小点阵汉显液晶模块及其应用

    摘要：HZ132-64B30是一种采用12×12点阵的小点阵汉字液晶显示模块，该模块内嵌T９拼音输入法并采用标准的UART与控制MCU通信。文中介绍了该模块的性能特点、引脚功能及用户命令，给出了HZ132-64B30的具体应用电路和应用程序。

    关键词：小点阵；汉显液晶模块；单片机；HZ3132-64B30

对于手机等体积小巧的电子产品，其人机界面一方面要满足大信息量的显示要求，另一方面，显示屏的大小又受体积的制约。因此，如何在面积有限的情况下多显示一些汉字已成为此类产品需要解决的重要问题。而解决上述问题最为行之有效的方法就是采用小点阵汉字显示，这样可以在同样的成本和体积下多显示一些汉字。另一方面，此类电子产品还要求具有较强的汉字输入功能，以满足汉字输入及查找的需要。

ＨＺ１３２－６４Ｂ３０即是采用小点阵汉字显示，它是具有１２×１２点阵汉字显示功能的液晶图形显示模块。该模块同时还内嵌了先进的Ｔ９拼音输入法，并采用ＵＡＲＴ方式与控制ＭＣＵ进行接口，因此可为手机、智能终端等人机交互信息量大的电子产品提供一个较好的解决方案。

１　ＨＺ１３２－６４Ｂ３０的性能特点

ＨＺ１３２－６４Ｂ３０汉字液晶显示模块的主要性能特点如下：

●模块分辨率为１３２（列）×６４（行），全屏幕图形点阵，汉字显示点阵为１２×１２；

●内含１２×１２点阵一、二级简体中文汉字字库及１２×６点阵ＡＳＣⅡ字符库；

●全屏幕可以显示每行１０个共５行标准宋体汉字或者２０×５个ＡＳＣⅡ字符，非常适合信息终端类显示；

●具有多种图形及文本显示命令；

●采用串行接口控制，硬件连接比较简单；

●内嵌先进的Ｔ９拼音输入法，与大多数手机的拼音输入法兼容；

●液晶屏尺寸（ｍｍ）：５３．０（Ｌ）×２８．０（Ｗ）×２．０（Ｈ），显示点阵： ０．２６（Ｌ）×０．２８（Ｗ）；

●采用单＋５Ｖ电源供电，内部可提供显示驱动负电压。

ＨＺ１３２－６４Ｂ３０汉显模块在模块上方的一排５根引脚是给用户的电源和串行数据口，现将各引脚功能说明如下：

ＶＣＣ（１）：５Ｖ正电源端；

ＴＸＤ（２）：汉显模块的串行数据输出引脚；

ＲＸＤ（３）：汉显模块的串行数据输入引脚，在模块启动期间，该脚接地可以激活自检程序，此时液晶屏将显示自检画面?

ＧＮＤ（４）：接地端；

ＲＥＳＥＴ（５）：外部复位引脚，高电平有效。

２ 用户命令

控制ＭＣＵ一般通过串口命令与汉显模块进行通信，模块对串口命令做出相应的显示或返回相应的数据，模块的通信格式为９６００，ｎ，８，１，所有发往汉显模块的命令都是以“ＥＳＣ”键值０Ｘ１ｂ开始，后面跟一个字节的命令码，其后再跟具体的命令内容。模块返回的内容则是以“ＥＳＣ”开始，后面跟一个字节的命令码，其后跟返回内容。模块可自动对每条指令做出是否成功的返回响应，执行成功时返回“ＯＫ！”，错误指令则返回“ｅｒｒｏｒ”。对于有数据返回的指令，这些响应通常跟在数据的后面。当模块正常运行时，可以通过适当的设置使其不再对命令执行做出成功与否的响应，以提高模块的运行速度。

