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小點陣漢顯液晶模塊及其應用

時間：2023-02-20 23:02:29 電子通信論文我要投稿

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小點陣漢顯液晶模塊及其應用

摘要：HZ132-64B30是一種采用12×12點陣的小點陣漢字液晶顯示模塊，該模塊內嵌T９拼音輸入法并采用標準的UART與控制MCU通信。文中介紹了該模塊的性能特點、引腳功能及用戶命令，給出了HZ132-64B30的具體應用電路和應用程序。

關鍵詞：小點陣；漢顯液晶模塊；單片機；HZ3132-64B30

對于手機等體積小巧的電子產品，其人機界面一方面要滿足大信息量的顯示要求，另一方面，顯示屏的大小又受體積的制約。因此，如何在面積有限的情況下多顯示一些漢字已成為此類產品需要解決的重要問題。而解決上述問題最為行之有效的方法就是采用小點陣漢字顯示，這樣可以在同樣的成本和體積下多顯示一些漢字。另一方面，此類電子產品還要求具有較強的漢字輸入功能，以滿足漢字輸入及查找的需要。

ＨＺ１３２－６４Ｂ３０即是采用小點陣漢字顯示，它是具有１２×１２點陣漢字顯示功能的液晶圖形顯示模塊。該模塊同時還內嵌了先進的Ｔ９拼音輸入法，并采用ＵＡＲＴ方式與控制ＭＣＵ進行接口，因此可為手機、智能終端等人機交互信息量大的電子產品提供一個較好的解決方案。

１　ＨＺ１３２－６４Ｂ３０的性能特點

ＨＺ１３２－６４Ｂ３０漢字液晶顯示模塊的主要性能特點如下：

●模塊分辨率為１３２（列）×６４（行），全屏幕圖形點陣，漢字顯示點陣為１２×１２；

●內含１２×１２點陣一、二級簡體中文漢字字庫及１２×６點陣ＡＳＣⅡ字符庫；

●全屏幕可以顯示每行１０個共５行標準宋體漢字或者２０×５個ＡＳＣⅡ字符，非常適合信息終端類顯示；

●具有多種圖形及文本顯示命令；

●采用串行接口控制，硬件連接比較簡單；

●內嵌先進的Ｔ９拼音輸入法，與大多數手機的拼音輸入法兼容；

●液晶屏尺寸（ｍｍ）：５３．０（Ｌ）×２８．０（Ｗ）×２．０（Ｈ），顯示點陣：０．２６（Ｌ）×０．２８（Ｗ）；

●采用單＋５Ｖ電源供電，內部可提供顯示驅動負電壓。

ＨＺ１３２－６４Ｂ３０漢顯模塊在模塊上方的一排５根引腳是給用戶的電源和串行數據口，現將各引腳功能說明如下：

ＶＣＣ（１）：５Ｖ正電源端；

ＴＸＤ（２）：漢顯模塊的串行數據輸出引腳；

ＲＸＤ（３）：漢顯模塊的串行數據輸入引腳，在模塊啟動期間，該腳接地可以激活自檢程序，此時液晶屏將顯示自檢畫面?

ＧＮＤ（４）：接地端；

ＲＥＳＥＴ（５）：外部復位引腳，高電平有效。

２用戶命令

控制ＭＣＵ一般通過串口命令與漢顯模塊進行通信，模塊對串口命令做出相應的顯示或返回相應的數據，模塊的通信格式為９６００，ｎ，８，１，所有發往漢顯模塊的命令都是以“ＥＳＣ”鍵值０Ｘ１ｂ開始，后面跟一個字節的命令碼，其后再跟具體的命令內容。模塊返回的內容則是以“ＥＳＣ”開始，后面跟一個字節的命令碼，其后跟返回內容。模塊可自動對每條指令做出是否成功的返回響應，執行成功時返回“ＯＫ！”，錯誤指令則返回“ｅｒｒｏｒ”。對于有數據返回的指令，這些響應通常跟在數據的后面。當模塊正常運行時，可以通過適當的設置使其不再對命令執行做出成功與否的響應，以提高模塊的運行速度。

