大屏幕液晶顯示在力矩限制器中的應用

隨著電子技術的發(fā)展，液晶顯示器(LCD)在這些系統(tǒng)中將得到應用，隨著圖形液晶顯示屏的推出，基于單片機設計的智能儀器和儀表的顯示方式有了很大的改觀，可以借助于顯示屏顯示漢字，給操作者以極大的方便和必要信息提示;同時可以設計菜單，改善智能儀器的人機界面，簡化操作步驟。

　　1 MGL(S)-204128簡介及其與單片機的接口

　　1.1 MGL(S)-204128E和驅動電路的簡介

　　MGL(S)-240128E是香港精電公司生產的點陣圖形式液晶模塊，其點陣數(shù)量為240×128，點陣尺寸是0.27mm;液晶屏在外部顯示控制器的控制下，可顯示8×8，8×16，16×16等點陣的字符和漢字，顯示字符為黑色，背景為金黃色，同時還可以顯示圖形，是智能儀器儀表的一種理想的顯示器件，由于MGL(S)-240128液晶顯示模塊內部沒有顯示控制器和顯示緩沖RAM，要完成顯示必須外接顯示控制器和顯示緩沖RAM;在此處選擇的是由SED1335芯片[1]組成的控制板作為MGL(S)-240128 單片機之間的接口，完成顯示控制功能。SED1335是日本SEIKOEPSON公司出品的液晶顯示控制器，他在同類產品中是功能最強的。其特點：有較強功能的I/O緩沖器;指令功能豐富;4位數(shù)據(jù)并行發(fā)送，最大驅動能力為640×256點陣。SED1335硬件結構可分為MPU接口部、內部控制部和驅動LCM的驅動部：接口部具有較強的I/O緩沖器，CPU訪問SED1335不需判斷其忙，SED1335隨時準備接收CPU的訪問并在內部時序下及時把CPU發(fā)來的指令、數(shù)據(jù)傳輸就位，控制部由振蕩器、功能邏輯電路、顯示RAM管理電路、字符庫及其管理電路以及產生驅動時序的時序發(fā)生器組成。控制部可管理64 k顯示RAM，管理內藏的字符發(fā)生器及外擴的字符發(fā)生器CGRAM或EXCGROM。驅動部具有各顯示區(qū)的合成顯示能力，傳輸數(shù)據(jù)的組織功能及產生液晶顯示模塊所需要的時序。

　　1.2　單片機與SEED1335的接口

　　單片機8031與MGL(S)-240128E的接口電路如圖1所示，在圖1中，將8031的，P20，D0-D7端與SED1335的W，A0，D0-D7端相連，將求反以 后接P2.7，因此SED1335的地址范圍是0000H～8000H。

　　1.3　SED1335的電壓要求

　　SED1335的模塊在正常工作時需要的電壓有：電源電壓VCC=+5 V，LCD驅動電壓VEE為-20 V左右以及背景光顯示電壓，本系統(tǒng)采用了2個WRP系列寬電壓輸入隔離穩(wěn)壓輸出型DC/DC模塊，其一是雙輸出型WRB2424，為SED1335提供-24 V電壓，另一個是是單輸出型略)。

　　2　力矩限制器的硬件設計

　　力矩限制器是起重機的保護儀器，其檢測的物理量有主鉤與副鉤的起重載荷和起升高度，主臂與副臂(塔臂)的起重力矩和起升角度、工作幅度、鋼絲繩狀況、風速(力)大小、起重過程中載荷振動情況以及下車的各種信息(如變幅油缸壓力、液壓傳動系統(tǒng)的壓力、溫度、發(fā)動機轉速參數(shù)、油溫)等。安全監(jiān)控系統(tǒng)的顯示部分要求實時顯示主鉤和副鉤的作業(yè)力矩百分比、實際載荷、主臂仰角、實際起吊高度以及作業(yè)幅度等參數(shù)。采用MGL(S)240128E的力矩限制器硬件框圖如圖2所示。由于顯示器件可以顯示字符、漢字和圖形，因此利用軟件的設計可以根據(jù)用戶需要設計菜單，進行多項選擇和有關參數(shù)的設置與調整;在正常工作狀態(tài)，可以以圖形形式顯示工作參數(shù)或根據(jù)檢測數(shù)據(jù)實時繪出起重機的動態(tài)模擬圖。

　　3　軟件設計部分

　　3.1　SED1335初始化

　　SED1335有13條指令，多數(shù)指令帶有參數(shù)。其中的系統(tǒng)控制參數(shù)，要根據(jù)顯示模塊的特點和顯示要求，在液晶第一次初始化的時候設置這些系統(tǒng)控制參數(shù)，初始化程序在系統(tǒng)初始化程序中使用一次即可。顯示操作參數(shù)規(guī)定了顯示的各種具體規(guī)則，通過設置，可以得到想要的顯示效果。A0=1，為CPU向LCD寫指令代碼和讀數(shù)據(jù)，指令代碼寫入輸入緩沖器內，指令的參數(shù)隨后通過數(shù)據(jù)緩沖器(A0=0)寫入。指令的執(zhí)行，發(fā)生在這條指令的參數(shù)輸入完成之后。所寫的參數(shù)順序不能改變，也不能省略。