JLX12864G-139液晶顯示器的應(yīng)用設(shè)計
引言
電力有源濾波器被公認(rèn)為是治理電網(wǎng)諧波污染、改善電能質(zhì)量的最有效手段。在基于數(shù)字信號處理器TMS320F2812的電力有源濾波器中，我們選用JLX12864G-139液晶模塊作為人機(jī)界面來顯示三相電壓、電流、有功功率、無功功率、補(bǔ)償后電流諧波畸變率等數(shù)據(jù)。本文主要論述TMS320F2812芯片與與液晶模塊之間的硬件接口電路設(shè)計與軟件實現(xiàn)液晶顯示方法。
1TMS320F2812與液晶顯示模接口電路設(shè)計
1.1JLX12864G-139液晶模塊
JLX12864G-139液晶模塊上排列著128X64點陣，128個列信號及64個行信號與驅(qū)動芯片ST7565R相連并受其控制，驅(qū)動芯片是邦定在LCD玻璃上的（這種加工工藝叫COG）。圖1所示是JLX12864G-139圖像點陣型模塊的電路框圖，它由驅(qū)動芯片ST7565R及幾個電阻、電容組成。液晶模塊在橫向上可分為8頁，第1頁有8行；縱向上可分為128歹從圖1中可以看出，要實現(xiàn)對液晶模塊的控制，主要是對其驅(qū)動芯片ST7565R進(jìn)行正確的操作。
圖1液晶模塊的電路框圖
1.2接口電路
JLX12864G-139液晶模塊有5V和3.3V兩種供電方案。因為TMS320F2812芯片通用I/O口輸出的電平是0~3.3V的CMOS電平，所以液晶模塊也采用3.3V供電，這樣的話兩者硬件之間就不需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換可直接進(jìn)行相連，從而大大簡化了硬件接口電路的設(shè)計，同時也可提高液晶模塊的穩(wěn)定性。
液晶模塊有串行、并行兩種讀寫方式。由引腳PS控制,PS端接高電平為并行接口，低電平為串行接口。串行接口的優(yōu)點是占用I/O口較少，缺點是讀寫速度慢；并行接口的優(yōu)點是讀寫速度快，缺點是占用I/O口較多。因TMS320F2812有多達(dá)56個可編程通用I/O引腳,并且電力有源濾波器對速度有一定要求，故本文采用并行接口的讀寫方式(將PS引腳接高電平3.3V)。
DSP芯片MS320F2812與液晶模塊JLX12864G-139的接口電路如圖2所示。DSP芯片與液晶模塊相連的GPIO弓腳設(shè)定為通用I/O端口模式。本文所使用到的JLX12864G-139液晶模塊的引腳簡要說明如下:
D0~D7:數(shù)據(jù)總線。
WR:讀/寫。
RD:使能信號。
CS:片選。
RES:復(fù)位。低電平復(fù)位，低電平至少保持1ps的時間才能完成復(fù)位。復(fù)位完成后，回到高電平，液晶模塊開始工作。
A0(RS):寄存器選擇信號。高電平為數(shù)據(jù)寄存器，低電平為指令寄存器。
2顯示程序設(shè)計
JLX12864G-139液晶模塊的并行接口讀寫時序有8080和6800兩種，兩種主要區(qū)別在于上跳沿還是下跳沿讀寫數(shù)據(jù),其他時序基本一致。圖3所示是JLX12864G-139液晶模塊時序圖。根據(jù)液晶模塊的時序圖用C語言編寫的寫數(shù)據(jù)/指令代碼子程序如下：
//寫指令代碼子程序
voidtransfer_command(unsignedintdata)
{
unsignedinttemp;
clr_cs();
clr_rs();
clr_rd();
clr_wr();
temp=(GpioDataRegs.GPBDAT.all&=0x00ff);
GpioDataRegs.GPBDAT.all=temp|(data?8);
set_rd();
set_cs();
clr_rd();
}
//寫數(shù)據(jù)子程序：
voidtransfer_data(unsignedintdata)
{
unsignedinttemp;
clr_cs();
set_rs();
clr_rd();
clr_wr();
temp=(GpioDataRegs.GPBDAT.all&=0x00ff);GpioDataRegs.GPBDAT.all=temp|(data<<8);
set_rd();
set_cs();
clr_rd();
}
在寫數(shù)據(jù)/指令代碼子程序中用到了預(yù)處理命令，在此處僅列出clr_cs()與set_cs()的預(yù)處理命令，其他的與這兩條指令基本類似，不再一一列出。
#defineclr_cs()GpioDataRegs.GPBCLEAR.bit.GPIOB5=0;//使復(fù)位RES引腳為低電平
#defineset_cs()GpioDataRegs.GPBSET.bit.GPIOB5=0;
//使復(fù)位RES引腳為高電平
JLX12864G-139液晶模塊共有23種指令，具體指令可參考文獻(xiàn)，要正確地使用指令格式，才能對液晶進(jìn)行有效地控制。
在液晶正常顯示字符前，首先要對液晶進(jìn)行初始化和清顯示屏(即填充的數(shù)據(jù)均為0x00),然后液晶模塊才能正常地顯示。根據(jù)液晶的指令格式，編寫的初始化子程序和清顯示屏子程序分別如下：
//初始化程序
Voidinitial_lcd()
{
clr_res();//低電平復(fù)位
delay(20);
set_res();//高電平復(fù)位結(jié)束
delay(20);
transfer_command(0xe2);//軟復(fù)位delay(5);
transfer_command(0x2c);//升壓步驟1delay(5);
transfer_command(0x2e);//升壓步驟2delay(5);
transfer_command(0x2f);//升壓步驟3delay(5);
transfer_command(0x23);//粗調(diào)對比度transfer_command(0x81);//微調(diào)對比度transfer_command(0x1a);//微調(diào)對比度的值transfer_command(0xa2);//1/9偏壓比transfer_command(0xc0);//行掃描順序transfer_command(0xa1);//列掃描順序transfer_command(0xaf);//開顯示
}
//清顯示屏程序
voidclear_screen()
{
uint8i,j;
for(i=0;i<8;i++)
{
transfer_command(0xb0+i);//頁地址transfer_command(0x10);//列高四位transfer_command(0x00);//列低四位for(j=0;j<129;j++)
{
transfer_data(0x00);//填充數(shù)據(jù)
}
}
}
//延時子程序
voiddelay(unsignedinti)
{
iunsignedintj,k;
for(j=0;j<i;j++)
for(k=0;k<990;k++);
}
3結(jié)語
JLX12864G-139是一個像素為128X64的液晶模塊，在電力有源濾波器中，用它來顯示三相電壓、電流、有功功率、無功功率、補(bǔ)償后電流諧波畸變率等數(shù)據(jù)。液晶模塊與TMS320F2812之間的軟硬件設(shè)計方案在電力有源濾波器實際運行過程中應(yīng)用情況良好，性能也比較穩(wěn)定，能夠在強(qiáng)電磁干擾、電壓波動等惡劣環(huán)境下運行。這種設(shè)計方案也可推廣到其他型號的液晶模塊和處理器，特別適合于處理器的外部總線資源緊張但有多余的I/O可供使用的系統(tǒng)。
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