摘要：本文根據(jù)煤礦井下饋電開關(guān)智能綜合保護(hù)器顯示的要求，利用8031單片機和MGLS-12864液晶顯示模塊實現(xiàn)保護(hù)器顯示部分的軟硬件設(shè)計。通過搭建硬件電路，編譯調(diào)試下栽程序，使用8031單片機控制MGLS-12864液晶顯示模塊，可以實現(xiàn)漢字、數(shù)字和字母的顯示以及光標(biāo)閃爍和實時數(shù)據(jù)顯示等功能，此功能除可用于煤礦井下饋電開關(guān)智能綜合保護(hù)器顯示，還可用于智能化儀器儀表等需要顯示的場合。
關(guān)鍵詞：單片機;液晶顯示模塊;接口;漢字顯示
隨著傳統(tǒng)的數(shù)字顯示已經(jīng)不能表達(dá)復(fù)雜的信息。而液晶顯示器(LCD)則以其重量輕、電壓低、功耗小、顯示內(nèi)容豐富等優(yōu)點逐漸在單片機控制的智能儀器儀表、工業(yè)控制等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
礦用隔爆饋電開關(guān)是煤礦井下配電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，其性能好壞直接影響煤礦井下的生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效率。目前大部分礦井饋電開關(guān)保護(hù)器的顯示通常是發(fā)光二極管或LED數(shù)字顯示，并且大部分用燈來顯示故障。
為了改進(jìn)饋電開關(guān)的顯示功能，利用單片機8031和液晶顯示器設(shè)計了一種具有漢字顯示功能的顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠通過液晶顯示器實時顯示開關(guān)的工作參數(shù)(電壓、電流等)、工作狀態(tài)、供電線路的故障原因以及故障所發(fā)生的時間等，并且能對故障狀態(tài)進(jìn)行存儲，大大方便了線路的維修。
1 系統(tǒng)的硬件構(gòu)成
為了完成饋電開關(guān)的各種顯示，采用8031單片機控制MGLS-12864液晶顯示模塊。饋電開關(guān)保護(hù)器要求顯示開關(guān)的工作狀態(tài)、工作參數(shù)(電壓、電流、功率因數(shù)等)、故障原因、故障狀態(tài)和瓦斯報警等。
1.1 點陣式液晶顯示模塊MGLS-12864
MGLS-12864是香港信利公司生產(chǎn)的點陣圖形式液晶顯示模塊，點陣數(shù)為64行x128列，每屏可以顯示4行×8個漢字(每漢字16×16點陣)。該顯示模塊有2片HD61202作為列驅(qū)動器和1片HD61203作為行驅(qū)動器，可顯示64 K的點陣圖形。其主要特點是能與80系列微處理器直接接口，可以進(jìn)行圖形、字符及圖形和字符混合3種方式顯示，并具有64 K的內(nèi)部存儲器。顯示屏共分8頁，顯示數(shù)據(jù)格式及顯示屏的頁、行和列的分布情況如表1所示。
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該表結(jié)合時序圖對于理解HD61202液晶控制器的七種顯示指令很有幫助。這七種指令的功能如表2所示，HD61202的讀寫時序圖如圖1所示。
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1.2 硬件接口
8031單片機與液晶顯示模塊MGLS-12864有2種連接方式：直接訪問方式、間接控制方式。本設(shè)計采用間接控制方式.系統(tǒng)硬件接口圖如圖2所示。
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在圖2中，根據(jù)圖1讀寫時序要求，8031的P1.2作為液晶顯示模塊的RS控制信號決定單片機是進(jìn)行數(shù)據(jù)選擇還是進(jìn)行指令選擇，RS=1，數(shù)據(jù)操作;RS=0，寫指令或讀狀態(tài)操作;P1.3接R/W選擇信號，決定單片機對顯示模塊是進(jìn)行讀選通還是寫選通;P1.4接使能信號E決定數(shù)據(jù)是被鎖存寫入還是被讀出：P1.1和P1.0接CS1和CS2根據(jù)寫入的數(shù)據(jù)決定片選：P0端口接MGLS-12864的DB0～DB7用于二者之間的數(shù)據(jù)傳送;通過上位機和8031的串口通訊方式將開關(guān)的實時數(shù)據(jù)和狀態(tài)等送給顯示系統(tǒng)進(jìn)行顯示。