基于单片机的电子体温计的设计与制作.doc

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1、基于单片机的电子体温计的设计与制作 目 录摘 要IABSTRACTII1 绪 论11.1 课题的背景与意义11.2 体温的测量方法11.3 体温计的发展历史与现状21.4 论文的主要内容32 方案设计52.1 系统功能描述52.2 系统方案选择52.2.1 单片机的选择52.2.2 传感器的选择92.2.3 液晶显示器的选择92.2.4 语音模块简介172.2.5 无线发射接收模块简介202.3 本章小结213 硬件设计223.1 概述22 3.2 单元模块设计243.2.1 单片机最小系统电路243.2.2 温度采集电路263.2.3 液晶显示电路263.2.4 语音模块电路273.2.5

2、无线发射接收模块电路27 3.3 本章小结294 软件设计304.1 单片机开发环境介绍304.2 子程序设计314.2.1 体温测量子程序314.2.2 液晶显示子程序334.2.3 SPI通信子程序354.3 本章小结37结束语38致 谢39参考文献40附 录42基于单片机的电子体温计设计与制作摘 要体温是临床诊断各种疾病的重要依据。目前，临床上测量体温主要采用护士用水银体温计测量并记录的方法。采用这种方法时，体温测量用时很长；水银体温计极易损坏，泄漏的水银会造成二次伤害；读数时也不是十分方便。针对这些问题，促进了人们对更安全的电子体温计的设计与研究。本文给出了无线电子体温计的设计原理和方

3、法，主要包括测温模块、无线发射接收模块、显示模块、语音报温模块、蜂鸣器报警、测量结果存储等，实现了准确、快速、实时的监测体温的变化，并且能读出温度数值，蜂鸣器报警等功能。论文的重点研究内容包括单片机的使用、温度传感器的选择与使用、无线收发模块的使用、语音报温模块的使用以及对测量的结果的实时显示等，还有单片机对各个模块控制程序的编写方法。关键词 温度；传感器；电子体温计；语音播报ITHE DESIN AND SIMULATION OF ELECTRONIC THERMOMETER BASED ON SINGLE-CHIP MICROCOMPUTERABSTRACTTemperature is a

4、n important clinical diagnosis of various diseases basis. Currently, the main measure temperature using the method in clinical nurse mercury thermometers to measure and record. When using this method, the temperature measured by a very long time; mercury thermometers are easily damaged, leaking merc

5、ury can cause secondary damage; When reading is not very convenient. To solve these problems, and have been designed to promote the study of more secure electronic thermometer.This paper presents the design of wireless electronic thermometer principles and methods, including temperature measurement

6、module, wireless transmitter receiver module, display module, voice reporting temperature module, buzzer alarm, the measurement results are stored, to achieve an accurate, rapid, real-time monitor changes in body temperature, and read the temperature value, the buzzer alarm. This paper focuses on th

7、e content, including the use of single-chip, using the selection and use of a temperature sensor, wireless transceiver modules, voice modules and report the results of temperature measurements in real time, as well as methods for the preparation of each module microcontroller control program .KEY WO

8、RDS temperature; sensor; electronic thermometer; voice broadcastII1 绪 论1.1 课题的背景与意义社会发展到目前的信息化时代，电子信息技术已经广泛的应用到人们的生产和生活中去了。随着生活水平的不断提高，人们对医疗保健的要求也在逐步的提高，对于中国人口众多的现状来说，医院里的工作十分的繁重，尤其是在医护人员短缺、高危病房监护、传染病隔离等工作中，这个问题显现的更为突出。因此，提高医护人员的工作效率是一个亟待解决的问题。在对病人的治疗和护理中，对病人的体温测量是必须要经常进行的一项工作，有助于医生对病人的病情作出正确的判断。目前，

