基於51單片機的TFT液晶顯示設計

2020-11-25 電子產品世界

0 引言

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/173037.htm

　　51單片機作為一種常見的通用單片機， 雖然其內部資源， 處理速度等都無法與新型高速單片機相提並論， 但其低廉的價格， 極低的入門難度以及適用於簡單場合應用等特點， 依然是開發者的常用選擇之一。

　　用51單片機驅動液晶模塊通常都使用1602和12864等極為簡單的液晶模塊， 這裡介紹用51單片機驅動QVGA解析度的TFT液晶模塊， 以實現彩色和更為複雜的內容顯示的方法。同時， 本文還將使用DS1302晶片和DS18B20晶片來實現在液晶屏上顯示實時時鐘和溫度。

　　1 硬體設計

　　本系統硬體電路的設計主要包括單片機最小系統電路， TFT液晶顯示電路， 時鐘電路， 設置電路以及溫度採集電路。其系統工作原理框圖如圖1所示。


　圖1 硬體系統原理框圖

　　1.1 單片機最小系統

　　一個單片機的最小系統包括外部晶振、電源、復位電路等， 這是保證單片機正常工作的必要條件。通過單片機可控制整個系統， 包括讀取DS18B20晶片的溫度數據， 讀取/寫入DS1302晶片的日曆時鐘數據， 檢測是否有按鍵按下並進行相應的操作， 最後還要向顯示驅動晶片寫入數據，以使得TFT液晶屏上能夠顯示所需的內容。

　　1.2 液晶顯示電路

　　驅動TFT液晶面板的晶片有多種選擇， 本文使用的是臺灣奕力科技的ILI9325晶片。該晶片能夠支持320×240 (QVGA) 解析度， 同時內置173KB的RAM， 故其最高能顯示26萬色。ILI9325支持的接口方式有8/9/16/18位i80系統總線、SPI總線、RGB接口和VSYNC接口。它的總線式接口電路方式是把液晶顯示器看作外部的數據存儲器，它訪問液晶顯示器就像訪問數據存儲器的一個單元一樣， 採用這種方式能充分發揮單片機的總線讀寫功能優勢， 而且便於升級和擴展。由於本文採用的STC89C54RD+單片機並沒有SPI總線， 因此， 為了節約IO的使用， 本文最終採用8位系統總線的方式來連接ILI9325晶片。其顯示部分電路如圖2所示。


圖2 顯示部分電路圖

　　圖2中， 除P0口用作8位總線傳輸數據以外，還需要5個額外的IO口分別用作驅動晶片的片選(CS)， 復位(RESET)， 命令/數據選擇位(RS)， 寫入位(WR) 和讀取位(RD)。但實際上， 由於這裡不需要從驅動晶片中讀取數據， 因此， RD位在實際程序中並未使用。

　　1.3 時鐘電路

　　時鐘電路主要由DS1302晶片組成。DS1302是DALLAS公司推出的涓流充電時鐘晶片。該晶片內含一個實時時鐘/日曆和31 字節的靜態RAM，可與單片機通過簡單的串行接口進行通信。該晶片可提供秒、分、時、日、日期、月、年等信息， 每月的天數和閏年的天數可自動補償， 並能計算到2100年。DS1302與單片機之間能簡單地採用同步串行方式進行通信， 而且僅需用到復位(RES)、I/O口、SCLK串行時鐘三個口線。DS1302工作時的功耗很低， 其雙電源管腳可用於主電源和備份電源供應， 並可為可編程涓流充電電源附加七個字節的存儲器。因此， 該晶片可廣泛應用於電話等可攜式儀器以及電池供電的儀器儀表等產品。圖3所示是DS1302的時鐘電路連接圖。

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