发往模块的命令格式为：ＥＳＣ、命令代码（１ ｂｙｔｅ）、命令内容（Ｎ ｂｙｔｅｓ）；

模块返回的数据格式为：ＥＳＣ、返回内容（Ｎ ｂｙｔｅｓ）。

下面详细介绍各用户命令：

（１）设置ＬＣＭ的灰度

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ３１，ＨＤ；

０Ｘ３１：灰度设置命令；

ＨＤ：灰度值，取值范围为０Ｘ００～０Ｘ３Ｆ，建议灰度值取为０Ｘ０７。

（２）清屏命令

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ３２；

（３）设置光标位置

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ３３，Ｘ，Ｙ；

其中Ｘ为以汉字为单位的屏幕列坐标值，取值范围为０～１９；Ｙ则是以汉字为单位的屏幕行坐标值，取值范围为０～４。

    （４）显示光标

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ３４，Ａ；

其中，Ａ为光标显示开关，Ａ为０时，不显示光标，Ａ为１时，光标显示。

（５）在光标位置显示字符串

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ３７，Ｂ，Ｎ，ＥＮＤ；

该命令可在当前光标位置显示汉字或ＡＳＣⅡ字符串，也可用于显示单个汉字或ＡＳＣⅡ字符。其中：Ｂ为显示属性开关，当Ｂ为０时，正常显示字符，Ｂ为１时，反显字符；Ｎ为显示字符的内容（多字节），当显示内容为汉字时，Ｎ为显示汉字的内码；当显示内容为ＡＳＣⅡ码时，Ｎ为ＡＳＣⅡ码值；ＥＮＤ为结束标志，其值为０Ｘ００。

（６）在任意位置画点

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ３８，Ｃ，Ｘ，Ｙ；

画点时，坐标原点（０，０）都是在左上角，Ｘ坐标向右递增，Ｙ坐标向下递增。其中：Ｃ是画点属性开关，Ｃ为１时，在该坐标原点画一个点，Ｃ为０时，擦除该坐标的点；Ｘ表示以点为单位的Ｘ坐标值（０＜Ｘ＜１３１）；Ｙ表示以点为单位的Ｙ坐标值（０＜Ｙ＜６３）。

（７）任意位置画线

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ３９，Ｄ，Ｘ０，Ｙ０，Ｘ１，Ｙ１；

其中，Ｄ为画线属性，Ｄ为２时，画一条虚线；Ｄ为１时，画一条实线；Ｄ为０时，擦除该位置的线；Ｘ０表示直线一端的Ｘ位置；Ｙ０表示直线一端的Ｙ位置；Ｘ１表示直线另一端的Ｘ位置；Ｙ１表示直线另一端的Ｙ位置。

（８）任意位置画圆

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ４１，Ｅ，Ｘ，Ｙ，Ｒ；

其中，Ｅ表示画圆属性，Ｅ为１，画一个圆，Ｅ为０，擦除该圆；Ｘ表示圆心的Ｘ位置；Ｙ表示圆心的Ｙ位置；Ｒ表示半径。

（９）画图片

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ４２，Ｆ，Ｘ０Ｙ０，Ｘ１Ｙ１，Ｎ；

其中，Ｆ为画图属性，Ｆ为０，画正常图，Ｆ为１，画反显图；Ｘ０Ｙ０为图片左上角的坐标位置；Ｘ１Ｙ１为图片大小，宽为Ｘ１? 高为Ｙ１；Ｎ为多字节图形数据，排列方法为横向８ｂｉｔ，字节为左高右低，字节排列顺序为从左到右、从上到下。

（１０）画ＩＣＯＮ

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ４３，Ｇ，Ｎ；

该功能用于显示厂家预设在模块内的ＩＣＯＮ图形。其中：Ｇ表示ＩＣＯＮ属性，Ｇ为１时，画该ＩＣＯＮ，Ｇ为０时，擦除该ＩＣＯＮ；Ｎ表示从左到右第几个ＩＣＯＮ?０＜ｎ＜１３１?。

（１１）取数字组合的有效拼音组合?用于Ｔ９拼音输入法?