9、在我国许多的医院中，对病人测量体温的方式还是由护士每天定时到每个病房中去给病人一一的测量体温，并把结果记录汇总并绘出体温变化曲线，再交给医生。而且在测温的过程中使用的还是玻璃水银温度计，测量体温的过程中所用的时间长，读数也是很不如意，其中若有重症的病人，更是要实时的测量体温的变化，这样的话，体温的数据就不能实时的传到主治医生那里去，医生就不能掌握病人的体温动态，严重时会影响到治疗1。现在用的玻璃水银体温计极易损坏，其一旦损坏其中的水银泄漏会对病人造成二次伤害，也会对环境造成污染。因为这一点，在许多的发达国家已经禁止了对玻璃水银温度计的使用。针对以上提到的问题，需要研究更好的、更实用的电子体温计

10、的形势已经迫不及待。1.2 体温的测量方法人体的体温是人体具有生命活动的表现，同时也是人体新陈代谢重要的生理参数。体温不仅具有生理意义，还具有重要的临床意义，它是医生给病人做出正确临床诊断结果的主要依据之一。正常人体体温是受人体的体温调节中枢来控制的，并通过神经、体液等因素使产热和散热的过程呈动态平衡状态，保持体温在相对恒定的范围内2。正常的体温是机体进行新陈代谢和生命活动的必要条件。体温是人体内新陈代谢活动的结果，也是病情变化的客观指征之一。人体之所以发热就是由于人体产热大于人体散热而引起的体温升高。在体温调节中枢的控制下，人体体温的正常范围保持在36.2摄氏度和37.2摄氏度之间，如果体温

11、高于正常范围0.5摄氏度者，我们就称其为发热。人体发热的原因有两个，即致热原发热和非致热原发热3。当病原菌侵入机体后，使机体某一局部发生变化，通过神经内分泌调节可以引起应激反应，明显表现在体温的改变。通过观测体温，可以了解机体内重要脏器活动、疾病的动态情况。体温测量的准确性直接影响到疾病的诊断、治疗和护理。体温是一个从临床医务人员那里获得的一个十分重要的客观指标,对于疾病历史收藏和数据处理也十分重要。与此同时，体温是相对容易获取的生理参数，温度测量的准确性和及时性直接影响着疾病的诊断和治疗。1.3 体温计的发展历史与现状温度是一个基本物理量，其与我们的生活和生存有着密不可分的联系。早期人类对温

12、度的认识只是处于自身的感觉，只能定性的知道它的存在。人们通过很长时间的努力，想通过某种方式来认识温度、表达温度，直到十七世纪，随着物理学的兴起，人们对温度的认识才有了突破性的进展。4-5意大利人伽利略于1592年发明了最早的的测量温度的温度计，但是这个温度计上没有刻度，不能准确的表示温度的量值。伽利略的学生伏迪南在1654年用酒精代替了老师所用的水，并且把温度计的两端都封闭起来，这也就是现在所用的水银温度计的雏形9。而在三年后，又是一位意大利学者利克得来米亚，他用水银代替了酒精，这种温度计与现在的水银温度计也就相差无几了。但是，现在用的摄氏温度计的摄氏刻度则是根据瑞典科学家摄尔塞提出的温标改定

13、的。在1709年，德国的华伦海特在荷兰首次创立了温标，在此这后又经过了数年的分度研究，在1714年制成了以水的冰点为32度、沸点为212度、中间分为180等份的水银温度计，也就是现在仍旧在用的华氏温度计。1742年，瑞典的摄尔塞斯制成了以水的冰点为100度、沸点为0度的水银温度计，后将两个固定点颠倒过来，这种水银温度计就是摄氏温度计。这种温度计在测量体温时，如果温度计离开了人体，温度计中的水银柱就会回落，在临床上使用很是麻烦。在1865年，英国的阿尔伯特发明了一种体温计，这种体温计的水银细管中有一狭道，当测量体温时，水银很快上升到人体的实际体温处，在离开人体后，温度计的水银细管中的狭道断开，使

14、水银柱不会回落，这种温度计受到的临床上的欢迎和普及应用。但是随着温度测量要求的不断提高，这种体温计的反应慢，加之其使用的玻璃材质，极易损坏，另一方面就是其中的水银一旦与大气接触就会很快的形成汞蒸气，其侵入人体后对全身的许多系统都有影响，危害性也很大。液体材料制成的温度计的技术的成熟，促使有人开始尝试用金属来作来作测温的材料，随着热电效应和电阻随温度变化规律的发现，很快就出现了热电偶温度计和热电阻温度计。在1876年德国的西门子制造出了第一支铂电阻温度计6。电子温度测量技术是随着电子技术的发展而逐步发展起来的学科，它主要利用的技术就是利用材料随温度变化的参数转换成电信号对温度进行测量。随着现在数

