摘要:本文以AT89C51單片機控制使用比較普遍的YM12864液晶顯示器為基礎,介紹了一種采用分頁原理實現多級中文菜單操作的方法。給出了YM12864主要技術參數、顯示特性和核心的程序。設計的中文菜單具有一定的通用性,只需更改其中的菜單項即可將此設計應用到家電、儀器儀表等設備上,為操作者提供友好方便的中文操作界面。 一、引言
目前小型的顯示器主要有LCD和LED,LED顯示器只能顯示數字和有限個英文字符,不能顯示漢字,顯示內容不直觀,操作人員只能根據約定格式了解顯示內容。而LCD則可顯示各種漢字和圖形,尤其能實現中文菜單顯示,為操作者提供方便友好的操作界面,并且功耗低,因此LCD得到廣泛應用。而現在市面上帶中文字庫的LCD比比皆是,價格適中,且大部分具有與MCU統一的標準接口,為使用LCD實現中文菜單操作提供了很大的方便。相信更多的電子產品在提升性能的同時,設計更加人性化的中文菜單交互界面,將會使產品具有更廣闊的前景。
二、YM12864液晶顯示模塊簡介
YM12864漢字圖形點陣液晶顯示模塊,可顯示漢字及圖形,內置8192個中文漢字(16X16點陣)、128個字符(8X16點陣)及64X256點陣顯示RAM(GDRAM)。
主要技術參數和顯示特性:
電源:VDD 3.3V~+5V(內置升壓電路,無需負壓)顯示內容:128列×64行與MCU接口:8位或4位并行/3位串行多種軟件功能:光標顯示、畫面移位、自定義字符、睡眠模式等。
其引腳功能為通用20腳LCD接口,用戶指令集也為通用128*64LCD用戶指令集,相關資料很容易獲取。因其內置中文字庫,省去了自己造字庫的工作量,而只需寫入相應的漢字和字符內碼即可顯示所需要的漢字和字符,這在許多程序開發軟件中很容易實現,如:WAVE、KEIL等。所以使用帶中文字庫的LCD來實現中文菜單操會更加簡便。
三、原理分析
通常的人機交互界面有兩種方式,選擇菜單和輸入參數,為了便于分析,本文使用三級樹狀菜單結構。因YM12864滿屏能顯示四行、每行八個漢字,故將四個選擇或參數輸入菜單項編為一頁,不足一頁的補空格。補空格的目的是為了歸一化操作,可大大簡化程序。每一個菜單、參數輸入、空格都為固定的八個漢字空間。當頂級菜單1、頂級菜單2、頂級參數輸入3、頂級4構成一級菜單,四個菜單項為一頁同時顯示在液晶屏幕上;一級菜單1-1、一級菜單1-2、一級參數輸入1-3、一級空格1-4構成了頂級菜單1下的二級菜單,也組成一頁同時顯示在液晶屏幕上,三級菜單也是如此。使用4*4鍵盤進行操作,其中“0-9”為數字鍵,“Esc”為刪除/返回鍵,“Down”為向下選擇健,“Enter”為確定健,剩余三個按鍵預留備用,為了不與其他程序的通用寄存器混淆,而使用89C51的第二組通用寄存器R0和R2來記錄菜單的頁碼和行碼(光標所在的菜單行)。
現通過按鍵的功能來分析多級中文菜單的原理。當按下“Down”鍵后,光標移動一行(光標所在的行表示此行顯示的菜單處于激活狀態)行碼加1,即(R2)=(R2)+1;當光標已在本級菜單的最后一項,此時按下“Down”鍵,光標回到本級菜單的首項,行碼為0,即(R2)=0.例如:光標處于二級菜單1-1-1,按下“Down”鍵,則光標移動到二級菜單1-1-2.
按下“Enter”,分兩種情況處理,如為選擇菜單,則根據頁碼和行碼的值:R0*4+R2調用下一級子菜單顯示,同時將子菜單的頁碼賦值給R0,得到子菜單的頁碼,并且使行碼R2=0,表示處于此級菜單的首項。例如:光標處于頂級菜單1,按下“Enter”鍵,則液晶顯示屏上顯示一級菜單1-1、一級菜單1-2、一級參數輸入1-3、一級空格1-4.如為參數輸入菜單,則進入相應的參數輸入對話框。例如:光標處于參數輸入1-3,按下“Enter”健,則液晶顯示屏上顯示對應的要求輸入參數的對話框(一般為數字,為了簡化程序,可采用統一的參數輸入對話框),此時輸入符合要求的參數,再按下“Enter”鍵,菜單將返回到上一級菜單,同時將輸入到YM12864液晶顯示器的數據讀出,送到相應的單元存儲,以備使用。
“Esc”鍵起到返回上一級菜單和刪除參數輸入時的錯誤輸入雙重功能,程序中只需使用一標志位來區分選擇菜單和參數輸入菜單即可,同時修改頁碼和行碼值,即R0和R1的值。例如:液晶屏上顯示二級菜單1-1-1、二級菜單1-1-2、二級菜單1-1-3、二級空格1-1-4,此時按下“Esc”鍵,則返回到一級,屏幕上顯示一級菜單1-1、一級菜單1-2、一級參數輸入1-3、一級空格1-4.
四、硬件設計
使用89C51的P1口作為液晶顯示器的數據口,使用P0口作為鍵盤掃描端口,當然這些端口也可以使用擴展口,只需在程序的開頭修改端口的值便可。電路圖如圖1所示。
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2016-8-11 14:33 上傳
五、軟件設計
重點在于軟件的設計,而程序的關鍵又在于使用了分頁的操作方式。以下為菜單數據,按頁的方式存放,不足一頁的補空格。
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由于篇幅有限,不能將所有的程序都寫出,只是將程序的框架列出,其它程序如:按鍵掃描子程序、YM12864顯示子程序可參照其它資料。實際應用時需要根據具體情況加以補充。
六、結語
本方法設計的多級中文菜單易于實現、可靠性高,并且具有一定的通用性和使用價值,實際應用時根據產品的操作要求修改上述的菜單名稱即可。當某級菜單的項目數有多頁時,為方便操作,可增加翻頁按鍵;所有菜單的頁數最大為256頁,共1024個菜單項,對于一般的系統完全夠用。
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