命令格式：发送：ＥＳＣ，０Ｘ４７，Ｎ１，ＥＮＤ；

返回：ＥＳＣ，Ｎ１，Ｘ１，ＥＮＤ，Ｘｎ，ＥＮＤ；

数字代表的字母采用国际标准：０和１无效，２?ＡＢＣ?，３?ＤＥＦ?，４?ＧＨＩ?，５?ＪＫＬ?，６?ＭＮＯ?，７?ＰＱＲＳ?，８?ＴＵＶ?，９?ＷＸＹＺ?；

Ｎ１表示输入数字所代表的字母?小于或等于６个数字?，取值范围为２～９，代表的字母范围为Ａ～Ｆ；

Ｘ１表示第一个返回的拼音字符串（小写）；

Ｘｎ表示第ｎ个返回的拼音字符串（小写）；

（１２）取符合输入拼音字符串的汉字串?用于Ｔ９拼音输入法?

命令格式：发送：ＥＳＣ，０Ｘ４８，Ｎ，Ｘｎ，Ｎ，ＥＮＤ；

返回：ＥＳＣ，Ｎｘ，ＥＮＤ。

其中，Ｎ表示返回汉字的个数；Ｘｎ表示返回第几页的汉字ｎ≥１（用于待选汉字翻页）；Ｎ１表示输入的拼音字符串?≤６个数字?；Ｎｘ表示返回的汉字串。

（１３）设置是否对命令做返回响应

命令格式：ＥＳＣ，０Ｘ５０，Ｈ；

其中，Ｈ为命令响应属性，Ｈ为００表示不返回命令响应，Ｈ为０１则表示当命令正确执行时返回“ＯＫ！”，当命令不正确时返回“ｅｒｒｏｒ”。

３　具体应用

ＨＺ１３２－６４Ｂ３０汉显液晶模块可广泛用于人机交互界面友好、显示信息量大的电子产品中，由于控制ＭＣＵ是通过ＵＡＲＴ与液晶模块进行通讯的，故该模块几乎可与任何种类的单片机进行接口。对于不具备ＵＡＲＴ或ＵＡＲＴ被占用的单片机，可使用通用Ｉ／Ｏ口线来模拟串口，但模拟串口的波特率将受到指令周期的限制而无法做得很高，一般只能做到４８００ｂｐｓ，这时可将汉显模块的晶振更换为１１．０５９２ＭＨｚ，同时模块的波特率也改为４８００ ｂｐｓ， 即可正常通讯了。