15、字集成电路的发展和数字信号处理理论的成熟，新的电子体温计就以数字技术为主。对电子体温计来说体温计最关键的部分是就是温度传感器，它的好与坏直接的影响到体温计的测量温度的准确性。就现在的信息技术的发展，其离不开三个基础，第一个是信息的采集，也就是传感器技术，第二个就是信息的传输，也就是通信技术，第三个就是信息的处理，也可认为是计算机技术。传感器是信息技术的尖端产品，尤其是温度传感器被广泛的用于工农业的生产，科学的研究和日常的生活等等的领域，而且其数量也在各种的传感器之首。近百年来，温度传感器的发展大致经历了三个大的阶段：（1） 传统的分立式的温度传感器（其中含有敏感元件）；（2）模拟集成温度传感器

16、，其采用硅半导体集成工艺制成，也称其为硅传感器或单片集成温度传感器，是目前应用最为广泛的传感器；（3）智能温度传感器，也称为数字温度传感器，是大二十世纪九十年代中期问世的，它是微电子技术、计算机技术和自动测量技术的结晶。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。进入到的新的世纪后，智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性和安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、单片测温系统等高科技的方向迅速的发展7。1.4 论文的主要内容本课题所研究的无线电子体温计是现代电子技术和数据通信技术等在医院病人的体温数据采集方面的应用。本设计旨在实现系统的使用简单

17、、实用性高、灵敏度高、误差小等优点。主要的研究内容有以下几个方面：第一方面，针对目前我国医院体温采集的实际情况，选择了集成度高的数字化温度传感器DS18B20，测量温度的速度快，而且，这种传感器中自带A/D转换的精度能达到12位，也能实现测温的灵敏度高的要求，而且也能使硬件电路设计简单，同时也可以减少信号在传输过程中的损失和干扰。第二方面，无线电子体温计采用分立式系统，有测温模块和监测模块两部分构成。要完成的工作有：温度的采集、语音报温度值、温度数值的显示、蜂鸣器报警和C语言编写程序。第三方面，保证体温测量模块和温度监测模块的数据传输的正确进行，通过数据校验对传输的数据进行检错，提高无线传输过

18、程中的抗干扰能力。第四方面，在监测模块中，要求对无线传输的体温数据进行显示，语音报温度值，蜂鸣器报警等，使用方便，使其功能尽可能的完善。 442 方案设计2.1 系统功能描述此次设计是基于AT89C52单片机来实现体温的测量与监控。在这里用到的温度传感器是DS18B20，用它实现体温的测量，并将测量到的温度信号传到单片机中进行处理，在LCD1602上显示体温值，方便测量者观看体温。再经过无线收发模块实现与医护人员那边的监测模块进行无线通信，把测量得到的数据传到监测模块上，并用LCD2864进行显示，由医生判断测量者的体温情况，监测模块处有按键通过无线控制在测温模块处显示出医生的诊断结果，并对体

19、温不正常的测量进行蜂鸣器报警提示。2.2 系统方案的选择目前市场上出现的有电子体温计，大多的电子体温计在使用时也是很方便的，但是也有一些不太如意的地方。现有电子体温计也要人一个一个测量体温后再记录结果。不方便主治医生对病人的实时观察，在电子体温计中加上无线传输模块可以实现这一点，主治医生只需要观察无线传输过来的数据，就能得到病人的状况，并且同时可以实现对多人的监护。不再需要一个一个病房的进行巡视。电子体温计的测量速度要比玻璃水银温度计的快很多，并且其的分辨率也十分高的，再加上其有数显功能，更是方便的测温者。所以最终选择了无线电子体温计。2.2.1 单片机的选择单片机是一种高度集成的电路芯片，其

