用单片机和点阵图型LCD显示屏制作流动图像

　　LCD(液晶)显示屏按显示形式分有字符型和点阵图型，按显示颜色分有彩色型和单色型。点阵图型LCD显示屏不受笔画的限制，可以显示各种文字、图像。彩色点阵图型LCD显示屏价格比较高，液晶驱动程序比较复杂。为了帮助读者掌握相关技术，本文介绍一种使用C51系列单片机AT89C51或AT89C52驱动单色点阵图型LCD显示屏12864实现流动图像的方法。

　　硬件工作原理

　　用单片机和点阵图型LCD显示屏制作流动图像电路原理图如下图所示，整个电路按功能分有LCD显示屏、红外遥控、电源稳压三个部分。

　　1．LCD显示屏介绍

　　点阵图型LCD显示屏12864是STN点矩阵LCD模组，由列驱动器HD61202和行驱动器HD61203组成。12864里有两个HD61202，每个有512字节(4096位)RAM供显示屏显示。RAM显示的每位数据与LCD每点的状态ON／OFF完全一致。

　　点阵图型LCD显示屏12864的引脚功能及时序见本期配刊光盘中本文目录下的相关文件。本LCD显示屏12864的控制指令一共有7个，功能有；a．显示ON／OFF；b．设置页(PAGE1～PAGE8)，

　　c．读回状态值；

　　d．设置开始显示行，

　　e．设置列地址Y；

　　f．写数据到HD61202的寄存器；

　　g．由HD61202的寄存器读回数据到CPU。

　　2．红外遥控

　　(1)红外遥控器(发射部分)红外遥控器发射的信号由一串“O”和“1”的二进制代码组成，不同的芯片对“O”和“1”的编码有所不同。遥控器发射的红外遥控编码波形，“0”码由0.56ms高电平和0.56ms低电平组合而成，脉冲周期为1.12ms“1”码由0.56ms高电平和1.68ms低电平组合而成，脉冲周期为2.24ms，见图2.

　　遥控发射电路直接使用市售的成品彩电遥控器，型号为RM-F，内部芯片型号为LA7461。

　　当一个键按下超过36ms后，振荡器将芯片激活，发射一组108ms的编码脉冲，这组108ms发射代码由一个起始码(9ms)、一个结束码(4．5ms)、低13位地址码(9ms～18ms)、高13位地址码(9ms～18ms)、8位数据码(9ms～18ms)和这8位数据的反码(9ms～18ms)组成。如果按键按下超过108ms仍未松开，接下来发射的代码(连发代码)将仅由起始码(9ms)和结束码(2．5ms)组成。

　　(2)红外接收解码电路红外遥控接收采用一体化红外接收头，它将红外接收二极管、放大、解调、整形等电路安装在一起，只有3个引脚。红外接收头的信号输出端接单片机的INT0脚，单片机中断INT0在红外脉冲下降沿时产生。在中断期间启动定时器0进行计数，直到下一个负脉冲到来，将计数结果取出处理。电路使用12．000MHz晶振，定时器为1μs计数一次。理论上代码“0”的定时计数值为1120(0X460)，代码“1”的定时计数值为

　　2240(0X8C0)，但考虑到单片机晶振的误差、中断的延时、遥控器晶振的误差，测到的结果不一定等于理论值，只要范围在0X300～0X480就为有效的“0”码,计数值在0X700～0X8EE之间为有效的“1”码。

　　3．电源稳压

　　电源采用9V直流电压输入，可以购买市售的成品直流输出变压器。稳压电路采用三端稳压管78L05，工作性能好，接线简单方便，非常适用于要求电压比较稳定的单片机电路。

　　软件设计编程

　　由于C51系列单片机没有字库，为了提取文字和图片的点阵数据，这里介绍一个很好的字模提取软件--字模提取V2.1，界面如图所示。

　　本文的流动图像源程序用C语言编写，使用KeilμVision编辑、调试、编译通过。主要由LCD显示屏驱动、红外遥控、流动图像等功能模块组成。

　　源程序见文件“用单片机和点阵图型LCD显示屏制作流动图像(发布)．c”，在本期配刊光盘的本文目录中，供读者参考。主程序流程图如下图所示。

　　该制作利用红外遥控器控制显示屏的显示状态，其中红外遥控解码部分的流程图见下图。

　　在整个制作中，最重要的是要图像流动，流动图像实际上是利用显示屏的不同位置显示同一图像，流程图见下图。

　　元器件选择

　　用单片机和点阵图型LCD显示屏制作流动图像采用的都是通用电子元件，只要参数正确，就能正常工作。点阵图型LCD显示屏选用YJ-12864BG，在电路原理图上没有具体画出来，也可以选用别的型号的128×64点阵图型LCD显示屏代替，只要指令集相同即可。单片机IC2用AT89C51，如果图像数据过多，AT89C51程序存储空间不足可以选用AT89C52直接代用。红外接收器IC1选用一体化红外接收头，如电视机或影碟机的红外一体化接收头，中心工作频率是38kHz。三端稳压器选用LM7805或78L05等。R10为小型微调电位器，阻值可以在1OkΩ～200kΩ选择。单片机电路和LCD显示屏通过20脚插口连接起来。

　　本文制作的流动图像电路结构非常简单，大家可以采用万能电路实验板直接焊接，也可以参考PCB图，如下图所示。

　　电路焊接好后先检查一遍，如果没有发现错误，用编程器把运行程序的机器码写入单片机，通电运行调试。接上大约9V直流电源，这时液晶显示屏背光灯点亮，显示第一个画面，见下图。然后图像慢慢向上移动直到消失，图像在下方重新开始移动，周而复始。按红外遥控器的开关键控制图像流动或暂停，静音键控制LCD显示屏点亮或熄灭，V+／V-控制图像移动位置，P+／P-设定图像流动速度。