摘要：介绍了在电解质分析仪的开发中，电解质分析仪的整体结构以及液晶显现部分的规划状况。其间包含电解质分析仪的整体规划、液晶显现模块YXD—12864A2的组成、功用以及与单片机C8051F020的接口规划，并给出了相应的显现软件，别的对按键体系的规划和怎么消除颤动等问题也做了详细的阐明。一起有用处理了汉字与字符混合显现的问题，体系完结了菜单显现，取得了杰出的显现作用，为各种便携式体系显现前端的规划供给参阅。
0 导言
在单片机体系规划中，LCM(液晶显现模块)人机交互界面的规划往往是很重要的一个环节。LCM能够用于智能仪器上的显现设定参数、状况提示符、检测成果和待输入参数等功用。本文结合电解质分析仪的规划要求，选用深圳市烨新达实业有限公司出产的YXD—12864A2LCM，研讨并完结了以C8051F020为根底的液晶显现的接口电路和程序规划，增加了按键体系，然后到达便运用户运用的意图。
1 电解质分析仪简介
本体系所规划的电解质分析仪(Electrolyte Analyzer)是一种具有高分辨率和高精度的仪器，能够与多种离子挑选电极配套运用，可用主动办法测定样品中钾、钠、氯、钙离子的浓度和pH值。其结构方框图如图1所示。仪器选用单片机C8051F020为中心芯片进行规划，在丈量室内由化学传感器收集电解质的电位信号传送给信号调度电路，经过信号调理后送给主电路板进行A/D转化，然后输出显现到LCM上，LCM参数、丈量成果的显现等都可由键盘操作。与上位机的通讯上，选用RS 232通讯办法传输数据。本仪器的特点是能够单机运用、也能够与上位机衔接运用，与上位机衔接后经过界面操作能够协助用户完结患者信息的查询、存储、仪器作业状况的实时检测等功用。
体系显现部分选用图形液晶显现模块YXD-12864A2LCM，安装在仪器的外表，用来显现参数设置、丈量成果、定标、质控等的状况。界面显现与参数设定及翻页等功用经过按键的操控来完结。
2 YXD-12864A2LCM
2.1 模块介绍
YXD-12864A2LCM是由深圳市烨新达实业有限公司出产的，是一种图形点阵液晶显现模块，它首要由行驱动器、列驱动器及128×64全点阵液晶显现器组成。可完结图形显现，也能够显现4×8个(16×16点阵)汉字。YXD-12864A2模块共有20个引脚。其间，第1脚VSS接体系地;第2脚VDD接电源电压;第3脚V0接液晶显现器驱动电源;第4脚D/I接数据指令挑选信号;第5脚R/W接读写挑选信号;第6脚接读写使能信号，E为高时，数据被读出，而在E的下降沿到来时，数据被锁存到DB0～DB7;第7～14脚接三态数据总线;第15、16脚接片选信号;第17脚
接复位信号;第18脚Vout接内部负压发生器输出电压端;第19脚接LED背光电源正极;第20脚接LED背光电源负极。
2.2 接口电路
接口电路图和原理图如图2，图3所示，C8051F020的P3口作为数据口与液晶模块DB口相连;P2.0为复位引脚
操控端;P2.1、P2.4、P2.5作为一般的I/O口运用，别离接液晶模块的使能端E、寄存器挑选引脚D/I、读写引脚R/W;P2.2、P2.3别离接片选信号左或许右，对显现进行定位。
图2的电路图中，R28和R41为上拉电阻，由于它每个端口是与单片机相连的，关于显现器而言作业电压是5 V，而C8051F020作业电压是3.3 V，要使C8051F020输出能更好地驱动5 V输入的LCM，就要将每个端口经过一个上拉电阻接到5 V电源，这样就能够确保C8051F020的逻辑“1”输出能被提升到5 V。
2.3 软件规划