图１是以ＡＴ８９Ｃ２０５１单片机为例，给出的汉显液晶模块与单片机的接口电路。

下面是采用Ｃ５１语言编写的与图１硬件电路配套的子程序：

＃ｄｅｆｉｎｅ ＣＲ ｐｕｔｓｔｒｉｎｇ（“＼ｒ＼ｎ”）? ／／发送一个回车换行

＃ｄｅｆｉｎｅ ＯＬＥＮ ８ ／／串行发送缓冲区长度

ｉｄａｔａ ｕｃｈａｒ ｏｕｔｂｕｆ[ＯＬＥＮ]； ／／发送缓冲区

ｄａｔａ ｕｃｈａｒ ｉｄａｔａ ＊ｏｕｔｌａｓｔ＝ｏｕｔｂｕｆ； ／／最后由中断传输出去的字节位置

ｄａｔａ ｕｃｈａｒ ｉｄａｔａ ＊ｐｕｔｌａｓｔ＝ｏｕｔｂｕｆ； ／／最后放入发送缓冲区的字节位置

＃ｄｅｆｉｎｅ ＩＬＥＮ ３０ ／／ 串行接收缓冲区长度

ｉｄａｔａ ｕｃｈａｒ ｉｎｂｕｆ[ＯＬＥＮ] ；接收缓冲区

ｄａｔａ ｕｃｈａｒ ｉｄａｔａ ＊ｉｎｌａｓｔ＝ｉｎｂｕｆ； ／／最后由中断进入接收缓冲区的字节位置

ｄａｔａ ｕｃｈａｒ ｉｄａｔａ ＊ｇｅｔｌａｓｔ＝ｉｎｂｕｆ； ／／最后取走的字节位置

ｂｉｔ ｏｕｔｂｕｆｓｉｇｎ０； ／／最后一个数据发完标志，发完＝０

ｂｉｔ ｏｕｔｂｕｆｓｉｇｎ； ／／输出缓冲区非空标志，非空＝１

ｂｉｔ ｉｎｂｕｆｓｉｇｎ； ／／接收缓冲区非空标志， 非空＝１

ｂｉｔ ｉｎｂｕｆｆｕｌ； ／／输入缓冲区满标志，满＝１

／／放入一个字节到发送缓冲区

ｐｕｔｂｙｔｅ（ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｃ）

{

ＥＳ＝０； ／／暂停串行中断，以免数据比较时出错

ｗｈｉｌｅ（（（（ｏｕｔｌａｓｔ－ｐｕｔｌａｓｔ）＝＝２）＆＆（ｏｕｔｌａｓｔ ＞ ｐｕｔｌａｓｔ ）） ｜｜ （（?ｏｕｔｌａｓｔ ＜ ｐｕｔｌａｓｔ） ＆＆ （ＯＬＥＮ－（ｐｕｔｌａｓｔ－ｏｕｔｌａｓｔ）＝＝２）））

{

ＥＳ＝１；

ｃ＋＋；ｃ－－；

ＥＳ＝０；

}

＊ｐｕｔｌａｓｔ＝ｃ； ／／放字节进入缓冲区

ｐｕｔｌａｓｔ＋＋； ／／发送缓冲区指针加一

ｉｆ（ｐｕｔｌａｓｔ＝＝ｏｕｔｂｕｆ＋ＯＬＥＮ） ｐｕｔｌａｓｔ＝ｏｕｔｂｕｆ；

／／指针到顶部后换到底部

ｏｕｔｂｕｆｓｉｇｎ＝１；

ｉｆ （！ｏｕｔｂｕｆｓｉｇｎ０）

{

ｏｕｔｂｕｆｓｉｇｎ０＝１；

ＴＩ＝１；

?} ／／缓冲区开始为空置为有，启动发送

ＥＳ＝１；

}

／／ 设置光标位置

ｖｏｉｄ ｌｃｄ_ｃｕｒｓｏｒ(ｕｃｈａｒ ｘ, ｕｃｈａｒ ｙ)

{

ｐｕｔｂｙｔｅ(０ｘ１ｂ);

ｐｕｔｂｙｔｅ(０ｘ３３);

ｐｕｔｂｙｔｅ(ｘ);?

ｐｕｔｂｙｔｅ(ｙ);?

}

／／显示字符串

ｖｏｉｄ ｌｃｄ_ｓｔｒｉｎｇ(ｕｃｈａｒ ａｔｔｒ,ｕｃｈａｒ ＊ｓｔｒｉｎｇ)

{

ｐｕｔｂｙｔｅ(０ｘ１ｂ);?

ｐｕｔｂｙｔｅ(０ｘ３７);?

ｐｕｔｂｙｔｅ(ａｔｔｒ);?

ｐｕｔｓｔｒｉｎｇ(ｓｔｒｉｎｇ);

ｐｕｔｂｙｔｅ(０ｘ００);?

}

／／画点

ｖｏｉｄ ｌｃｄ_ ｄｏｔ(ｕｃｈａｒ ａｔｔｒ,ｕｃｈａｒ ｘ,ｕｃｈａｒ ｙ)

{

ｐｕｔｂｙｔｅ(０ｘ１ｂ);

ｐｕｔｂｙｔｅ(０ｘ３８);

ｐｕｔｂｙｔｅ(ａｔｔｒ);

ｐｕｔｂｙｔｅ(ｘ);?

ｐｕｔｂｙｔｅ(ｙ);?

