基于单片机的LCD显示终端设计技术研究

王成飞，董明明，樊 钊（.内蒙古大学；.武汉理工大学）

基于单片机的LCD显示终端设计技术研究

王成飞1，董明明1，樊 钊2
（1.内蒙古大学；2.武汉理工大学）

随着我国社会经济的不断进步与发展，我国工业发展也取得了很大的进步，在工业环境中，工业生产使用传统的LCD显示技术已经过于落后，因此需要一种新型的技术即基于单片机的LCD显示终端，其硬件系统主要是微处理机、字库、临时缓冲区、通信电路、复位等组成，本文就基于单片机LCD显示终端的硬件与软件设计进行具体的分析，希望能为以后该方面的工作提供一些帮助。

单片机；LCD显示；终端设计；研究

1　基于单片机LCD显示终端的功能设计

基于单片机LCD的显示终端设计，是为了在新的工业环境中适应工业生产的新需要，因此在设计基于单片机LCD的显示终端的时候，要具备下列功能：第一，基于单片机的LCD显示终端在与控制部分结合在一起，就能组成一个合理的系统。通过单片机对系统进行控制，然后由LCD终端来接收与发送指令，并且为了能够保证工业生产的需要，在进行LCD终端显示模块设计时可以利用单色可显示汉字屏。第二，基于单片机的LCD显示终端需要有一定的显示功能，就需要LCD显示终端具有外接图形点阵的存储芯片，技术人员要十分重视这项提供服务的能力。第三，在设计基于单片机LCD显示终端的时候，技术人员要保证LCD有缓冲区，才能实现对远程控制指令的执行和更新，在LCD终端运行时，远程指令有不确定性存在，对缓冲区进行了设置后就能预防终端中信息涌入时带来的不好影响。第四，在基于单片机LCD显示终端的设计时，可以引入多任务处理机制，保证LCD显示终端能够同时执行多项功能，如果LCD终端具备了这项功能就对系统中模块的开发有很好的效果。

2　基于单片机LCD显示终端的硬件设计

2.1译码电路与LCD显示模块的设计。在LCD显示终端系统中，主要的硬件有：译码电路、字库、单片机、LCD显示模块、缓冲区、复位等等，其中最主要的就是单片机，在基于单片机LCD显示终端系统中，核心部分是单片机，这种型号的单片机包括了256B的随机存储器空间与8KB的只读存储器空间，这样基本上可以满足LCD显示终端的要求，应用逻辑编程器件可以在RTX51的操作系统中得到很好的进行，从而实现对地址的译码，在工业生产过程中，应用基于单片机LCD显示终端的信息较为简单，只需要用一块单色的320×240分辨率的LCD模块来满足工业生产的需要。对显示终端低功耗的设计主要是在主程序中进行，让CPU进入低功耗的模式中由显示终端接收主控制器发来的数据与指令，然后用中断来唤醒这样使CPU就处于休眠的状态，CPU的工作大多都在服务程序中来完成，当它完成了终端服务之后才能够进入到低功耗模式中。

2.2LCD字库与缓冲区的设计。在单片机系统中，设计的字库需要有一定存储量的芯片，来实现对整个系统点阵汉字库的存储，但是在LCD显示终端设计的时候，利用这种芯片的存储容量远远超出了单片机的直接寻址范围，因此为了保证LCD终端系统中的字库都能进行正常访问，就需要在设计硬件的时候从单片机进行芯片模拟扩展，可以应用地址转换使用单片机的I/O端口来实现对转换器的控制，在设计缓冲区的过程中技术人员应该采用静态随机存储器来实现。通常一个汉字字模数据格式为上半部16×8下半部16×8的形式，因此在汉字显示设置地址的时候，显示的是汉字后16个字节就在当前地址基础上加1，在每次显示数据与指令的时候都需要查看一下模块的当前工作状态，满足了条件才能往下进行。显示终端的主要作用是从主控制器接收信息，然后考虑终端工作的环境使用有线或者无限通讯方式，显示终端是接收的功能在发送数据时需要给出一定的回复。

2.3通信电路与复位部分的设计。在基于单片机的LCD显示终端设计过程中，对通信电路的设计就是进行远程控制端的通信，通过对当前系统的工作状态进行发送来接收远程控制指令，但是在此过程中单片机不能与计算机直接连接，而是需要一定的设备进行转换，在本系统中的转换设备是RS-485芯片实现电平转换，对复位部分的设计主要是在系统出现故障的时候或者死机的情况下可以发挥出一定的作用。

3　基于单片机LCD显示终端的软件设计

在工业生产过程中，基于单片机LCD显示终端的软件设计就是应用实时操作系统，实现对单片机的有效控制。同时，该系统属于实时多任务操作系统，根据实现的功能能够对软件进行分解，其中主要包括内核初始化、系统初始化、操作系统内核调度以及远程控制指令等。（一）系统初始化的设计。在实时操作系统运行时，根据使用原则软件在执行任务时应该从0号开始，因此系统中的0号任务就成为系统的初始化任务，在LCD终端系统中，如果多项任务被同时执行，会出现很好的RAM需求。完成了对0号任务的执行后，系统会处于空闲的状态。

4　结束语

综上所述，随着我国经济与科技水平的不断提高，在工业生产中应用基于单片机的LCD显示终端系统成为普遍现象，该系统可以有效、及时的对远程控制端的指令进行编译与显示，从而使人们能对当前生产设备的运行状态进行掌握，实现任务的成功执行，并且这种终端系统的应用成本较低且有着极高的可靠性与稳定性，是适应新的工业生产要求最好的系统之一，在工业生产过程中也发挥着巨大的作用，相信未来基于单片机的LCD显示终端设计技术会有更好的发展。

［1］王连君.基于单片机的LCD显示终端设计.《硅谷》.2014年6期

［2］陈素华，王国志.基于单片机的LCD显示系统的设计与实现.《许昌学院学报》.2010年5期

王成飞，出生年份1992.11.23，性别男， 民族汉族，籍贯 内蒙古乌兰察布，学历，本科在读，专业自动化，

董明明，出生年份1994.10.30，性别男，民族汉族，籍贯 内蒙古呼伦贝尔，学历，本科在读，专业自动化，

樊钊，出生年份1993.08.02，性别男，民族汉族，籍贯 河北省石家庄市，学历，本科在读，专业电气自动化

Research on design technology of LCD display terminal based on single chip microcomputer

Wang Chengfei1，Dong Mingming1，Zhao Fan2
（1.Inner Mongolia University；2.Wuhan University of Technology，WUT）

With the progress and development of the social economy in our country，development of industry of our country also made great progress，in the industrial environment，the industrial production using the traditional LCD display technology has been too far behind，so we need a kind of new technology that based on MCU LCD display terminal， the hardware system is mainly micro processor， font，a temporary buffer，communication circuit，reset.In this paper，based on single-chip LCD display terminal hardware and software design for a specific analysis，hope to provides some help for the work.

single chip microcomputer；LCD display；terminal design；research