發往模塊的命令格式為：ＥＳＣ、命令代碼（１ｂｙｔｅ）、命令內容（Ｎｂｙｔｅｓ）；

模塊返回的數據格式為：ＥＳＣ、返回內容（Ｎｂｙｔｅｓ）。

下面詳細介紹各用戶命令：

（１）設置ＬＣＭ的灰度

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ３１，ＨＤ；

０Ｘ３１：灰度設置命令；

ＨＤ：灰度值，取值范圍為０Ｘ００～０Ｘ３Ｆ，建議灰度值取為０Ｘ０７。

（２）清屏命令

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ３２；

（３）設置光標位置

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ３３，Ｘ，Ｙ；

其中Ｘ為以漢字為單位的屏幕列坐標值，取值范圍為０～１９；Ｙ則是以漢字為單位的屏幕行坐標值，取值范圍為０～４。
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（４）顯示光標

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ３４，Ａ；

其中，Ａ為光標顯示開關，Ａ為０時，不顯示光標，Ａ為１時，光標顯示。

（５）在光標位置顯示字符串

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ３７，Ｂ，Ｎ，ＥＮＤ；

該命令可在當前光標位置顯示漢字或ＡＳＣⅡ字符串，也可用于顯示單個漢字或ＡＳＣⅡ字符。其中：Ｂ為顯示屬性開關，當Ｂ為０時，正常顯示字符，Ｂ為１時，反顯字符；Ｎ為顯示字符的內容（多字節），當顯示內容為漢字時，Ｎ為顯示漢字的內碼；當顯示內容為ＡＳＣⅡ碼時，Ｎ為ＡＳＣⅡ碼值；ＥＮＤ為結束標志，其值為０Ｘ００。

（６）在任意位置畫點

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ３８，Ｃ，Ｘ，Ｙ；

畫點時，坐標原點（０，０）都是在左上角，Ｘ坐標向右遞增，Ｙ坐標向下遞增。其中：Ｃ是畫點屬性開關，Ｃ為１時，在該坐標原點畫一個點，Ｃ為０時，擦除該坐標的點；Ｘ表示以點為單位的Ｘ坐標值（０＜Ｘ＜１３１）；Ｙ表示以點為單位的Ｙ坐標值（０＜Ｙ＜６３）。

（７）任意位置畫線

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ３９，Ｄ，Ｘ０，Ｙ０，Ｘ１，Ｙ１；

其中，Ｄ為畫線屬性，Ｄ為２時，畫一條虛線；Ｄ為１時，畫一條實線；Ｄ為０時，擦除該位置的線；Ｘ０表示直線一端的Ｘ位置；Ｙ０表示直線一端的Ｙ位置；Ｘ１表示直線另一端的Ｘ位置；Ｙ１表示直線另一端的Ｙ位置。

（８）任意位置畫圓

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ４１，Ｅ，Ｘ，Ｙ，Ｒ；

其中，Ｅ表示畫圓屬性，Ｅ為１，畫一個圓，Ｅ為０，擦除該圓；Ｘ表示圓心的Ｘ位置；Ｙ表示圓心的Ｙ位置；Ｒ表示半徑。

（９）畫圖片

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ４２，Ｆ，Ｘ０Ｙ０，Ｘ１Ｙ１，Ｎ；

其中，Ｆ為畫圖屬性，Ｆ為０，畫正常圖，Ｆ為１，畫反顯圖；Ｘ０Ｙ０為圖片左上角的坐標位置；Ｘ１Ｙ１為圖片大小，寬為Ｘ１? 高為Ｙ１；Ｎ為多字節圖形數據，排列方法為橫向８ｂｉｔ，字節為左高右低，字節排列順序為從左到右、從上到下。

（１０）畫ＩＣＯＮ

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ４３，Ｇ，Ｎ；

該功能用于顯示廠家預設在模塊內的ＩＣＯＮ圖形。其中：Ｇ表示ＩＣＯＮ屬性，Ｇ為１時，畫該ＩＣＯＮ，Ｇ為０時，擦除該ＩＣＯＮ；Ｎ表示從左到右第幾個ＩＣＯＮ?０＜ｎ＜１３１?。

（１１）取數字組合的有效拼音組合?用于Ｔ９拼音輸入法?

