单片机的人机界面设计

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1、基于MSP430F149单片机的人机界面设计费文坤，陶维青（合肥工业大学电气与自动化工程学院，安徽省合肥市230009）TheDesignofHumanMachineInterfaceBasedonMSP430F149FEIWen-kun,TAOWei-qing(SchoolofElectricandAutomationEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，AnhuiProvince，China）摘要：本文分析MSP430F149的特点，介绍了该单

2、片机芯片与图形点阵液晶显示模块连接的硬件接口电路和如何在LCD液晶上实现多级菜单和多层屏幕，提出了一种利用数据结构，设计LCD液晶菜单通用方法，实现基于MSP430F149的液晶图形显示，并在此基础上实现简单易行的人机界面设计关键词：MSP430F149；液晶显示模块；人机界面中图分类号：TP334文献标识码：BAbstract:ThispaperanalyzesthecharacteristicsofMSP430F149,introducesthehardwareinterfacecircuitbetweenM

3、CUandLCDandhowtoestablishmultilevelmenuandmultilayerscreens.Accordingtodataconstruction,themethodusedtodesignLCDmenuispresented.ItalsoshowsusLCDbasedonMSP430F149,sothegoalofsimpleHumanMachineInterfacecanbeachieved.Key:MSP430F149；LCD；HMI0引言近年来，随着电子技术和集成电路制造工艺的

4、飞速发展，越来越多的领域应用到以单片机为控制核心的现代智能仪器设备，如果在这些以单片机为核心的控制系统中配上人机交互界面，通过液晶显示器和按键配合操作可更方便有效地完成各种功能选择、参数设置和分析结果显示，采用汉字显示菜单，界面友好且直观。随着液晶显示技术的进步，高质量的点阵液晶显示模块由于具有显示信息丰富、功耗低、体积小、质量小、无辐射以及使用寿命长等优点被日趋广泛地应用于各种嵌入式系统中，同时低功耗特性也贯穿于中文人机界面的设计始终。现以电力系统配电变压器监测终端(TTU)的人机交互部分为例，介绍一种使用OC

5、M12864-3型图形点阵液晶显示模块实现中文窗口菜单界面的方法。1系统的硬件结构1．1MSP430F14X微控制器简介MSP430F14X微控制器是德州仪器公司新开发的一类具16位总线的单片机，它基于真正的正交16位RISCCPU内核，具有16个可单周期全寻址的16位寄存器，仅27条的精简指令以及7种均采用双重取数据技术(DDFT)的一致性寻址方式。DDFT技术利用每个时钟脉冲对存储器进行两次数据存取操作，从而不再需要复杂的时钟乘法和指令流水线方案。MSP430F14X系列MCU具有丰富的片上外围模块，片内包括

6、有精密硬件乘法器、多达60KB的FLASH，2KB的RAM、1个看门狗、6个P口(P1和P2还具有中断功能)、12位A／D转换器、2个16位定时器、高精度比较器、高速的USART通信端口，1个DCO内部振荡器和2个外部时钟等常用资源，可实现对液晶显示器的检测、解调和显示。与现代程序设计技术以及高级语言(如C语言)结合使用，使得[1]MSP430的体系结构更加高效，从而在工程技术，特别是PDA产品开发中得以广泛应用。1．2OCM12864-3型液晶显示模块简介OCM12864是一种128×64点阵(EL背光)的液晶

7、显示器。它由两片带控制器的列驱动电路KS0108和一片行驱动电路KS0107组成主要硬件电路，KS0108将控制显示屏分为左右半屏，通过CS1，CS2选择。整个屏从上到下64行分为8页，每列8行页地址范围为B8H-BFH，列地址范围为40H-7FH，数据为纵向读写，即每页的第一行对应D0，第八行对应D7。每个驱动芯片带有64×64位(512B)的RAM缓冲区，其中存储的数据即为被显示内容的点阵信息。通过选择对应的RAM页地址和列地址，微控制器可以访问全部RAM字节。显示RAM的每一位对应显示屏上的一个点。显示的实

8、现，就是显示RAM内容中相应位为1，该点阵亮，相应位为0，该点阵无显示。对存储器的读取是从头至尾的，但在屏幕上显示的位置是可以设置的，通过对显示[2]起始行的设定来设定显示位置。1．3硬件接口电路由于该款液晶显示屏将接口电路直接引出，因此对于用户而言，整体设计大大简化，只需考虑单片机与接口电路间的连接即可。MSP430F149与OCM12864的线路连接如图1所示。该款液