是為了歸一化操作，可大大簡(jiǎn)化程序。每一個(gè)菜單、參數(shù)輸入、空格都為固定的八個(gè)漢字空間。當(dāng)頂級(jí)菜單1、頂級(jí)菜單2、頂級(jí)參數(shù)輸入3、頂級(jí)4構(gòu)成一級(jí)菜單，四個(gè)菜單項(xiàng)為一頁同時(shí)顯示在液晶屏幕上;一級(jí)菜單1-1、一級(jí)菜單1-2、一級(jí)參數(shù)輸入1-3、一級(jí)空格1-4構(gòu)成了頂級(jí)菜單1下的二級(jí)菜單，也組成一頁同時(shí)顯示在液晶屏幕上，三級(jí)菜單也是如此。使用4*4鍵盤進(jìn)行操作，其中“0-9”為數(shù)字鍵，“Esc”為刪除/返回鍵，“Down”為向下選擇健，“Enter”為確定健，剩余三個(gè)按鍵預(yù)留備用，為了不與其他程序的通用寄存器混淆，而使用89C51的第二組通用寄存器R0和R2來記錄菜單的頁碼和行碼(光標(biāo)所在的菜單行)。

現(xiàn)通過按鍵的功能來分析多級(jí)中文菜單的原理。當(dāng)按下“Down”鍵后，光標(biāo)移動(dòng)一行(光標(biāo)所在的行表示此行顯示的菜單處于激活狀態(tài))行碼加1,即(R2)=(R2)+1;當(dāng)光標(biāo)已在本級(jí)菜單的最后一項(xiàng)，此時(shí)按下“Down”鍵，光標(biāo)回到本級(jí)菜單的首項(xiàng)，行碼為0,即(R2)=0.例如：光標(biāo)處于二級(jí)菜單1-1-1,按下“Down”鍵，則光標(biāo)移動(dòng)到二級(jí)菜單1-1-2.

按下“Enter”,分兩種情況處理，如為選擇菜單，則根據(jù)頁碼和行碼的值：R0*4+R2調(diào)用下一級(jí)子菜單顯示，同時(shí)將子菜單的頁碼賦值給R0,得到子菜單的頁碼，并且使行碼R2=0,表示處于此級(jí)菜單的首項(xiàng)。例如：光標(biāo)處于頂級(jí)菜單1,按下“Enter”鍵，則液晶顯示屏上顯示一級(jí)菜單1-1、一級(jí)菜單1-2、一級(jí)參數(shù)輸入1-3、一級(jí)空格1-4.如為參數(shù)輸入菜單，則進(jìn)入相應(yīng)的參數(shù)輸入對(duì)話框。例如：光標(biāo)處于參數(shù)輸入1-3,按下“Enter”健，則液晶顯示屏上顯示對(duì)應(yīng)的要求輸入?yún)?shù)的對(duì)話框(一般為數(shù)字，為了簡(jiǎn)化程序，可采用統(tǒng)一的參數(shù)輸入對(duì)話框)，此時(shí)輸入符合要求的參數(shù)，再按下“Enter”鍵，菜單將返回到上一級(jí)菜單，同時(shí)將輸入到Y(jié)M12864液晶顯示器的數(shù)據(jù)讀出，送到相應(yīng)的單元存儲(chǔ)，以備使用。

“Esc”鍵起到返回上一級(jí)菜單和刪除參數(shù)輸入時(shí)的錯(cuò)誤輸入雙重功能，程序中只需使用一標(biāo)志位來區(qū)分選擇菜單和參數(shù)輸入菜單即可，同時(shí)修改頁碼和行碼值，即R0和R1的值。例如：液晶屏上顯示二級(jí)菜單1-1-1、二級(jí)菜單1-1-2、二級(jí)菜單1-1-3、二級(jí)空格1-1-4,此時(shí)按下“Esc”鍵，則返回到一級(jí)，屏幕上顯示一級(jí)菜單1-1、一級(jí)菜單1-2、一級(jí)參數(shù)輸入1-3、一級(jí)空格1-4.

四、硬件設(shè)計(jì)

使用89C51的P1口作為液晶顯示器的數(shù)據(jù)口，使用P0口作為鍵盤掃描端口，當(dāng)然這些端口也可以使用擴(kuò)展口，只需在程序的開頭修改端口的值便可。電路圖如圖1所示。

五、軟件設(shè)計(jì)

重點(diǎn)在于軟件的設(shè)計(jì)，而程序的關(guān)鍵又在于使用了分頁的操作方式。以下為菜單數(shù)據(jù)，按頁的方式存放，不足一頁的補(bǔ)空格。

由于篇幅有限，不能將所有的程序都寫出，只是將程序的框架列出，其它程序如：按鍵掃描子程序、YM12864顯示子程序可參照其它資料。實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要根據(jù)具體情況加以補(bǔ)充。

六、結(jié)語

本方法設(shè)計(jì)的多級(jí)中文菜單易于實(shí)現(xiàn)、可靠性高，并且具有一定的通用性和使用價(jià)值，實(shí)際應(yīng)用時(shí)根據(jù)產(chǎn)品的操作要求修改上述的菜單名稱即可。當(dāng)某級(jí)菜單的項(xiàng)目數(shù)有多頁時(shí)，為方便操作，可增加翻頁按鍵;所有菜單的頁數(shù)最大為256頁，共1024個(gè)菜單項(xiàng)，對(duì)于一般的系統(tǒng)完全夠用。