命令格式：發送：ＥＳＣ，０Ｘ４７，Ｎ１，ＥＮＤ；

返回：ＥＳＣ，Ｎ１，Ｘ１，ＥＮＤ，Ｘｎ，ＥＮＤ；

數字代表的字母采用國際標準：０和１無效，２?ＡＢＣ?，３?ＤＥＦ?，４?ＧＨＩ?，５?ＪＫＬ?，６?ＭＮＯ?，７?ＰＱＲＳ?，８?ＴＵＶ?，９?ＷＸＹＺ?；

Ｎ１表示輸入數字所代表的字母?小于或等于６個數字?，取值范圍為２～９，代表的字母范圍為Ａ～Ｆ；

Ｘ１表示第一個返回的拼音字符串（小寫）；

Ｘｎ表示第ｎ個返回的拼音字符串（小寫）；

（１２）取符合輸入拼音字符串的漢字串?用于Ｔ９拼音輸入法?

命令格式：發送：ＥＳＣ，０Ｘ４８，Ｎ，Ｘｎ，Ｎ，ＥＮＤ；

返回：ＥＳＣ，Ｎｘ，ＥＮＤ。

其中，Ｎ表示返回漢字的個數；Ｘｎ表示返回第幾頁的漢字ｎ≥１（用于待選漢字翻頁）；Ｎ１表示輸入的拼音字符串?≤６個數字?；Ｎｘ表示返回的漢字串。

（１３）設置是否對命令做返回響應

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ５０，Ｈ；

其中，Ｈ為命令響應屬性，Ｈ為００表示不返回命令響應，Ｈ為０１則表示當命令正確執行時返回“ＯＫ！”，當命令不正確時返回“ｅｒｒｏｒ”。

３　具體應用

ＨＺ１３２－６４Ｂ３０漢顯液晶模塊可廣泛用于人機交互界面友好、顯示信息量大的電子產品中，由于控制ＭＣＵ是通過ＵＡＲＴ與液晶模塊進行通訊的，故該模塊幾乎可與任何種類的單片機進行接口。對于不具備ＵＡＲＴ或ＵＡＲＴ被占用的單片機，可使用通用Ｉ／Ｏ口線來模擬串口，但模擬串口的波特率將受到指令周期的限制而無法做得很高，一般只能做到４８００ｂｐｓ，這時可將漢顯模塊的晶振更換為１１．０５９２ＭＨｚ，同時模塊的波特率也改為４８００ｂｐｓ，即可正常通訊了。

