圖1 雙三級(jí)管組成的接口電路
圖2所示的接口電路是由一個(gè)三極管構(gòu)成的。顯然，此時(shí)的接口輸出的邏輯信號(hào)與MSP430F149輸出的邏輯信號(hào)相反。但輸出信號(hào)的電平提升到了足夠驅(qū)動(dòng)LCD的幅值，這里需要注意的是編程時(shí)所有I/O口輸出的命令數(shù)值應(yīng)取反后再輸出，以滿(mǎn)足圖1所示接口的邏輯要求。  

  圖2 基于單個(gè)三極管的接口電路
3.2 基于同向門(mén)、反相門(mén)的實(shí)用接口電路
圖3所示的接口電路由一個(gè)同相門(mén)7407構(gòu)成，能夠?qū)�MSP430F149輸出的高電平信號(hào)提升到5V，而保持低電平信號(hào)不變，從而達(dá)到了LCD的驅(qū)動(dòng)要求。MSP430F149引腳處1k電阻起到限流作用，保證MSP430的引腳處電流不會(huì)過(guò)高。

圖3 基于一個(gè)同相門(mén)的接口電路
圖4所示的由兩個(gè)非門(mén)組成的接口電路，輸出信號(hào)與MSP430F149的輸入信號(hào)同邏輯，由于上拉電阻的作用，高低電平幅值達(dá)到LCD驅(qū)動(dòng)要求。

圖4 兩個(gè)非門(mén)組成的接口電路
圖5所示接口電路和圖2所示的有同樣的效果，高低電平幅值達(dá)到LCD驅(qū)動(dòng)要求，但需注意是:要求編程時(shí)I/O口輸出的命令數(shù)值前取非。

 圖5 基于一個(gè)非門(mén)的接口電路
以上5種接口電路中，解決了MSP430引腳上的最大電壓限制問(wèn)題;輸出端口高低電平幅值達(dá)到LCD驅(qū)動(dòng)要求;顯然，更不會(huì)出現(xiàn)電流互串的問(wèn)題。解決了以上不同電源電壓邏輯器件相互接口時(shí)的三個(gè)基本問(wèn)題。其中此系統(tǒng)中的器件都很便宜，且原理簡(jiǎn)單易懂，適合學(xué)生在初期學(xué)習(xí)期間使用。
3.3 其它接口電路的特點(diǎn)
現(xiàn)在市面上流行的一種雙電源電平移位器74LVC4245也適合本系統(tǒng)，如圖6所示，它需要3.3V和5V兩種電源，雙電源能夠保證兩邊端口的輸出擺幅達(dá)到滿(mǎn)電源幅值，并且有很好的噪聲抑制作用，因此由該器件構(gòu)成的接口電路應(yīng)用于3V和5V的混合系統(tǒng)中是很理想的。它的缺點(diǎn)是增加了功耗

  圖6 雙電源電平移位器74LVC4245
文獻(xiàn)[4]給出了一種基于穩(wěn)壓管的接口電路(如圖7所示)，這種方法利用3.6V穩(wěn)壓管的電位鉗制作用將MSP430引腳端的電壓限制在它的容限以?xún)?nèi)，但LCD端的輸入電壓為2.25V，與LCD的2.20V門(mén)限電壓非常接近，如受到環(huán)境及其它不穩(wěn)定因素影響，實(shí)際應(yīng)用效果并不理想。

圖 7 基于穩(wěn)壓管的接口電路
3.4 MSP430F149控制LCD液晶顯示系統(tǒng)整體電路
MSP430F149的I/O口都是典型的復(fù)用端口(外圍模塊功能和I/O端口功能)，在對(duì)LCD讀寫(xiě)操作之前要選擇為I/O端口功能，更要設(shè)置P3、P4口為輸出口。本系統(tǒng)接口電路如圖8所示，端口功能分配如下:P3.5接到LCD的E端口，作為使能端，P3.6和P3.7作為控制口分別接到R/W和RS引腳。P4.0~P4.7作為數(shù)據(jù)線分別接到LCD的DB0~DB7。

   圖8 MSP430F149控制LCD液晶顯示系統(tǒng)

4 程序清單
基于C語(yǔ)言的MSP430F149控制LCD顯示程序如下:
/*************顯示主程序**********************/
void main(void)
{
WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;
P1DIR=0XFF;
P1OUT=0X01;
Init_lcd();
Lcd_InsWrite(0x80); //顯示在第一行
LCD_DataWrite(0xB9); 
// 顯示一個(gè)“光”字
LCD_DataWrite(0xE2);
LCD_DataWrite(0XB7); //伏//
LCD_DataWrite(0xFC);
LCD_DataWrite(0xB5); //電//
LCD_DataWrite(0xE7);
LCD_DataWrite(0xD5); //站//
LCD_DataWrite(0xBE);
LCD_DataWrite(0xCF); //系//
LCD_DataWrite(0xB5);
LCD_DataWrite(0xCD); //統(tǒng)//
LCD_DataWrite(0xB3);
delay(400);
} 
void delay(int m) //延時(shí)程序
{
int i=0;
for(i=0;i<m;i++)
;
}
/*********顯示文字**************/
void LCD_DataWrite(char Data)
{
P4DIR=0XFF; //P4口設(shè)置成輸出模式
P3OUT=0X9F; //RS=1， R/W=0 寫(xiě)數(shù)據(jù) 
P3OUT|=BIT5; //E=1 使能
P4OUT=Data; //寫(xiě)數(shù)據(jù)
delay(3); //延時(shí)
P3OUT&=~BIT5; //E=0鎖存
/**********寫(xiě)指令*************/
void Lcd_InsWrite(char Instruction)
{ P4DIR=0XFF; // P4口設(shè)置成輸出模式
P3OUT=0x1F; // RS=0,R/W=0 寫(xiě)指令
P3OUT|=BIT5; //E=1 使能
P4OUT=Instruction; //功能設(shè)定
delay(3); //延時(shí)
P3OUT&=~BIT5; //E=0:下降沿鎖存數(shù)據(jù)
}
/************初始化LCD***********************/ 
void Init_lcd(void)
{
P3DIR=0XE0; //P3.5-E,P3.6-R/W,P3.7-RS輸出 
Lcd_InsWrite(0x30); //基本指令
delay(400);
Lcd_InsWrite(0x01); //清除顯示
delay(400); 
Lcd_InsWrite(0x0e); 
// 顯示狀態(tài)設(shè)定:整體顯示，游標(biāo)on,游標(biāo)位置反白
delay(400);
運(yùn)行程序清單中所示程序?qū)⒃贚CD12864的第一行左起顯示“光伏電站系統(tǒng)”六個(gè)字，適合圖1，圖3，圖4中的接口電路設(shè)計(jì)。對(duì)圖2，圖5的中接口電路，由于輸入輸出為反相邏輯關(guān)系，編程時(shí)需在此程序的每一條I/O口輸出的命令數(shù)值前取非，雖然程序復(fù)雜一些，但接口電路相對(duì)較簡(jiǎn)單。

5 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)開(kāi)發(fā)MSP430F149控制驅(qū)動(dòng)的LCD液晶顯示系統(tǒng)，對(duì)3.3V和5V系統(tǒng)之間的邏輯接口問(wèn)題進(jìn)行了研究，給出了基于三極管和基于邏輯門(mén)的兩類(lèi)實(shí)用接口電路設(shè)計(jì)方案。由于該芯片功能強(qiáng)大十分適合中小型儀器的開(kāi)發(fā)，此系統(tǒng)也可以作為其它便攜式儀器的顯示部分。