三星128S64A VFD顯示模塊在儀器儀表中的應(yīng)用
出處:zhsh198 發(fā)布于:2007-11-23 09:45:09
0 引言
顯示模塊作為人機(jī)交換的重要組成部分,廣泛應(yīng)用于在各種儀器儀表中。當(dāng)前,采用較多的顯示模塊主要有LED(發(fā)光二極管)、LCD(液晶顯示器)和VFD(真空熒光顯示器)。LED價(jià)格低廉、接口靈活、易于實(shí)現(xiàn),由于只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的數(shù)字和符號(hào),因此較多地應(yīng)用于低成本場(chǎng)合;LCD和VFD顯示器的成本較高,但可以顯示復(fù)雜的文字、符號(hào)、曲線和圖像,同時(shí)它們的功耗少,因此被較多地應(yīng)用于各種檔次和較高的儀器儀表顯示終端。
基于國內(nèi)外的應(yīng)用背景和實(shí)際的開發(fā)經(jīng)驗(yàn),本文主要對(duì)三星128S64A VFD的基本原理和實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了介紹。該顯示模塊能夠顯示比較復(fù)雜的文字和圖像,性能優(yōu)良,在各種高中檔儀器儀表中有著廣泛的應(yīng)用前景。
1 三星128S,64A VFD的基本原理
三星128S64A VFD是適應(yīng)于各種儀器儀表的一種高性能VFD。它的主要特點(diǎn)是:
a)由一個(gè)128×64的點(diǎn)陣VFD模塊、顯示驅(qū)動(dòng)、存儲(chǔ)器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、顯示控制器和必須的控制邏輯模塊組成,如圖1所示;
b)輸人信號(hào)兼容CMOS邏輯;
c)顯示信號(hào)為DC12V,邏輯信號(hào)為DC5V;
d)具有高速8位輸入能力;
e)亮度可以通過軟件調(diào)節(jié)。
主要操作模式為清除模式、數(shù)據(jù)寫入模式和亮度調(diào)節(jié)模式3種。當(dāng)/CLEAR為低電平時(shí),不管其他控制端狀態(tài)如何都進(jìn)入清除模式,顯示模塊的顯示數(shù)據(jù)清除;當(dāng)/CLEAR和/BRAD為高電平,/WRITE和/READY為低電平時(shí),顯示模塊進(jìn)入數(shù)據(jù)寫入模式,可向顯示模塊輸入顯示數(shù)據(jù);當(dāng)/CLEAR為高電平,/WRITE和/BRAD為低電平時(shí),顯示模塊進(jìn)入亮度調(diào)節(jié)模式,通過輸入不同的數(shù)據(jù),可調(diào)節(jié)顯示模塊的亮度。
2 三星128S64A VFD與控制器的接口設(shè)計(jì)
在各種儀器儀表中,采用較多的控制器一般為各種型號(hào)的單片機(jī)。為了具有一般性和容易推廣,本文以Atmel公司的8位Flash單片機(jī)AT89C52為控制,進(jìn)行三星128S64A VFD和單片機(jī)的硬件接口電路的設(shè)計(jì),如圖3所示。
由于AT89C52和三星128S64A VFD都為8位數(shù)據(jù)傳輸,因此單片機(jī)的數(shù)據(jù)端口P0直接和三星128S64A VFD的數(shù)據(jù)端口D0~D7相連;單片機(jī)P0端口的D0~D7通過74LS373獲得復(fù)用地址信號(hào)A0~A7,再加上P2端口的A8~A10和三星128S64A VFD的地址端口相連;P1端口的P1.1~P1.7分別和三星128S64A VFD的控制信號(hào)引腳WP0、WP1、WPO、DP1、DSPE、/BRAD、/READY、/CLEAR相連。這樣,通過單片機(jī)P1口控制端口、數(shù)據(jù)端口和地址端口的共同作用就可以實(shí)現(xiàn)三星128S64A VFD的顯示控制。
3 顯示方法和軟件設(shè)計(jì)
三星128S64A VFD為點(diǎn)陣顯示模式,每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)地址單元。通過向?qū)?yīng)位置的地址發(fā)送需要顯示的數(shù)據(jù),就可以實(shí)現(xiàn)顯示目的。
當(dāng)需要三星128S64A VFD顯示數(shù)據(jù)或者圖像時(shí),首先要將顯示模塊設(shè)置成數(shù)據(jù)寫入模式。模塊顯示規(guī)則如圖4所示。
A0、A1、A2為行地址選擇線,從000到111,將64行平均分成8行,每一個(gè)地址都選擇8個(gè)小行,如表4所示;A3~A10為列地址線,從00000000到11111111總共256個(gè)地址,可以選擇256列,其中前128個(gè)地址分別對(duì)應(yīng)顯示模塊的每一列。通過地址A0~A10,就可以選擇顯示模塊上的每一個(gè)包含8個(gè)單元的列。這樣,顯示模塊被分成了128×8個(gè)列,每個(gè)列為8個(gè)單元,正好與一個(gè)字節(jié)的8位數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)。因此,通過選擇行地址和列地址,然后輸入數(shù)據(jù),就可以控制每一列的狀態(tài),實(shí)現(xiàn)每行的顯示內(nèi)容。
顯示出來的字母"A"左邊的一列,必須選擇行地址A0、A1、A2分別為111,列地址A3~A10分別為00000000,那么這一行的總的地址A0~A10為007H。然后通過數(shù)據(jù)總線向這個(gè)地址輸入數(shù)據(jù)F8H,就可以顯示出"A"的左邊一行。只要分別再向地址0FH輸人數(shù)據(jù)24H,地址017H輸入數(shù)據(jù)22H,地址01FH輸入數(shù)據(jù)24H,地址027H輸入數(shù)據(jù)F8H,地址02FH輸人數(shù)據(jù)00H,就可以在三星128S64A VFD上顯示整個(gè)字母"A"。只要向需要顯示的地址輸入需要顯示的數(shù)據(jù),就可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)模塊的顯示控制。
下面采用C語言對(duì)顯示程序進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
三星128S64A VFD可以顯示漢字、英文、數(shù)字、符號(hào)和圖像等。顯示規(guī)則將整個(gè)模塊分成128×8個(gè)列,在程序設(shè)計(jì)中將顯示畫面劃分成一個(gè)8×x(8為行數(shù),x為列數(shù))的長方形數(shù)據(jù),通過選擇起始列和數(shù)據(jù)的總列數(shù)就可以選擇需要顯示的區(qū)域。然后將這些不同的數(shù)據(jù)組合在一起形成一個(gè)表,通過查表呵獲得每一個(gè)顯示內(nèi)容的顯示數(shù)據(jù)。下面以一個(gè)顯示數(shù)據(jù)Data(x)為例,它在表中的起始位置為Datanumber(Number,0),列數(shù)為x,要使它在模塊的Y列顯示。基本寫入顯示數(shù)據(jù)程序void Display()如下所示:
通過調(diào)用void Display(),三星128S64A VFD就可以將不同的數(shù)據(jù)顯示到屏幕上的各個(gè)位置,通過連續(xù)調(diào)用就可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)模塊的顯示輸出。
4 結(jié)束語
隨著測(cè)控技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,儀器儀表的智能化程度不斷提高。而作為人機(jī)交換的重要部分,儀器儀表顯示模塊的作用越來越大,要求也越來越高。本文介紹的三星128S64A VFD具有性能優(yōu)良、硬件接口簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn),因此在儀器儀表的開發(fā)應(yīng)用中有著廣泛的使用價(jià)值。
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