20、采用超大规模的集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU（包含控制器和运算器）、随机存储器RAM、只读存储器ROM、I/O对应的输入接口和输出接口、中断控制器、定时器/计时器（T/C）和系统时钟电路等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D 转换器等电路等）集成到一块芯片上构成的一个小而完善的计算机系统8。其主要的部件有：一个8位的CPU；8KB程序存储器，采用ROM或EPROM(8031无ROM)；128B通用数据存储器；21个特殊功能寄存器（SFR）；4个8位并行口，其中P0、P2、P3是复用口（P0和P2为地址/数据线，可以寻址64KB ROM和64KB

21、RAM）；一个可编程的全双工串行口；5个中断源，两个优先级嵌套。单片机除了具备体积小、价格低、性能强大、速度快、用途广、灵活性强、可靠性高等优点外，它与通用微型计算机相比，在硬件结构和指令功能方面还具有存储器ROM和RAM严格分工、采用面向控制的指令系统、I/O端口引脚具有复用功能、品种规格系列化、硬件功能具有广泛的通用性等很多的优点。本次毕业设计中选用的单片机是由AT公司生产的AT89C52，这种单片机是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低电压，高性能comos8的微型处

22、理器。该器件采用Atmel公司高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。在外部结构上，AT89C52单片机和MCS-51系列单片机的结构相

23、同，有三种封装形式，分别是PDIP形式，为40针脚；PLCC形式，为44针脚；TAFP形式，也为44针脚。其中，常用的为PDIP形式（如图2-1）。AT89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚RXD和TXD分别是此放大器的输入端和输出端。单片机工作用的时钟可以由内部方式产生和外部方式两种方式产生。内部方式的时钟电路是在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元 图2-1 AT89C52的引脚图件，内部振荡器就产生自激振荡。定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶体振荡频率可以在1.212MHz之间选择，电容值在530pF之间选择，电容值的大小可对频率起微调的作用，如图

24、2-2（a）所示。外部方式的时钟电路是由XTAL1接地，XTAL2接外部振荡器。对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于12MHz的方波信号。片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟P1和P2，供单片机使用，如图2-2（b）所示。（a） 内部方式时钟电路 （b）外部方式时钟电路图2-2 时钟电路复位是单片机的初始化操作。其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键重新启动。除PC之外，复位操作还对其他一些寄存器有影响，它们的复位状

25、态如表2-1所示。RST引脚是复位信号的输入端。复位信号是高电平有效，其有效时间应持续24个振荡周期(即二个机器周期)以上。若使用颇率为6MHz的晶振，则复位信号持续时间应超过4us才能完成复位操作。寄存器的复位状态如表2-1。表2-1 寄存器的复位状态寄存器复位状态寄存器复位状态PC0000HTCON00HACC00HTL000HPSW00HTH000HSP07HTL100HDPTR0000HTH100HP0-P3FFHSCON00HIPXX000000BSBUF不定IE0X000000BPCON0XXX0000BTMOD00H整个复位电路包括芯片内、外两部分。外部电路产生的复位信号(RST

26、)送至施密特触发器，再由片内复位电路在每个机器周期的S5P2时刻对施密特触发器的输出进行采样，然后才得到内部复位操作所需要的信号8。复位操作有上电自动复位相和按键手动复位两种方式。上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的，在时钟电路工作后，在RST端连续给出两个机器周期的高电平就能完成复位操作，其电路如图2-3（a）所示。按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中，按键电平复位是通过使复位端经电阻与Vcc电源接通而实现的，其电路如图2-3（b）所示；而按键脉冲复位则是利用RC微分电路产生的正脉冲来实现的，其电路如图2-3（c）所示。（a）上电复位 （b）按键电平复位 （c）按键脉冲复位

27、图2-3 复位电路2.2.2 传感器的选择方案一：采用热电偶温差电路测温，温度检测部分可以使用低温热偶，热电偶由两个焊接在一起的异金属导线所组成，通过将参考结点保持在已知温度并测量该电压，便可推断出检测结点的温度。数据采集部分使用带有A/D 通道的单片机，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D 转换后，就可以用单片机进行数据的处理。方案二：外部温度信号经过集成温度传感器采集转换成相应的电压信号，经过信号放大后成为模拟输入信号，AD将该模拟信号转换成数字信号，通过并口送入到单片机进进行数据的处理。方案二：采用数字温度芯片DS18B20 测量温度，输出信号全数字化。利用单片机控制温度传

