基于单片机的液晶显示器设计分析

李玺梅+张子良+张福超+马洪涛

摘 要：近几年来中国的计算机网络以及相关的软件等先进的技术有了一定程度的发展，促使很多电子仪器相关的设备逐步朝着智能与自动化的方向推进。而最新研发的相关仪器与设备在显示的终端如图象与文字等数据变也逐渐确保了精准性也更为直观的显示方便相关的查看。因此本文着重分析了基于单片机的液晶显示器设计，并阐述了液晶显示器进行的硬件与软件系统等方面的设计，并且全面结合了实际进行研发的数据以及具体内容，希望可以为基于单片机的液晶显示器设计提供更可靠的方案。

关键词：单片机；液晶显示器；设计与分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.205

0 前言

这些年来中国计算机无论从硬件应用上或是软件系统设计也开发开上都有了不同程度的进步。強有力的推进了主体为相关电子元件的销售行业。而现今基于单片机所进行的液晶显示器方面的设计，虽然在大环境影响下有了一定的发展，但是还是因内部资源的相关存储以及数据方面处理的速度有一定的制约性，又因单片机价钱便宜而且适用的范围也很广泛的的特点也是受到了相关设计者的广泛使用。而单片机作为于液晶显示器设计的相关方式与方法还是有所进步的，所以下文主要分析基于单片机的液晶显示器设计，再根据相关的硬件系统的设计，针对液晶显示和时钟以及温度的采集等等实际性的设计进行详细的分析，希望可以为液晶显示器的整体提供具有参考价值的文献。具体内容如下：

1 相关设计硬件所进行的分析

基于单片机的液晶显示器设计在系统硬件的各电路中，主要组成大体上有含单片机的最小系统以及液晶显示器内部电路和设置方面的电路以及时钟与温度采集所使用的电路等。

（1）分析单片机的最小系统设计原理。组成单片机的最小系统一般有外部晶振以及电源与复位相关的电路等，在它们共同的作用下才能确保单片机系统可以正常的运转进而控制整体的系统。分析芯片的相关温度数据可以看出，在进行读取或者是写入芯片的数据时，显示的是日历以及时钟的数据等，再使用程序进行检验是否使用按键或其他操作。然后就可以在显示的驱动芯片中进行数据的写入，从而液晶显示器的屏幕就可以把相关内容显示了。

（2）分析液晶显示器内部电路设计。现今液晶显示器所使用的芯片有很多种，并且可以支持320×240（QVGA）等等的实际分辨率，而在显示器内部进行安置173kB的RAM，就可以显示高达26万色。接口方式可以选择8或是9或是16或是18位i80的系统全为总线，SPI总线以及RGB与VSYNC等的接口。一般会用总线式接口的电路代替外部数据存储器进行液晶显示器设计。

（3）分析时钟显示的电路设计。时钟显示的电路设计一般都是DS1302芯片来构成也是充电时钟芯片，其内一般有实时时钟以及日历和31字节的静态RAM，再运用不同的单片机进行接口方面的通信。运用芯片进行秒分时以及日月年等详细时间信息的获取，并按实际每月天数（闰年也可以计算实际天数）进行不同类型的计算而消耗的功量低。

（4）分析温度采集所使用的电路设计。芯片电路的设计大多很简单相对来说体积也小，所以组成测温系统的相关线路也简单，只需采用简单通信线将多个DS18B20数字的温度计连接即可，这样一个端口完成所有数据读取与写入，每个芯片只有唯一一个序列号且可以挂多个芯片。需要注意的是在进行实际设计中，控制实际数字温度计的温度在-55℃到125℃的范围之间并设定告警的温度值，分辨率需设为9到12位。这样芯片就会和实际使用的单片机进行电路连接。

（5）分析电路设置的相关原理。电路设置的相关原理是把日期时间与实际情况进行数据同步便于用户使用。在基于单片机的液晶显示器进行设计进，按键可设为进行主要内容的修改，这样就可以实现自动性的调整系统时间。第一次设置在结束后可按第二个键，时钟就可继续运行同时指示符消失，需要注意在进入调节状态时按下+或-按钮否则没效果。

2 相关设计软件系统所进行的分析

设计软件系统通常运用显示的子程序以及DS1302芯片的子程序和DS8B20芯片的子程序，而按键处理的主程序也是包括子程序的。按键所进行处理主程序一般为设备初始化设置，运用键盘的扫描程序以及时间温度各数据的显示，然后才能调用显示子程序。注意一般会有时间的间隔。

（1）软件系统的主程序进行的设计。在主程序初始化结束后，先进行键盘扫描程度，这样就可以读取芯片数据以及程序内容。

（2）软件系统在显示程序上所进行的设计。软件系统在显示程序上所进行的设计一般是很难的，其一，通常显示的驱动芯片中的寄存器很复杂，一般初始化后也会被别的程序使用，要注意在进行数据写入时确定范围。其二，在显示器的屏幕上可手动输放内容。再运用软件处理成图片取模，通过不同的索引进行判断。

（3）软件系统中子程序以及按键处理的子程序所进行的设计。实际子程序中时钟与日期芯片会自定义进行读取与写入数据的，并运用数据函数调用芯片中实际日期与时间函数进行处理。然后运用键盘进行程序扫描确保实际读取的函数可使用。

（4）软件系统中芯片的子程序所进行的设计。温度采集芯片在进行工作的过程中，要按不同流程进行秩序性工作。芯片总体初始化后进行ROM操作，当存储器进行操作指令发出后才可读取温度数据。

3 结束语

综上所述，上文主要分析了基于单片机的液晶显示器设计方面的相关内容，细节上针对液晶显示器设计的相关日期时间和温度变化相关显示情况进行研究。再运用硬件进行系统设计，从而设计出最小系统和液晶显示器以及时钟与温度采和电路设置等等方面的分析，同时也从相关软件的系统设计进行全面的分析，其中有主程序的设计以及系统显示的子程序方面的设计和芯片的子程序所进行的设计等等方面阐述了液晶显示器整体设计的过程。不但可以基于单片机进行液晶显示器的设计，同时也满足了液晶显示器未来发展的趋势。

参考文献：

[1]许思达.基于51单片机的TFT液晶显示设计[J].电子元器件应用，2010.

[2]楼然苗.51系列单片机设计实例[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003.

[3]李光飞.单片机课程设计实例指导[M].北京：北京航空航天大学出版社，2004.

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