該文主要分析了基於51微控制器的tft液晶顯示的設計，分別重點從顯示器的硬體設計和軟體系統設計兩個方面來進行，同時結合實際的資料和具體的設計圖示分析，進行了詳細而綜合性的相關闡述。
關鍵詞：51微控制器 tft液晶顯示設計分析
中圖分類號：tp3 文獻標識碼：a 文章編號：1674-098x（2016）02（b）-0040-03
我國計算機的應用和軟體系統的設計開發在不斷加強，極大地推動了以電子元件為主體的銷售市場。而51微控制器作為一種非常常見的微控制器，儘管在內部資源的儲存和相關資料的處理速度上遠不及一些最新的高度微控制器，但是以其廉價和適用範圍廣泛的優勢，同時受到廣大開發者的一致好評。其中51微控制器是最常用的tft液晶顯示的方法，故該文主要**的就是基於51微控制器的tft液晶顯示設計。
通過對於硬體系統設計中最小系統、tft液晶顯示、時鐘、溫度採集以及電路設定的分析，還有軟體系統設計的分析，包括主程式設計、系統顯示子程式設計以及芯**程式設計等，進一步了解整個液晶顯示的設計過程。
1 硬體設計分析
基於51微控制器的tft液晶顯示設計的系統硬體電路中，大致包含微控制器最小系統、tft液晶顯示電路、設定電路、時鐘電路和溫度採集電路等幾個重要的組成部分，如圖1所示。
1.1 51微控制器的最小系統
微控制器最小系統主要包含了外部晶振和電源，以及復位電路等，在這些基本條件的共同作用下，就能夠保證整個微控制器系統的正常運轉了，也更加方便控制整個系統。從ds18b20的實際晶元溫度資料中，可以將ds1302的晶元資料進行讀取或寫入，形成日曆和時鐘資料，經過相應的檢測程式來檢驗是否需要進行按鍵或者相應的一些操作。最後在顯示驅動晶元中寫入相應的資料，就可以在整個tft液晶顯示螢幕上將所需的內容全部顯示出來了。
1.2 tft液晶顯示電路
根據調查和相應的研究表明，tft液晶顯示的晶元可以有很多種不同的選擇，該文當中筆者所採用的一種ili9325的晶元，這個晶元可以支援320×240（qvga）的實際解析度，同時在它的內部安置了173 kb的ram，所以它的最高顯示能夠達到26萬色。其中ili9325所支援的一種介面方式是8/9/16/18位i80的系統匯流排，spi匯流排、rgb和vsync的介面。通常情況下會將外部資料儲存器用匯流排式介面的電路的液晶顯示器進行代替，在實際的工作過程中，可以將訪問資料儲存器的單元和訪問液晶顯示器看成一樣，從而將51微控制器的匯流排的讀寫功能發揮到最佳的優勢程度上，以便於更好、更快地擴充套件和公升級。
1.3 時鐘顯示電路
時鐘顯示電路主要是由ds1302晶元構成的，它是一種充電時鐘晶元，內部包含了實時時鐘或日曆以及31位元組靜態ram，通過不同微控制器的介面進行通訊。利用晶元可以獲取秒、分、時和日、月、年等具體的時間資訊，系統可以按照實際每月的天數甚至閏年的實際天數來進行不同的計算，時間可達2023年，使用起來非常方便，而且系統在實際的執行過程中所需要消耗的功量也比較低，不需要額外進行電容或者電阻的接入。
1.4 溫度採集電路
該文中的溫度採集電路主要使用的是ds18b20數字溫度計，這個晶元的電路設計非常簡單而且體積也非常小，因此所組合而成的測溫系統線路也是非常簡單的型別，僅僅需要簡單的通訊線就能夠將多個ds18b20數字溫度計進行很好的連線，不但用乙個埠就能完成所有資料的讀取和寫入，同時每個晶元都有乙個專屬的序列號，可以掛載多個晶元。在實際的設計過程中，數字溫度計的實際溫度一般控制在-55 ℃～125 ℃的範圍內，需要注意的是一定要設定告警溫度，將其實際的解析度設定為9～12位。該晶元與實際的微控制器的電路連線。
1.5 電路設定