28、感器DS18B20进行实时温度检测并显示，能够实现快速测量环境温度。经过三类传感器的比较最终选择由DALLAS公司生产的单总线式的数字温度传感器，即智能温度传感器，也是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。目前，人们已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部大都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。DS18B20具有3引脚TO92小体积封装形式；温度测量范围为55125，可编程为9位12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；另外

29、多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。温度数据直接以“单总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。2.2.3 液晶显示器的选择（1） LCD1602显示模块的简介在大多数的单片机应用系统中，人机对话是一个不可缺少的功能。人机对话包括人对系统的状态干预、数据输入以及系统向人报告状态和运行结果等。显示屏是人机对话的输出设备，通过显示屏可以显示系统的运行状态以及运行结果。液晶是介于液体和晶体固体之间的一种各向异性凝聚流体，它既不是液体也不是晶体。液晶既像液体那样具有流动性，又像晶体那样具

30、有光学上的各向异性。从微观结构看，液晶材料的分子形状都是各向异性，一般总是棒状、板状或圆盘状，并且有固有的电矩，所以有极性。向列型液晶分子可以绕长轴转动，或平移。沿长轴方向的液晶是近乎透明的。当受到外电场的作用时，液晶会发生湍流，棒状分子沿长轴方向的有序排列被打乱，而变成混浊状。撤除电场后，分子长轴又重拳平行起来，沿该方向又恢复透明。我们正是利用液晶的这种效应显示图像和字码的。LCD是液晶显示屏，主要是用来做面显示，它本身不发光，通电后能通过电流使屏幕产生各种颜色的浑浊现象，后置光源发出来的光透过前面的LCD面板能使人看到图案。LED是发光二极管，它本身是点光源，就是说发出来的光不是一个面，而

31、是一个点。由于LED显示屏的分辨率远远的落后于LCD，而且LED仅适合于室外以及室内大屏幕且观看距离稍微远一点的情况，另外还有一点就是LED与LCD的功耗比大约为10:1，所以本设计的显示部分全部采用LCD显示。液晶显示器（LCD）由于体积小、重量轻、耗电小等优点已成为各种嵌入式系统最常用的理想显示器。近年来，随着液晶显示器技术的迅猛发展，大面积的液晶显示器已开始取代CRT显示器，在使用电池供电的电子产品中，液晶显示器是首选的显示器。1602字符型液晶显示模块是专门用于显示字母、数字、符号等的点阵式LCD显示器，目前常用的有16X1、16X2、20X2和40X2行等。下面介绍1602字符型液晶

32、显示器引脚及其用法如表2-2。VL（VO）引脚为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高。若对比度过高会产生“鬼影”，使用时一般通过一只10K电阻来调整液晶显示屏的对比度。RS引脚为寄存器选择端，RS为高电平时选择数据寄存器，为低电平时选择指令寄存器。R/W为读写信号线，为高电平时进行读操作，为低电平时为写操作。当RS和R/W同为低电平时可以写人指令或者显示地址；当RS为低电平、R/W为高电平时可以读忙信号；当RS为高电平、R/W为低电平时可以写入数据。E为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。D0一D7为位双向数据线。表2-2 1602的引脚说明编号符

33、号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2Data I/O2VDD电源正极10D3Data I/O3VL液晶显示偏压信号11D4Data I/O4RS数据/命令选择端(H/L)12D5Data I/O5R/W读/写选择端(H/L)13D6Data I/O6E使能信号14D7Data I/O7D0Data I/O15BLA背光源正极8D1Data I/O16BLK背光源负极1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。表2-3为液晶模块内部的控制器的11条控制指令。表2-3 1602液晶模块内部的控制器的11条控制指令序号指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0

34、1清显示00000000012光标返回000000001*3置输入模式00000001I/DS4显示开/关设置0000001DCB5光标或字符移位000001S/CR/L*6置功能00001DLNF*7置字符发生存储器地址0001字符发生存储器地址8置数据存储器地址001显示数据存储器地址9读忙标志或地址01BF计数器地址10写数到CGRAM或DDRAM10要写的数据内容11从CGRAM或DDRAM读数11读出的数据内容液晶显示模块是慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平即不忙，否则该指令失效。显示字符时，要先输人显示字符址功上，即告诉模块在哪里显示字符。例如，第二行

