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VFD显示模块128S64AA1及其应用

时间:2022-08-06 15:38:32 电子通信论文 我要投稿
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VFD显示模块128S64AA1及其应用

  摘要:128S64AA1是一种128×64点阵式VFD显示模块,具有使用方便、亮度高且可以调节、显示图文灵活等优点。本文介绍128S64AA1的基本原理,探讨实际应用中的硬件设计和软件编程方法。
  关键词:VFD模块点阵式显示真空荧光显示屏
  
  引言
  
  目前,智能仪表常用的显示设备有发光二极管显示器LED、液晶显示器LCD等,但是由于LED不能显示复杂字符、LCD不宜在暗室中使用的缺点,无法满足智能仪表对显示的更高求;而真空荧光显示屏VFD具有亮度高、可调节、显示图案灵活的优点,在智能仪表中得到了广泛的应用。本文以Samsung公司的128S64AA1VFD显示模块为例,介绍在基于51系列单片机的智能仪表中的应用。
  
  1显示模块的结构以及与单片机的接口
  
  1.1128S64AA1的基本结构
  
  该模块提供有128×64点阵,包括VFD显示屏、VFD驱动电路、DC/DC转换器以及显示控制器;供电电压是12V,逻辑电压是5V;亮度可以由软件来控制。
  
  其接线端子有供电端和接口端两个。其中接口端的引脚说明如表1所列。
  
  表1接口端引脚说明
  
  引脚名称引脚名称引脚名称1BRAD11A721D22GND12A622D33WRITE13A523D44GND14A424D55READY15A325D66CLEAR16A226D77DSPE17A127WP08A1018A028DP09A919D029WP110A820D130DP1
  外部接口简单易用,表1中所列的30根接口线的功能分别为:8根数据线D0~D7和于传输数据及亮度控制信号;11根地址线用于指定数据写入地址,其中A0~A7指定列数,A8~A10指定行数;9根控制线中,BRAD为选择写数据模式与亮度控制模式,WRITE为写控制信号,READY为模块写数据允许,CLEAR为清屏信号,DSPE为显示允许信号,WP为选择写数据页数,DP为显示页数;2根地线为从电池和逻辑地。
  
  1.2128S64AA1与单片机的接口
  
  图1是128S64AA1模块与51系列单片机的接口示意图。其中P1口作为VFD所需的控制线,P0和P2作为地址线和数据线。
  
  2显示模块的控制和操作
  
  该模块有清空方式(ClearMode)、写数据方式(WriteMode)和亮度控制方式(DimmingMode)三种工作方式,对应的操作时序如图2所示。
  
  图2所示的操作时序清晰示意了三种工作方式下对VFD模块的控制和操作过程。
  
  (1)清空方式
  
  将CLEAR端置低电平,此时由WP0和WP1所选择的RAM清空。当清空完毕时,READY输出低电平。此方式的优先级最高,即使READY的输出为1,RAM仍波清空。
  
  用C51实现的RAM清空的函数为:
  
  voidVFD_clear(void)
  
  {P1^2=0;//置清空RAM模式
  
  P1^2=1;
  
  P1^1=0;
  
  do{}
  
  while(P1^1==1);//等待清空响应
  
  }
  
  (2)写数据方式
  
  当DSPE为高电平,BRAD为高电平时,通过写操作可将待显示的数据写入由WP0和WP1所选择的RAM;当数据写入完毕,READY输出低电平,此时可以继续写入下一个数据。在此工作方式中,为了使VFD内部的RAM按照行排列地址连续,以便于软件编程,在实际设计时可将地址A8~A10接VFD的A0~A2,以用于选择点阵的行数;而将地址线A0~A7接VFD的A3~A10,用于选择点阵的列数。
  
  在写工作方式中,应包括以下几个操作步骤:
  
  ①置写数据模式;
  
  ②置显示允许;
  
  ③选择写数据页数;
  
  ④写待显示数据;
  
  ⑤选择显示页数。
  
  因此,可将实现此功能的C51程序设计如下:
  
  voidWrChar(ucharxdata*addr,ucharcode*codename,ucharcount)
  
  //addr为字的起始地址,count为字符个数
  
  {uinti=0;
  
  ucharcol;
  
  for(col=0;col<count;col++){
  
  *(addr++)=codeName[i++];
  
  do{}
  
  while(P1^1==1);
  
  }
  
  }//写数据函数
  
  P1^0=1;//置写数据模式
  
  P1^3=1;//置显示允许
  
  P1^4=0;//选择写第0页
  
  P1^6=0;//选择写第0页
  
  WrChar(0x1000,page0[],64);//写数据,从1000开始按行写64个字符编码,存放于page0[]数组中
  
  P1^5=0;
  
  P1^7=0;//选择显示第0页
  
  (3)亮度控制方式
  
  当WRITE输入有效信号,BRAD为低电平时,D0和D1两位的值决定显示的亮度。初始化时的亮度为100%,所需亮度与D1、D0两位数据的关系如表2所列。
  
  表2亮度控制表
  
  D1D0亮度/%00250150107511100
  因此,若要控制显示亮度,可用下列C51程序实现:
  
  ucharxdata*p;
  
  p=0x00;
  
  (*p)=0x02;//控制亮度为75%
  
  3应用实例
  
  某测控装置需显示包括概貌、温度控制、pH值控制以及实时同线在内的一系列图文信息,且显示要求较高,要求在光线不足的条件下保证其亮度。为此,选用128S64AA1这一VFD模块作为显示器件。该系统人机交互部分包括显示模块以及四个按键:确认键、参数修改键、光标移动键及返回键。
  
  开机时要求显示公司名称,待按下确认键后,再进入主菜单显示。此时,用户可通过按光标移动键来选择不同的菜单页面,待确认键按下后进入相应的画面。在次级页面,按光标移动键和确认键,可以完成实时值和实时曲线的显示以及相应参数的修改和保存;修改完成后,按返回键返回到主菜单。
  
  下面以主菜单画面中光标移动的子程序为例,简要介绍在键盘按下后,VFD上显示信息变化的过程。菜单包括7个菜单项;概貌、温度控制、pH值控制、转速消泡补料、pHDO的电极标定、pHTemp实时曲线和DOAgit实时曲线。为了简化程序设计,光标采用反写字符的方式,简单直观。该子程序的框图如图3所示(SemiPg为菜单号),VFD显示的2幅主菜单内容如图4所示。
  
  当光标移动键按下后,先判断光标的位置(SemiPg=?),然后正写光标所在的位置,恢复原貌;SemiPg加1(保持SemiPg在1~7内),然后反写SemiPg菜单项,使光标移动到下一项。此时按下确认键,就可根据SemigPg的值进入光标所在的下一级菜单。
  
  以上仅是128S64AA1模块在实际测控装置中的一个信息显示实例。在实际装置中,该模块还实现了实时数据显示、设定参数修改显示、实时数据曲线显示功能。
  
  结语
  
  VFD显示模块是一种集显示、控制与驱动于一体的显示器件,其最大特点是自身发光,特别适合在光线不足的条件下实现图文信息显示。由于该模块亮度高,可满足在暗室中显示的要求,而且性能可靠,显示美观。另外,VFD模块还有接口方便,编程简单等优点,可被广泛应用在家用电器、办公自动化设备、工业仪器表及汽车等各种领域中。
  
  
  
  

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