显现字符：从屏幕指定的方位开端显现指定的字符串。此LCM是128×64位的液晶显现屏，每个字符所占用的点阵是8×8。显现方位由两个坐标参数据决议，横坐标x表明“行”，取值规模为0～7;第0行对应屏幕最上边的一行，第7行对应最下面一行。纵坐标y表明“列”，取值规模为0～15，第0列对应屏幕最左面的一列，第15列对应屏幕最右边的一列。
假定要从第4行第8列的方位显现字符“K”，则程序段如下：
汉字的显现与字符相似，仅仅汉字所占的点阵为16×16的办法，因而在本LCM中，汉字只能够显现4行8列。榜首行汉字的坐标为00H～07H，第二、三、四行坐标依次为10H～17H、20H～27H、30H～37H。汉字的显现要先将汉字的坐标开始方位作为指令写入，把汉字的字模作为数据写入，接连写入多个汉字可用查表法。
3 按键体系
按键体系的硬件规划能够选用独立办法和矩阵办法两种。
(1)独立式中每一个键独自占用一根I/O口线，每一根I/O口线上的按键作业状况不会影响其他I/O口线上的状况，一般应用于按键数量较少的场合;
(2)矩阵式的按键排列为行列式矩阵结构，4行4列共16个键，只占用8根I/O口线，因而当按键数目较多时，能够运用这种办法节约I/O口线。
本仪器共界说了8个按键，考虑到C8051F020上的I/O接口十分丰富，因而选用了独立式。在仪器上共规划了“Yes”、“No”、“↑(上)”、“↓(下)”、“←(左)”、“→(右)”、“复位”和“打印”8个按键，除“复位”键(其按下后直接复位)不经过键盘信息处理程序处理外，其他的7个键的按下处理均由键盘信息处理程序在主循环程序中完结。关于独立式按键，CPU能够经过直接读取I/O口的状况来获取按键的直接状况编码值，依据这个值可直接进行按键辨认。每个键的编码值如表1所示。
按键的详细界说如下：
(1)“↑(上)”、“↓(下)”、“←(左)”、“→(右)”：移动光标或切换不同内容的屏目、数据修正、完结口令输入等;
(2)“Yes”：承认所做的操作，包含承认所挑选的菜单项或数据、承认所输入的口令、承认被修正的数据等;
(3)“No”：可取消输入的口令值或被修正的数据;
(4)“复位”：软复位体系;
(5)“打印”：操控打印机打印输出。
按键的作业办法分为编程操控办法和中止操控办法两种。本仪器选用中止操控办法，流程图如图4所示。此办法能够进步CPU的功率，当有键按下时，便向CPU请求中止，CPU呼应中止后，在中止服务程序中进行键盘扫描、查键值与处理等作业。而编程操控办法是指在一个作业周期内，运用完结其他使命的空余时刻，调用按键扫描子程序。经程序查询，若无键操作，则回来;若有键操作，则从而判别是哪个键，并履行相应的键处理程序。这样对CPU的运用功率就受到了影响。因而选用中止操控办法。
本仪器选用的按键的开关为机械弹性开关。从按键按下到触摸稳定要经过数毫秒的颤动时刻，松开时也有这样的问题。颤动时刻的长短由按键的机械特性决议，一般为5～10 ms。这样就会引起一次按键屡次读取，关于颤动问题能够选用软件办法。能够经过延时去颤动的办法防止，即检测出按键闭合后履行一个延时程序发生20 ms的延时，让前沿颤动消失后再一次检测键的状况，假如仍坚持闭合状况电平则承以为真实有键按下。当检测到按键开释后，也要给20 ms的延时，待后沿颤动消失后才干转入该键的处理程序。
4 结语
运用YXD-12864A2图形液晶显现模块规划电极质分析仪的显现界面，选用8位并型形式传递数据，首要是由于尽管占用了较多的I/O引脚，但与串行形式比较，编程简略的多;并且C8051F020有8个8位I/O端口、64个数字I/O引脚，十分丰富，所以也不必考虑引脚不行的问题。经过增加按键体系，使显现的内容能够由用户来操作，十分便利。