圖１是以ＡＴ８９Ｃ２０５１單片機為例，給出的漢顯液晶模塊與單片機的接口電路。

下面是采用Ｃ５１語言編寫的與圖１硬件電路配套的子程序：

＃ｄｅｆｉｎｅＣＲｐｕｔｓｔｒｉｎｇ（“＼ｒ＼ｎ”）? ／／發送一個回車換行

＃ｄｅｆｉｎｅＯＬＥＮ８／／串行發送緩沖區長度

ｉｄａｔａｕｃｈａｒｏｕｔｂｕｆ[ＯＬＥＮ]；／／發送緩沖區

ｄａｔａｕｃｈａｒｉｄａｔａ＊ｏｕｔｌａｓｔ＝ｏｕｔｂｕｆ；／／最后由中斷傳輸出去的字節位置

ｄａｔａｕｃｈａｒｉｄａｔａ＊ｐｕｔｌａｓｔ＝ｏｕｔｂｕｆ；／／最后放入發送緩沖區的字節位置

＃ｄｅｆｉｎｅＩＬＥＮ３０／／串行接收緩沖區長度

ｉｄａｔａｕｃｈａｒｉｎｂｕｆ[ＯＬＥＮ] ；接收緩沖區

ｄａｔａｕｃｈａｒｉｄａｔａ＊ｉｎｌａｓｔ＝ｉｎｂｕｆ；／／最后由中斷進入接收緩沖區的字節位置

ｄａｔａｕｃｈａｒｉｄａｔａ＊ｇｅｔｌａｓｔ＝ｉｎｂｕｆ；／／最后取走的字節位置

ｂｉｔｏｕｔｂｕｆｓｉｇｎ０；／／最后一個數據發完標志，發完＝０

ｂｉｔｏｕｔｂｕｆｓｉｇｎ；／／輸出緩沖區非空標志，非空＝１

ｂｉｔｉｎｂｕｆｓｉｇｎ；／／接收緩沖區非空標志，非空＝１

ｂｉｔｉｎｂｕｆｆｕｌ；／／輸入緩沖區滿標志，滿＝１

／／放入一個字節到發送緩沖區

ｐｕｔｂｙｔｅ（ｕｎｓｉｇｎｅｄｃｈａｒｃ）

{

ＥＳ＝０；／／暫停串行中斷，以免數據比較時出錯

ｗｈｉｌｅ（（（（ｏｕｔｌａｓｔ－ｐｕｔｌａｓｔ）＝＝２）＆＆（ｏｕｔｌａｓｔ＞ｐｕｔｌａｓｔ））｜｜（（?ｏｕｔｌａｓｔ＜ｐｕｔｌａｓｔ）＆＆（ＯＬＥＮ－（ｐｕｔｌａｓｔ－ｏｕｔｌａｓｔ）＝＝２）））

{

ＥＳ＝１；

ｃ＋＋；ｃ－－；

ＥＳ＝０；

}

＊ｐｕｔｌａｓｔ＝ｃ；／／放字節進入緩沖區

ｐｕｔｌａｓｔ＋＋；／／發送緩沖區指針加一

ｉｆ（ｐｕｔｌａｓｔ＝＝ｏｕｔｂｕｆ＋ＯＬＥＮ）ｐｕｔｌａｓｔ＝ｏｕｔｂｕｆ；

／／指針到頂部后換到底部

ｏｕｔｂｕｆｓｉｇｎ＝１；

ｉｆ（！ｏｕｔｂｕｆｓｉｇｎ０）

{

ｏｕｔｂｕｆｓｉｇｎ０＝１；

ＴＩ＝１；

?} ／／緩沖區開始為空置為有，啟動發送

ＥＳ＝１；

}

／／設置光標位置

ｖｏｉｄｌｃｄ_ｃｕｒｓｏｒ(ｕｃｈａｒｘ, ｕｃｈａｒｙ)

{

ｐｕｔｂｙｔｅ(０ｘ１ｂ);

ｐｕｔｂｙｔｅ(０ｘ３３);

ｐｕｔｂｙｔｅ(ｘ);?

ｐｕｔｂｙｔｅ(ｙ);?

}

／／顯示字符串

ｖｏｉｄｌｃｄ_ｓｔｒｉｎｇ(ｕｃｈａｒａｔｔｒ,ｕｃｈａｒ＊ｓｔｒｉｎｇ)

{

ｐｕｔｂｙｔｅ(０ｘ１ｂ);?

ｐｕｔｂｙｔｅ(０ｘ３７);?

ｐｕｔｂｙｔｅ(ａｔｔｒ);?

ｐｕｔｓｔｒｉｎｇ(ｓｔｒｉｎｇ);

ｐｕｔｂｙｔｅ(０ｘ００);?

}

／／畫點

ｖｏｉｄｌｃｄ_ ｄｏｔ(ｕｃｈａｒａｔｔｒ,ｕｃｈａｒｘ,ｕｃｈａｒｙ)

{

ｐｕｔｂｙｔｅ(０ｘ１ｂ);

ｐｕｔｂｙｔｅ(０ｘ３８);

ｐｕｔｂｙｔｅ(ａｔｔｒ);

ｐｕｔｂｙｔｅ(ｘ);?

ｐｕｔｂｙｔｅ(ｙ);?