35、第一个字符的地址是40H，那么是否直接写入40H就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢这是不行的。因为写入显示地址时要求最高位D7恒定为高电平，所以实际写入的数据应该是01000000B(40H)+10000000B（80H），即11000000B（C0H）。在对液晶模块进行初始化时，要先设置其显示模式，在液晶模块显示字符时光标是自动右移的，无需人工干预。每次输人指令前，都要判断液晶模块是否处于忙状态。1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM）中已经存储了160个点阵字符图形，如表2-4所示，每一个字符都有一个固定的代码。比如，大写英文字母A的代码是01000001B（41H），显

36、示时，模块把地址41H中的点阵符图形显示出来，我们就能看到字母A。表2-4 基本操作时序表读状态输入RS=L、RW=H、E=H输出D0D7=状态字写指令输入RS=L、D0D7=指令码、E=高脉冲输出无读数据输入RS=H、E=H输出D0D7=数据写数据输入RS=H、D0D7=数据、E=高脉冲输出无图2-4 读操作时序图2-5写操作时序表2-5 时序参数（2） LCD12864显示模块的简介LCD12864是一种图形点阵液晶显示器。它主要采用动态驱动原理由行驱动控制器和列驱动器两部分组成128（列）*64（行）的全点阵液晶显示。此显示器采用COB的软封装方式，通过导电橡胶和压框连接LCD，使其的寿

37、命长并且连接可靠。带中文字库的128X64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为12864，内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集。利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示84行1616点阵的汉字。也可完成图形显示。低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块表2-6 LCD12864各个管脚对应的名称和作用管脚号管脚名称电平管脚功能描述1VSS0V电源地2VCC3.0+5V电源正3V0-对比度（亮度）调整4RS(CS）H/LRS=“H”

38、,表示DB7DB0为显示数据；RS=“L”,表示DB7DB0为显示指令数据5R/W(SID)H/L R/W=“H”,E=“H”,数据被读到DB7DB0；R/W=“L”,E=“HL”, DB7DB0的数据被写到IR或DR6E(SCLK)H/L使能信号7DB0H/L三态数据线8DB1H/L三态数据线9DB2H/L三态数据线10DB3H/L三态数据线11DB4H/L三态数据线12DB5H/L三态数据线13DB6H/L三态数据线14DB7H/L三态数据线15PSBH/LH：8位或4位并口方式，L：串口方式16NC-空脚17/RESETH/L复位端，低电平有效18VOUT-LCD驱动电压输出端19AVD

39、D背光源正端（+5V）20KVSS背光源负端构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。如在实际应用中仅使用串口通讯模式，可将PSB接固定低电平，也可以将模块上的J8和“GND”用焊锡短接。模块内部接有上电复位电路，因此在不需要经常复位的场合可将该端悬空。如背光和模块共用一个电源，可以将模块上的JA、JK用焊锡短接。LCD12864显示器控制器接口信号说明如表2-7和表2-8：表2-7 RS，R/W的配合选择决定控制界面的4种模式RSR/W功能说明LLMPU写指令到指令暂存器（IR）LH读出忙标志（

40、BF）及地址记数器（AC）的状态HLMPU写入数据到数据暂存器（DR）HHMPU从数据暂存器（DR）中读出数据表2-8 E信号E状态执行动作结果高低I/O缓冲DR配合/W进行写数据或指令高DRI/O缓冲配合R进行读数据或指令低/低高无动作忙标志：BF。BF标志提供内部工作情况。BF=1表示模块在进行内部操作，此时模块不接受外部指令和数据。BF=0时，模块为准备状态，随时可接受外部指令和数据。利用STATUS RD指令，可以将BF读到DB7总线，从而检验模块之工作状态。字型产生ROM（CGROM）：字型产生ROM（CGROM）提供8192个此触发器是用于模块屏幕显示开和关的控制。DFF=1为开显

