公交车液晶显示系统的研究

吴德林 林泳杰

（广东技术师范学院天河学院，广东 广州510540）

0 引言

公交车作为人们生活中常用的生活工具，已成为城市的一道重要风景线，公交车液晶显示系统在国内研究中主要有自动报站和手动电子按键液晶显示两种系统。在这里考虑到设计的成本，主要采用液晶进行显示报站。

液晶显示器LCD（Liquid Crystal Display）广泛应用于微型计算机系统中，与LED相比，具有功率低，抗干扰能力强，体积小，价格低廉等优点。另外，LCD在大小和形状上更加灵活，接口简单，不但可以显示数字、字符，而且可以显示文字和图形。

本课题的研究只要采用LCD12864液晶显示模块。

1 LCD12864功能描述

液晶显示模块LCD12864装配有KS0108专用控制器，这种控制器是液晶驱动器与计算机的接口，它能接收并反馈计算机的各种信息，并经过自己独立的信息处理实现对显示缓冲区的管理，同时向驱动器KS0107B提供所需要的各种信号、脉冲，并操纵驱动器实现模块的显示功能。

12864LCD内部功能器件主要包括：（1）指令寄存器(IR)：它是用于寄存指令码，与数据寄存器数据相对应；（2）数据寄存器(DR)：它是用于寄存数据的，与指令寄存器寄存指令相对应；（3）忙标志BF：提供内部工作情况；（4）显示控制触发器：用于模块屏幕显示开和关的控制；（5）XY地址计数器：它是一个9位计数器，其中高3位是X地址计数器，低6位为Y地址计数器；（6）显示数据存储器：存储图形显示数据的；（7）地址计数器：具备循环记数功能，用于显示行扫描同步。

实物图如图1所示：

图1 液晶显示实物图

2 公交报站液晶显示系统硬件设计

公交报站液晶显示系统硬件的设计主要围绕系统的功能完全实现，并且要保证整个系统在运行过程中的稳定性、安全性及生产的经济性。本系统硬件电路主要由按键控制报站显示电路、日历时间电路、语音提示电路以及液晶显示电路等部分组成。采用AT89C52单片机作为硬件电路的主控芯片，并采用串行时钟芯片DSl302进行时间获取，用单总线数字温度传感器DSl8B20进行温度采集，将得到的信息经单片机处理送到LCD显示。

2.1 液晶模快与单片机的连接

液晶显示电路设计如图2所示。控制电路选用单片机AT89C52，12864管脚DB0～DB7与单片机的P0口相连，将P2.0，P2.1，P2.2分别与液晶的E、RW、RS端连接，P2.4和P2.3分别和CS1和CS2端连接，用来控制液晶左右屏的显示。

图2 液晶模组与单片机的连接

2.2 语音提示电路

语音提示电路所用到的芯片是ISD4004系列，它的工作电压为+3V，单片录放时间8到16分钟，芯片采用CMOS技术，内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平闪烁存储阵列。其ISD4004芯片引脚如图3所示。

图3 ISD4004芯片引脚图

语音芯片ISD4004主要与三部分外围设备连接，即单片机控制电路、语音录入电路和语音播放电路。其中芯片的串行输入MOSI与单片机的P1.5口相接，串行时钟SCLK与单片机的P1.7口相接，同相模拟输入（ANA IN+）和反相模拟输入（ANA IN-）与录音电路相连，音频功率放大器LM386驱动音箱组成放音电路，与音频输出端(AUD OUT)相连。

3 公交报站液晶显示系统软件设计

液晶显示模块中按字节为单位划分，同计算机一样，单片机控制液晶点阵显示中的数据也是以“0”和“1”代码来表示的。一般的，“0”代表不显示数据，“1”代表有显示数据，根据编码的不同，最终会显示出不同的字。根据对LCD12864资料的分析，程序编制主要有：读取LCD的状态，忙检查，向LCD写入命令，向LCD写入数据，LCD初始化，设置LCD液晶的显示位置，显示字符等。其液晶显示程序流程如图4所示。

图4 液晶显示程序流程图

4 系统仿真

用C语言编写的程序进行了编译调试，最终编译成功，生成.hex文件，把.hex文件下载到Proteus软件的单片机中，并在Proteus软件中设置单片机的晶振为12 MHz。最终实现的的显示效果如图5所示。

图5 系统仿真图

［1］周润景.基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真[M].北京：北京航空航天大学出版社,2006,7：132.

［2］潘新民,王燕芳.微型计算机控制技术[M].北京：电子工业出版社，2006.

［3］吕宁.单片机智能语音提醒报站系统[J].电子技术,2009,45(6)：188.

［4］童长飞,编.C8051F系列单片机开发与C语言编程[M].北京：北京航空航天大学出版社,2005.