基于PIC單片機的HT1621液晶顯示控制器

0 引 言

　　HT1621液晶顯示控制器是多功能全自動(dòng)智能開(kāi)關(guān)的顯示部件，能實(shí)時(shí)、準確、在線(xiàn)監控供電線(xiàn)路的運行情況。一旦線(xiàn)路出現漏電、過(guò)載、短路、過(guò)壓、欠壓和缺相時(shí)，智能安全用電開(kāi)關(guān)能立刻啟動(dòng)保護程序，并顯示在HT1621液晶顯示控制器上。在智能化樓宇、中高檔家庭住宅、電力系統、工礦企業(yè)、國家重點(diǎn)消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領(lǐng)域?；趩纹瑱C的HT1621液晶顯示控制器應用廣泛，其原理框圖如圖1所示。

美國MICROCHIP公司的PIC系列單片機主要有以下特點(diǎn)：(1)哈佛總線(xiàn)結構；(2)指令單字節化；(3)精簡(jiǎn)指令集；(4)尋址方式簡(jiǎn)單；(5)代碼壓縮率高；(6)運行速度高；(7)功耗低；(8)驅動(dòng)能力強，達到20 mA的電流驅動(dòng)能力；(9)自帶硬件看門(mén)狗；(10)外接電路簡(jiǎn)單；(11)開(kāi)發(fā)方便；這些特點(diǎn)使得PIC系列單片機在工業(yè)控制、消費電子產(chǎn)品、辦公自動(dòng)化設備、智能儀器儀表、汽車(chē)電子等不同的領(lǐng)域得到了廣泛的應用。

1 PIC16F877A特點(diǎn)

　　PIC16F877A單片機為雙列直插式40引腳處理器，所有接口引腳除具有基本輸入／輸出功能外，一般都設計有第2功能，甚至第3功能。它采用引腳復用技術(shù)，以便使增加功能而又不增大體積和引腳數量。PIC16F877A單片機除了具有PIC系列單片機的共同特點(diǎn)外，還具有8K×14位的Flash程序存儲器，512 B數據存儲器，256×8位EEP-ROM，33條I／O口線(xiàn)，8路10位A／D通道等?？梢?jiàn)，PIC16F877A非常適用于HT1621液晶顯示控制。

2 HT1621液晶驅動(dòng)器

2.1 概 述

　　HT1621是128點(diǎn)內存映象和多功能的LCD驅動(dòng)器，HT1621的軟件配置特性使它適用于多種LCD應用場(chǎng)合，包括LCD模塊和顯示子系統。HT1621的底板插口配置圖如圖2所示。用于連接主控制器和HT1621的管腳只有4或5條，HT1621還有一個(gè)節電命令用于降低系統功耗。

2.2 特 性

(1)工作電壓：2.4～5.2 V；
(2)內嵌256 kHz RC振蕩器；
(3)可外接32 kHz晶片或256 kHz頻率源輸入；
(4)可選1／2或1／3偏壓和1／2 1／3或1／4的占空比；
(5)片內時(shí)基頻率源；
(6)蜂鳴器可選擇兩種頻率；
(7)節電命令可用于減少功耗；
(8)內嵌時(shí)基發(fā)生器和看門(mén)狗定時(shí)器(WDT)；
(9)時(shí)基或看門(mén)狗定時(shí)器溢出輸出；
(10)八個(gè)時(shí)基／看門(mén)狗定時(shí)器時(shí)鐘源；
(11)一個(gè)32×4的LCD驅動(dòng)器；
(12)一個(gè)內嵌的32×4位顯示RAM內存；
(13)四線(xiàn)串行接口；
(14)片內LCD驅動(dòng)頻率源；
(15)軟件配置特征；
(16)數據模式和命令模式指令；
(17)三種數據訪(fǎng)問(wèn)模式；
(18)提供VLCD管腳用于調整LCD操作電壓。

2.3 系統結構

(1) 顯示內存(RAM)

　　靜態(tài)顯示內存(RAM)。以32×4位的格式儲存所顯示的數據。如圖3所示。RAM的數據直接映象到LCD驅動(dòng)器可以用READ、WRITE和READZ-MODIFY-WRITE命令訪(fǎng)問(wèn)。