41、示（DISPLAY ON)，DDRAM的内容就显示在屏幕上，DFF=0为关显示（DISPLAY OFF)。DFF的状态是指令DISPLAY ON/OFF和RST信号控制的。显示数据RAM（DDRAM）：模块内部显示数据RAM提供642个位元组的空间，最多可控制4行16字（64个字）的中文字型显示，当写入显示数据RAM时，可分别显示CGROM与CGRAM的字型；此模块可显示三种字型，分别是半角英数字型(16*8)、CGRAM字型及CGROM的中文字型，三种字型的选择，由在DDRAM中写入的编码选择，在0000H0006H的编码中（其代码分别是0000、0002、0004、0006共4个）将选择C

42、GRAM的自定义字型，02H7FH的编码中将选择半角英数字的字型，至于A1以上的编码将自动的结合下一个位元组，组成两个位元组的编码形成中文字型的编码BIG5（A140D75F），GB（A1A0-F7FFH）。字型产生RAM(CGRAM)：字型产生RAM提供图象定义(造字)功能，可以提供四组1616点的自定义图象空间，使用者可以将内部字型没有提供的图象字型自行定义到CGRAM中，便可和CGROM中的定义一样地通过DDRAM显示在屏幕中。 地址计数器AC：地址计数器是用来贮存DDRAM/CGRAM之一的地址,它可由设定指令暂存器来改变，之后只要读取或是写入DDRAM/CGRAM的值时，地址计数器的

43、值就会自动加一，当RS为“0”时而R/W为“1”时，地址计数器的值会被读取到DB6DB0中。当IC1在接受指令前，微处理器必须先确认其内部处于非忙碌状态，即读取BF标志时，BF需为零，方可接受新的指令；如果在送出一个指令前并不检查BF标志，那么在前一个指令和这个指令中间必须延长一段较长的时间，即是等待前一个指令确实执行完成。使用前的准备：先给模块加上工作电压，再按照电路图的连接方法调节LCD的对比度，使其显示出黑色的底影。此过程亦可以初步检测LCD有无缺段现象。字符显示:带中文字库的128X64-0402B每屏可显示4行8列共32个1616点阵的汉字，每个显示RAM可显示1个中文字符或2个16

44、8点阵全高ASCII码字符，即每屏最多可实现32个中文字符或64个ASCII码字符的显示。带中文字库的128X64-0402B内部提供1282字节的字符显示RAM缓冲（DDRAM）。字符显示是通过将字符显示编码写入该字符显示RAM实现的。根据写入内容的不同，可分别在液晶屏上显示CGROM（中文字库）、HCGROM（ASCII码字库）及CGRAM（自定义字形）的内容。三种不同字符/字型的选择编码范围为：00000006H（其代码分别是0000、0002、0004、0006共4个）显示自定义字型，02H7FH显示半宽ASCII码字符，A1A0HF7FFH显示8192种GB2312中文字库字形。字符

45、显示RAM在液晶模块中的地址80H9FH。字符显示的RAM的地址与32个字符显示区域有着一一对应的关系，其对应关系如表2-9所示。用带中文字库的128X64显示模块时应注意以下几点： 欲在某一个位置显示中文字符时，应先设定显示字符位置，即先设定显示地址，再写入中文字符编码。表2-9 字符显示RAM的地址与32个字符显示区域的对应关系80H81H82H83H84H85H86H87H90H91H92H93H94H95H96H97H88H89H8AH8BH8CH8DH8EH8FH98H99H9AH9BH9CH9DH9EH9FH 显示ASCII字符过程与显示中文字符过程相同。不过在显示连续字符时，只须设定一次显示地址，由模块自动对地址加1指向下一个字符位置，否则，显示的字符中将会有一个空ASCII字符位置。 当字符编码为2字节时，应先写入高位字节，再写入低位字节。 模块在接收指令前，向处理器必须先确认模块内部处于非忙状态，即读取BF标志时BF需为“0”，方可接受新的指令。如果在送出一个指令前不检查BF标志，则在前一个指令和这个指令中间必须延迟一段较长的时间，即等待前一个指令确定执行完成。指令执行的时间请参考指令表中的指令执行时间说明。 “RE”为基本指令