}

／／畫圖片,＊ｐｉｃｔｕｒｅｄａｔａ指向圖片數據，圖片數據的第一二個字節是圖片寬度和圖片高度

ｖｏｉｄｌｃｄ_ｐｉｃｔｕｒｅ(ｕｃｈａｒａｔｔｒ,ｕｃｈａｒｘ０,ｕｃｈａｒｙ０,ｕｃｈａｒ＊ｐｉｃｔｕｒｅ_ｄａｔａ)

{

ｐｕｔｂｙｔｅ(０ｘ１ｂ);?

ｐｕｔｂｙｔｅ(０ｘ４２);?

ｐｕｔｂｙｔｅ(ａｔｔｒ);?

ｐｕｔｂｙｔｅ(ｘ０);

ｐｕｔｂｙｔｅ(ｙ０);?

ｐｕｔｂｙｔｅｓ(ｐｉｃｔｕｒｅ_ｄａｔａ,(((＊ｐｉｃｔｕｒｅ_ｄａｔａ)＋７)／８)＊(＊(ｐｉｃｔｕｒｅ_ｄａｔａ＋１))＋２);

}

／／發送字符串到串口

ｐｕｔｓｔｒｉｎｇ(ｕｃｈａｒ＊ｐｕｔｓ)

{

ｆｏｒ(;＊ｐｕｔｓ!＝０;ｐｕｔｓ＋＋)／／遇到停止符０結束

ｐｕｔｂｙｔｅ(＊ｐｕｔｓ);

}

／／串口中斷處理

ｓｅｒｉａｌ () ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ４

{

ｉｆ (ＴＩ)

{

ＴＩ＝０;

ｉｆ(ｏｕｔｂｕｆｓｉｇｎ)

{

ＳＢＵＦ＝＊ｏｕｔｌａｓｔ; ／／未發送完繼續

ｏｕｔｌａｓｔ＋＋;／／最后傳出去的字節位置加一

ｉｆ (ｏｕｔｌａｓｔ＝＝ｏｕｔｂｕｆ＋ＯＬＥＮ) ｏｕｔｌａｓｔ＝

ｏｕｔｂｕｆ; ／／地址到頂部回到底部

ｉｆ (ｐｕｔｌａｓｔ＝＝ｏｕｔｌａｓｔ) ｏｕｔｂｕｆｓｉｇｎ＝０;

／／數據發送完置發送緩沖區空標志

}

ｅｌｓｅ

{

ｏｕｔｂｕｆｓｉｇｎ０＝０;

}

ｉｆ(ＲＩ)

{

ＲＩ＝０;

ｉｆ(!ｉｎｂｕｆｆｕｌ)

{

＊ｉｎｌａｓｔ＝ＳＢＵＦ; ／／放入數據

ｉｎｌａｓｔ＋＋; ／／最后放入的位置加一

ｉｎｂｕｆｓｉｇｎ＝１;

ｉｆ(ｉｎｌａｓｔ＝＝ｉｎｂｕｆ＋ＩＬＥＮ)ｉｎｌａｓｔ＝ｉｎｂｕｆ;

／／地址到頂部回到底部

ｉｆ (ｉｎｌ

ａｓｔ＝＝ｇｅｔｌａｓｔ) ｉｎｂｕｆｆｕｌ＝１;

／／接收緩沖區滿置滿標志

}

／／串口初始化

ｖｏｉｄｓｅｒｉａｌ_ｉｎｉｔ(ｖｏｉｄ)

{

ＳＣＯＮ＝０ｘ５０;

ＴＭＯＤ｜＝０ｘ２０;

ＰＣＯＮ｜＝０ｘ８０;

ＴＨ１＝０ｘｆ４;

ＴＲ１＝１;

ＥＳ＝１;

ＲＥＮ＝１;

ＥＡ＝１;

}

４　結束語

ＨＺ１３２－６４Ｂ３０小點陣漢顯模塊的推出為小體積、交互顯示信息量較大的電子產品的人機界面顯示提供了一個較好的解決方案，它可以用較低的成本顯示較多的漢字，同時，其內嵌的Ｔ９拼音輸入法也為漢字的輸入與查找提供了方便，因而該模塊在通信、信息終端及智能化電子產品中具有廣泛的應用前景。

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