}

／／ 画图片,＊ｐｉｃｔｕｒｅ ｄａｔａ指向图片数据，图片数据的第一二个字节是图片宽度和图片高度

ｖｏｉｄ ｌｃｄ_ｐｉｃｔｕｒｅ(ｕｃｈａｒ ａｔｔｒ,ｕｃｈａｒ ｘ０,ｕｃｈａｒ ｙ０,ｕｃｈａｒ ＊ｐｉｃｔｕｒｅ_ｄａｔａ)

{

ｐｕｔｂｙｔｅ(０ｘ１ｂ);?

ｐｕｔｂｙｔｅ(０ｘ４２);?

ｐｕｔｂｙｔｅ(ａｔｔｒ);?

ｐｕｔｂｙｔｅ(ｘ０);

ｐｕｔｂｙｔｅ(ｙ０);?

ｐｕｔｂｙｔｅｓ(ｐｉｃｔｕｒｅ_ｄａｔａ,(((＊ｐｉｃｔｕｒｅ_ｄａｔａ)＋７)／８)＊(＊(ｐｉｃｔｕｒｅ_ｄａｔａ＋１))＋２);

}

／／发送字符串到串口

ｐｕｔｓｔｒｉｎｇ(ｕｃｈａｒ ＊ｐｕｔｓ)

{

ｆｏｒ(;＊ｐｕｔｓ!＝０;ｐｕｔｓ＋＋)／／遇到停止符０结束

ｐｕｔｂｙｔｅ(＊ｐｕｔｓ);

}

／／串口中断处理

ｓｅｒｉａｌ () ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ ４

{

ｉｆ (ＴＩ)

{

ＴＩ ＝ ０;

ｉｆ(ｏｕｔｂｕｆｓｉｇｎ)

{

ＳＢＵＦ＝＊ｏｕｔｌａｓｔ; ／／未发送完继续

ｏｕｔｌａｓｔ＋＋;／／最后传出去的字节位置加一

ｉｆ (ｏｕｔｌａｓｔ＝＝ｏｕｔｂｕｆ＋ＯＬＥＮ) ｏｕｔｌａｓｔ＝

ｏｕｔｂｕｆ; ／／地址到顶部回到底部

ｉｆ (ｐｕｔｌａｓｔ＝＝ｏｕｔｌａｓｔ) ｏｕｔｂｕｆｓｉｇｎ＝０;

／／数据发送完置发送缓冲区空标志

}

ｅｌｓｅ

{

ｏｕｔｂｕｆｓｉｇｎ０＝０;

}

}

ｉｆ(ＲＩ)

{

ＲＩ ＝ ０;

ｉｆ(!ｉｎｂｕｆｆｕｌ)

{

＊ｉｎｌａｓｔ＝ ＳＢＵＦ; ／／放入数据

ｉｎｌａｓｔ＋＋; ／／最后放入的位置加一

ｉｎｂｕｆｓｉｇｎ＝１;

ｉｆ(ｉｎｌａｓｔ＝＝ｉｎｂｕｆ＋ＩＬＥＮ)ｉｎｌａｓｔ＝ｉｎｂｕｆ;

／／地址到顶部回到底部

ｉｆ (ｉｎｌａｓｔ＝＝ｇｅｔｌａｓｔ) ｉｎｂｕｆｆｕｌ＝１;

／／接收缓冲区满置满标志

}

}

}

／／串口初始化

ｖｏｉｄ ｓｅｒｉａｌ_ｉｎｉｔ(ｖｏｉｄ)

{

ＳＣＯＮ＝０ｘ５０;

ＴＭＯＤ｜＝０ｘ２０;

ＰＣＯＮ｜＝ ０ｘ８０;

ＴＨ１ ＝ ０ｘｆ４;

ＴＲ１ ＝ １;

ＥＳ ＝ １;

ＲＥＮ＝１;

ＥＡ＝１;

}

４　结束语

ＨＺ１３２－６４Ｂ３０小点阵汉显模块的推出为小体积、交互显示信息量较大的电子产品的人机界面显示提供了一个较好的解决方案，它可以用较低的成本显示较多的汉字，同时，其内嵌的Ｔ９拼音输入法也为汉字的输入与查找提供了方便，因而该模块在通信、信息终端及智能化电子产品中具有广泛的应用前景。