(2) LCD驅動(dòng)器

　　HT1621是一個(gè)128(32×4)點(diǎn)的LCD驅動(dòng)器，它可由軟件配置成1／2或1／3的LCD驅動(dòng)器偏壓和2、3或4個(gè)公共端口，這一特性使HT1621適用于多種LCD應用場(chǎng)合。LCD驅動(dòng)時(shí)鐘由系統時(shí)鐘分頻產(chǎn)生，LCD驅動(dòng)時(shí)鐘的頻率值保持為256 Hz，由頻率為32.768 kHz的晶振、片內RC振蕩器或外部時(shí)鐘產(chǎn)生。LCD驅動(dòng)器相關(guān)命令參見(jiàn)下表1。

粗體100即"100"，表示命令模式類(lèi)型。如果執行連續的命令，除了第一個(gè)命令，其他命令的模式類(lèi)型碼將被忽略。LCD OFF命令使LCD偏壓發(fā)生器失效，從而關(guān)閉LCD顯示；LCD ON命令使LCD偏壓發(fā)生器有效，從而打開(kāi)LCD顯示。BIASCOM是LCD模塊相關(guān)命令，可以使HT1621與大多數LCD模塊相兼容。

(3) 命令格式

　　HT1621可以用軟件設置。2種模式的命令可以配置HT1621和傳送LCD所顯示的數據。HT1621配置模式稱(chēng)為命令模式，命令模式類(lèi)型碼為100。命令模式包括一個(gè)系統配置命令，一個(gè)系統頻率選擇命令，一個(gè)LCD配置命令，一個(gè)聲音頻率選擇命令，一個(gè)定時(shí)器／WDT設置命令和一個(gè)操作命令。數據模式包括READ WRITE和READ-MODIFY_WRITE操作，下表是數據和命令模式類(lèi)型碼表2。

(4) 接口

　　HT1621只有四根管腳用于接口。管腳／CS用于初始化串行接口電路和結束主控制器與HT1621之間的通訊。管腳／CS設置為"1"時(shí)，主控制器和HT1621之間的數據和命令無(wú)效并初始化。在產(chǎn)生模式命令或模式轉換之前，必須用一個(gè)高電平脈沖初始化HTl621的串行接口。管腳DATA是串行數據輸入／輸出管腳，讀／寫(xiě)數據和寫(xiě)命令通過(guò)管腳DATA進(jìn)行。管腳／RD是讀時(shí)鐘輸入管腳，在／RD信號的下降沿時(shí)數據輸出管腳DA-TA上，在／RD信號上升沿和下一個(gè)下降沿之間，主控制器應讀取相應的數據。管腳／WR是寫(xiě)時(shí)鐘輸入管腳，在／WR信號上升沿時(shí)，管腳DATA上的數據、地址和命令被寫(xiě)入HT1621?？蛇x的管腳／IRQ可用作主控制器和HT1621之間的接口，／IRQ可用軟件設置作為定時(shí)器輸出或WDT溢出標志輸出。主控制器與HT1621的／IRQ相連接后，可以實(shí)現時(shí)基或WDT功能。

2.4 時(shí)序圖

　　當向HT1621寫(xiě)入數據時(shí)，使管腳／CS設置為"0"，寫(xiě)命令模式代碼為101，然后輸入6位的地址碼和4位的數據，在每寫(xiě)一個(gè)代碼的時(shí)候，管腳／WR在上升沿時(shí)，數據、地址和命令才被寫(xiě)入HT162l。管腳／CS設置為"1"時(shí)，結束當次寫(xiě)入數據。如圖4(a)時(shí)序圖所示。若需要連續寫(xiě)入地址，則使管腳／CS始終設置為"0"，如圖4(b)時(shí)序圖所示。

3 單片機接口電路

　　基于PIC16F877A單片機的HT1621液晶顯示控制，路原理圖結構簡(jiǎn)單明了。HT1621液晶顯示器的片選／CS與單片機RB5端口連接，用于初始化串行接口電路和結束主控制器與HT1621之間的通訊。寫(xiě)信號／WR和寫(xiě)數據DATA分別與單片機的RD0和RD1端口連接，實(shí)現數據寫(xiě)入。

4 程序框圖

　　以RB5端口作為片選信號輸入，RD0端口為寫(xiě)信號輸入，RD1為數據信號寫(xiě)入。程序框圖如圖5所示。

5 結 論

　　本文使用PIC16F877A單片機實(shí)現HT1621液晶顯示控制，該硬件電路具有硬件少，體積小，結構簡(jiǎn)單，穩定性高，能準確地顯示多功能全自動(dòng)智能開(kāi)關(guān)的漏電、過(guò)載、欠壓等指示顯示。