電路設定的最主要功能就是能夠把時間和日期與當前的實際情況同步，使得最終的時間和日期能夠反應當下的基本情況，這樣才能更加有利於使用者的使用。在此次基於51微控制器的液晶顯示設計中，主要是通過3個按鍵來完成這一功能的。第一次按鍵可以設定為主要內容的更改，當時鐘停止並出現某乙個指示符時，可以將系統依次更改為秒、分、時、日、月、年和星期等，這樣在實際的使用過程中自行調整系統時間。
當第一次設定結束以後，可以再次按下第二個按鍵，時鐘又會恢復繼續執行的狀態，而且指示符也會消失，這樣使用者可以更加靈活地進行時間的調節了。但是需要特別注意的是，只有在調節狀態下才能按下「+」或者「-」的按鈕，否則是無法起到任何效果的。
2 軟體系統設計分析
軟體系統的設計構成主要包含了顯示子程式和ds1302芯**程式、ds8b20芯**程式，同樣還包含按鍵處理主程式有子程式。其中按鍵處理主程式被用來進行裝置的初始化，然後通過鍵盤掃瞄的程式，在同時進行時間以及溫度的顯示，最後再呼叫顯示的子程式。主要利用ds1302芯**程式來讀取在內部儲存中的時間和日期，在鍵盤相應時將實際的資料存放到內部儲存器中，需要注意的是期間會有一定的時間間隔。
2.1 系統主程式的設計
在主程式完成了對各種不同器件的初始化之後，開始執行鍵盤掃瞄，將晶元資料和顯示程式中的內容進行全面讀取，主程式的整個設計流程圖如圖2所示。
2.2 系統顯示程式的設計
系統顯示程式的設計在總體設計過程中存在一定的難點，首先，一般情況下顯示驅動晶元的暫存器中相對比較複雜，如ili9325的暫存器要超過40個，這些暫存器不單會被初始化程式使用，同樣也會被其他的程式用到，在實際的資料寫入過程中要進行範圍確定。其次，在顯示屏上輸入的內容都是要通過手動的方式進行編寫，如在1602液晶和12864液晶顯示螢幕上輸入一些英文本母、數字或者中文的一些內容等，都是需要利用現有指令錄入，然而實際的ili9325卻沒有字型檔，因而該文中所採用的是字模軟體。通過軟體來生成任意大小字塊並進行**取模，型號字母尺寸在40×46，而數字的大小為16×31，在不同的索引程式條件判斷中明確區分。
2.3 ds1302子程式和按鍵處理子程式的設計
由於ds1302的時鐘日期晶元的實際子程式中，已經自定義讀取了寫入資料的實際函式，利用這一資料函式可以將晶元中實際的顯示日期和時間函式進行合理化設定。再通過鍵盤掃瞄程式的利用，使得主函式中的實際讀取函式可以被有效地使用。利用按鍵來進行子程式的處理，乙個很重要的目的就是為了可以依次判斷按鈕是否被有效地按下了，只有明確了第一鍵已經被有效地按下去了，從而正常開啟第二或者第三鍵。
在這裡我們需要特別注意的就是當開始按動了第乙個功能鍵，那麼一定要將ds1302的讀寫功能關閉，與此同時要將實際的保護功能開啟。
2.4 ds18b20芯**程式的設計
ds18b20晶元實際上是一種用於溫度採集的晶元。在實際的溫度採集工作過程中，同樣需要按照不同的流程來有秩序地進行。第一，可以將晶元總體進行初始化，第二，進行rom的不同操作，當儲存器發出了具體的操作指令以後，才能夠完整地將總體的溫度讀取出來。
在具體的設計環節中，所使用的是定時器0中斷，在每過去一秒鐘的時候將總體的溫度讀取一次，這樣就能夠基本上滿足人們的日常生活需求了。
3 結語
綜上所述，該文主要論述的是在51微控制器的基礎上實現了tft液晶顯示設計的需求，使得具體的日期和時間，以及實際的溫度變化情況都能夠很好地被顯示出來。通過對於硬體系統設計中最小系統分析、tft液晶顯示分析、時鐘分析、溫度採集分析以及電路設定的分析，還有軟體系統設計的分析，包括主程式設計、系統顯示子程式設計以及芯**程式設計等，進一步清晰了整個液晶顯示的設計過程。在實際的操作過程中，我們可以看到的是如果利用tft液晶顯示，就可以更加靈活而生動地展現所要顯示的具體內容，同時這在很大程度上也滿足了未來的發展趨勢。
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