字模显示的设计

字体显示的设计李逸黄易郭康宏，2013级，物理与电气学院电子(职业教育)专业讲师何传红基于Keil for ARM集成开发环境，设计了以单片机STM32F103VDT6为核心，25个矩阵按键和诺基亚5110液晶屏的显示系统。它可以在屏幕上的任何位置显示字符和图形。该系统操作方便，界面友好，具有功耗低、速度快、性价比高等优点。关键词：STM 32F 103 VDT 6；矩阵键盘。诺基亚5110介绍1.1选题背景随着社会的不断发展，人们对终端显示器的要求越来越高。小尺寸、轻重量、低功耗、高清晰度的液晶显示器无疑成为我们心中的理想选择。与传统的阴极射线管相比，基于单片机的液晶显示系统具有硬件结构简单、控制方便、成本低等优点。它已经广泛应用于现代嵌入式系统中。本文设计了一个基于单片机STM32F103VDT6、25个矩阵键和诺基亚5110液晶显示屏的显示系统，可以显示字符和图形。1.2目的和意义计算机中的信息编码在计算机中，各种信息都以二进制代码的形式存在；也就是说，无论是文本、图形、声音、动画、电影等信息，在计算机中都是由0和1组成的二进制代码表示的；计算机能够区分这些不同信息的原因是它们采用了不同的编码规则。这也告诉我们，计算机中信息的二进制编码是一个不断发展的、先进的、跨学科的知识领域。为方便汉字输入而形成的汉字编码是输入码，属于汉字的外码。输入代码根据不同的编码方法而不同，并且各不相同。为显示和打印汉字而形成的汉字编码是字形编码，计算机通过汉字的内部编码在字体库中找到汉字的字形编码，实现转换。设计软件2.1凯尔乌西翁42009年2月发布了自然4。Keil uVision4引入了一个灵活的窗口管理系统，使开发人员能够使用多个监视器，并在任何地方提供窗口位置的可视化表面完全控制。新的用户界面可以更好地利用屏幕空间，更有效地组织多个窗口，为开发应用程序提供一个干净高效的环境。新版本支持更多最新的ARM芯片，并增加了其他一些新功能。2011年3月，ARM发布了最新的集成开发环境RealView MDK开发工具，该工具集成了最新版本的Keil uVision4。其编译器和调试工具实现了与ARM设备的完美匹配。最新的Keil uVision4集成开发环境旨在提高开发人员的工作效率，实现更快、更有效的程序开发。UVision4引入了一个灵活的窗口管理系统，可以在视图中的任何地方拖放，包括支持多显示窗口。在Vision3集成开发环境的基础上增加了更多流行的功能。多显示器灵活窗口管理系统系统浏览器窗口显示设备外围设备注册信息调试还原视图创建并保存多个调试窗口布局多项目工作空间简化和众多项目2.2 Altium设计器6.9Altium Designer是由Altium公司(前Protel软件开发商)推出的集成电子产品开发系统，主要运行在视窗操作系统上。该软件通过原理图设计、电路仿真、印刷电路板绘制和编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析、设计输出等技术的完美结合，为设计人员提供了一个全新的设计解决方案，使设计人员能够轻松进行设计。熟练使用该软件将大大提高电路设计的质量和效率。当前最高版本是Altium Designer 15.0.7 Build 36915电子设计自动化(EDA)是指将电路设计中的各种工作移交给计算机来协助。如电路原理图的绘制、印刷电路板文件的制作、电路仿真的执行等设计工作。随着电子技术的蓬勃发展，新的元器件层出不穷，电子电路变得越来越复杂，电路设计已经不能仅靠手工完成。电子电路的计算机辅助设计已经成为一种必然趋势。越来越多的设计人员使用快速高效的CAD设计软件来设计辅助电路原理图、印刷电路板图和打印各种报告。Altium Designer不仅充分继承了包括Protel 99SE和Protel DXP在内的以前版本的功能和优势，还增加了许多改进和高端功能。该平台拓宽了板级设计的传统接口，充分集成了FPGA设计功能和SOPC设计实现功能，使工程设计人员能够在系统设计中集成FPGA、PCB设计和嵌入式设计。