在單片機系統(tǒng)設(shè)計中，LCM（液晶顯示模塊）人機交互界面的設(shè)計往往是很重要的一個環(huán)節(jié)。LCM可以用于智能儀器上的顯示設(shè)定參數(shù)、狀態(tài)提示符、檢測結(jié)果和待輸入?yún)?shù)等功能。本文結(jié)合電解質(zhì)分析儀的設(shè)計要求，采用液晶顯示模塊YXD—12864A2LCM，研究并實現(xiàn)了以單片機C8051F020為基礎(chǔ)的液晶顯示的接口電路和程序設(shè)計，添加了按鍵系統(tǒng)，從而達到方便用戶使用的目的。
　　1電解質(zhì)分析儀簡介
　　本系統(tǒng)所設(shè)計的電解質(zhì)分析儀（Electrolyte Analyzer）是一種具有高分辨率和高精度的儀器，可以與多種離子選擇電極配套使用，可用自動方法測定樣品中鉀、鈉、氯、鈣離子的濃度和pH值。其結(jié)構(gòu)方框圖如圖1所示。儀器采用單片機C8051F020為核心芯片進行設(shè)計，在測量室內(nèi)由化學(xué)傳感器采集電解質(zhì)的電位信號傳送給信號調(diào)理電路，經(jīng)過信號調(diào)節(jié)后送給主電路板進行A/D轉(zhuǎn)換，然后輸出顯示到LCM上，LCM參數(shù)、測量結(jié)果的顯示等都可由鍵盤操作。與上位機的通信上，采用RS 232通信方式傳輸數(shù)據(jù)。本儀器的特點是可以單機使用、也可以與上位機連接使用，與上位機連接后通過界面操作可以幫助用戶完成病人信息的查詢、存儲、儀器工作情況的實時檢測等功能。
　　
　　圖1電解質(zhì)分析儀結(jié)構(gòu)方框圖
　　系統(tǒng)顯示部分采用圖形液晶顯示模塊YXD-12864A2LCM，安裝在儀器的表面，用來顯示參數(shù)設(shè)置、測量結(jié)果、定標(biāo)、質(zhì)控等的情況。界面顯示與參數(shù)設(shè)定及翻頁等功能通過按鍵的控制來實現(xiàn)。
　　2 YXD-12864A2LCM
　　2.1模塊介紹
　　YXD-12864A2LCM是一種圖形點陣液晶顯示模塊，它主要由行驅(qū)動器、列驅(qū)動器及128x64全點陣液晶顯示器組成。可完成圖形顯示，也可以顯示4x8個（16×16點陣）漢字。YXD-12864A2模塊共有20個引腳。其中，第1腳VSS接系統(tǒng)地；第2腳VDD接電源電壓；第3腳V0接液晶顯示器驅(qū)動電源；第4腳D/I接數(shù)據(jù)指令選擇信號；第5腳R/W接讀寫選擇信號；第6腳接讀寫使能信號，E為高時，數(shù)據(jù)被讀出，而在E的下降沿到來時，數(shù)據(jù)被鎖存到DB0～DB7；第7～14腳接三態(tài)數(shù)據(jù)總線；第15、16腳接片選信號；第17腳接復(fù)位信號；第18腳Vout接內(nèi)部負(fù)壓發(fā)生器輸出電壓端；第19腳接LED背光電源正極；第20腳接LED背光電源負(fù)極。
　　2.2接口電路
　　接口電路圖和原理圖如圖2，圖3所示，C8051F020的P3口作為數(shù)據(jù)口與液晶模塊DB口相連；P2.0為復(fù)位引腳控制端；P2.1、P2.4、P2.5作為普通的I/O口使用，分別接液晶模塊的使能端E、寄存器選擇引腳D/I、讀寫引腳R/W；P2.2、P2.3分別接片選信號左或者右，對顯示進行定位。
　　
　　圖2 LCM接口電路圖
　　圖2的電路圖中，R28和R41為上拉電阻，因為它每個端口是與單片機相連的，對于顯示器而言工作電壓是5 V，而C8051F020工作電壓是3.3 V，要使C8051F020輸出能更好地驅(qū)動5 V輸入的LCM，就要將每個端口通過一個上拉電阻接到5 V電源，這樣就可以保證C8051F020的邏輯“1”輸出能被提升到5 V.