由于Altium Designer在继承原有Protel软件功能的基础上集成了现场可编程门阵列设计和嵌入式系统软件设计功能，因此对计算机的系统要求比以前的版本更高。主要功能：1原理图设计2印刷电路板设计可编程门阵列的发展4嵌入式开发5 3D印刷电路板设计3.设计硬件我们设计的系统主要由单片机STM32F103VDT6、25个矩阵按键、诺基亚5110液晶显示屏、电源模块和通信接口组成。系统框图如图1所示。电源组诺基亚5110液晶显示屏单片微型计算机STM32F103VDT6通信接口5*5矩阵图1系统框图系统的电源部分可以用5 V电源端口供电，然后通过3.3 V稳压获得单片机和液晶显示模块所需的功率。单片机采用ST公司的芯片STM32F103VDT6 6，55矩阵键盘作为系统的输入设备，诺基亚5110液晶屏显示模块作为系统的显示部分。单片机系统对键盘输入数据进行处理后，根据不同情况向显示屏发出不同的操作指令。3.1单片机STM32F103VDT6STM32F103VDT6是一款基于ARM 32位cortex M3内核的微控制器，具有2.0 3.6 V的宽电源电压范围、高达72 MHz的CPU工作频率、单周期乘法指令和硬件除法，以及可编程优先级的中断系统。同时，它还有64 KB的闪存和20 KB的静态随机存储器。此外，它还集成了许多片内外设，如看门狗、定时器、GPIO端口、DMA控制器、模数转换器、UART、SPI接口、IIC接口等。它具有成本低、速度快、性价比高等优点。3.2诺基亚5110模块该模块为84*48点阵液晶显示器，可显示4行汉字。由于采用串行接口与主处理器通信，接口信号线数量大大减少，只有9条信号线，包括电源和地线。支持多种串行通信协议，传输速率高达4Mbps，可以全速写入显示数据，无需等待时间。该模块可以通过导电胶而不是电缆连接与印刷电路板连接，并且该模块可以通过模块上的金属钩固定到印刷电路板上，因此安装和更换非常方便。液晶显示器控制器/驱动器芯片已经被结合到液晶显示器晶片上，并且该模块的体积非常小。采用低压电源，正常显示时工作电流为200uA，具有掉电模式。4编程4.1字体软件液晶显示屏上的字符、汉字和图片的显示离不开字体软件。这次使用的字体软件是最熟悉的PCtoLCD2002完美版本。它有非常强大的功能。它可以自定义数字、汉字和图片的像素大小，导入材料生成字体或选择像素点生成字体等。根据诺基亚5110光盘的相关信息。4.1.1文本选择长宽比：12*12点阵格式：阴码取模方向：反方向模数选择方法：行类型4.2编程由于程序的复杂性，这里只解释核心部分：关键部分首先，检测是否有按键被按下。如果一个键被按下，蜂鸣器会发出声音来检测哪个键被按下，然后执行相应的键程序。按键1，液晶屏显示设置的主页，程序直接输出字符串，并调用相应的字符串显示功能进行显示，即设置的字符串就是显示的字符。程序如下：插入程序5设计结果5.1前后(a)正面(b)背面5.2显示结果黄易20130511123郭康宏20130511124李逸20130511104结论STM32F103VDT6是一款高性能的单片机。诺基亚5110液晶屏具有简单的硬件接口，占用的输入/输出端口资源非常少。单片机有足够的硬件资源来支持其他外设。该显示系统可以作为其他嵌入式系统的一部分，用于不同的显示场合。系统的程序设计采用C语言，具有很强的可移植性。模块化设计思想可以灵活扩展系统中的其他功能，以满足不同的显示需求。参考：戴俊健，张传胜。基于STM32的人机界面及实现。长春工业大学学报，2012.12.33 (6) 3336672-675万永波，张根宝，天则。基于ARM的液晶显示控制器的配置及编程应用。计算机工程与设计，2007.28 (5): 1196-1198王黎雯。智能仪器中液晶显示器的汉字显示方法。中国液晶与显示杂志，2011.26 (6): 785-7884，苏，徐鸥，牛玉光。单片机原理与接口技术(第三版)。北京电子工业出版社。5韩静海，王蕊。科尔特斯-M3开发技术和