本發(fā)明涉及溫度變送器，特別是涉及一體化溫度變送器。

背景技術(shù)：

變送器作為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中重要的組成元件，是采集現(xiàn)場(chǎng)信息的基本來(lái)源。目前，伴隨著工業(yè)儀表技術(shù)的發(fā)展，作為底層測(cè)控儀表的變送器也經(jīng)歷了從模擬型、智能數(shù)字型到智能現(xiàn)場(chǎng)總線型三個(gè)主要的發(fā)展階段。

溫度變送器是一種將溫度變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)的儀表，工業(yè)中被廣泛應(yīng)用于對(duì)溫度的測(cè)量與控制?，F(xiàn)代工業(yè)要求對(duì)工業(yè)過(guò)程進(jìn)行精密控制，需要通過(guò)設(shè)置多個(gè)溫度測(cè)點(diǎn)來(lái)檢測(cè)溫度，使其性能達(dá)到最佳。然而這些溫度測(cè)點(diǎn)的設(shè)置通常比較傳統(tǒng)，需要分別安裝測(cè)量?jī)x表，進(jìn)行調(diào)試與提供維護(hù)。

溫度的測(cè)量一般存在著監(jiān)測(cè)點(diǎn)分散、需遠(yuǎn)程控制等特點(diǎn)，若采用有線通信的方式，監(jiān)控中心與現(xiàn)場(chǎng)之間需要鋪設(shè)大量的電纜，大大增加了系統(tǒng)成本，降低了系統(tǒng)的靈活性、可維護(hù)性與擴(kuò)展性。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的溫度變送器己不能滿足用戶對(duì)變送器設(shè)備的移動(dòng)性、靈活性、可擴(kuò)展性等特征的需求。

經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，國(guó)外生產(chǎn)的溫度變送器多數(shù)均支持多通道溫度采集，并且已經(jīng)完全智能化和數(shù)字化，可以根據(jù)用戶或系統(tǒng)的要求，選擇傳統(tǒng)的4-20 mA模擬通信技術(shù)，或使用包括Profibus和FF在內(nèi)的多種現(xiàn)場(chǎng)總線通信技術(shù)。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的溫度變送器大多不支持多通道溫度采集，或僅支持HART通信協(xié)議。

因此自主開發(fā)研制一種使用靈活、重復(fù)利用率高、穩(wěn)定性好且成本較低的一體化溫度變送器已成為急需解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開了一種使用靈活、重復(fù)利用率高、穩(wěn)定性好且成本較低的一體化溫度變送器，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種一體化溫度變送器，該變送器包括后蓋、前蓋、殼體、出線口螺栓、密封絲堵以及傳感器，殼體內(nèi)設(shè)置有線路板，后蓋和前蓋分別相對(duì)設(shè)置在殼體的兩側(cè)，出線口螺栓和密封絲堵分別相對(duì)設(shè)置在殼體的另外兩側(cè)，傳感器通過(guò)傳感器接頭插入殼體下方，其特征在于：

傳感器接頭插入殼體中，并通過(guò)壓緊螺絲與殼體相連接，傳感器接頭的插入殼體的一端中設(shè)置有充油芯體，充油芯體與殼體之間灌封了環(huán)氧樹脂膠，灌封長(zhǎng)度≥20mm；傳感器接頭與殼體之間的內(nèi)接觸面為螺紋隔爆接合面，該接合面的嚙合扣數(shù)≥6扣、嚙合長(zhǎng)度≥8mm，在螺紋隔爆接合面的外側(cè)邊緣處設(shè)置有O型橡膠密封圈，傳感器接頭與殼體之間設(shè)置有開槽錐端緊定螺釘；

后蓋、前蓋與殼體之間的內(nèi)接觸面均為螺紋隔爆接合面，該接合面的嚙合扣數(shù)≥6扣、嚙合長(zhǎng)度≥8mm，在螺紋隔爆接合面的外側(cè)邊緣處設(shè)置有O型橡膠密封圈；出線口螺栓插入殼體中，出線口螺栓與殼體之間灌封了環(huán)氧樹脂膠，灌封長(zhǎng)度≥20mm，灌封層與出線口螺栓之間設(shè)置有金屬墊圈，密封絲堵與殼體接觸面外側(cè)邊緣處設(shè)置有O型橡膠密封圈；

所述線路板上的電路包括電源模塊、信號(hào)處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、處理器、顯示模塊、無(wú)線傳輸模塊以及CAN通信模塊；信號(hào)處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、處理器依次連接，由傳感器采集到的信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊后送入處理器，顯示模塊、無(wú)線傳輸模塊以及CAN通信模塊分別與處理器連接；

所述傳感器包括傳感器接頭、電纜、彈簧管組件、螺釘、聚四氟乙烯套管、玻璃纖維套管、螺母、支柱組件、四孔瓷管、熱電偶絲以及玻璃粉，傳感器中包括并聯(lián)的兩組熱電偶絲，四孔瓷管、玻璃纖維套管使熱電偶絲之間隔離并絕緣，玻璃粉用來(lái)固定熱電偶絲。

優(yōu)選的，所述信號(hào)處理模塊采用芯片AD595。

優(yōu)選的，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用芯片AD7795。

優(yōu)選的，所述處理器采用微控制器芯片MSP430F4250。

優(yōu)選的，所述無(wú)線傳輸模塊采用無(wú)線射頻收發(fā)芯片SIA2420。

優(yōu)選的，所述CAN通信模塊采用CAN總線收發(fā)器芯片PCA82C251。

優(yōu)選的，所述顯示模塊采用液晶顯示控制及驅(qū)動(dòng)器HD44780。

本發(fā)明的溫度變送器所能獲得的有益效果是：

1）該溫度變送器可以對(duì)PT100, PT1000, NTC等傳感器進(jìn)行測(cè)量，只需調(diào)整變阻器阻值，操作方便，適應(yīng)性廣，而成本較低，僅為市場(chǎng)價(jià)格的1/3左右；

2）該溫度變送器不但可以現(xiàn)場(chǎng)讀取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，還可以通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊和天線，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送至控制中心，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中處理器的電路示意圖；

圖3為本發(fā)明中電源模塊的電路示意圖；

圖4為本發(fā)明中模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的電路示意圖；

圖5為本發(fā)明中信號(hào)處理模塊的電路示意圖

圖6為本發(fā)明中無(wú)線傳輸模塊的電路示意圖；

圖7為本發(fā)明中CAN通信模塊的電路示意圖；

圖8為本發(fā)明中傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明的一體化溫度變送器的總裝配示意圖；

圖10為本發(fā)明的一體化溫度變送器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1示出了本發(fā)明的溫度變送器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該溫度變送器中包括傳感器、電源模塊、信號(hào)處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、處理器、顯示模塊、無(wú)線傳輸模塊以及CAN通信模塊。傳感器將采集到的信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理模塊調(diào)整后送入模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后再送入處理器，處理器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行分析，將分析后的數(shù)據(jù)送入顯示模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，送入無(wú)線傳輸模塊中等待無(wú)線傳輸，送入CAN通信模塊中等待通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)CAN總線來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)。

圖2為本發(fā)明中處理器的電路示意圖。處理器是變送器的核心，如圖2所示，本發(fā)明的處理器采用TI公司的16位低電壓微功耗MSP430F4250單片機(jī)，該型號(hào)單片機(jī)工作電壓 1.8V～3.6V，具有16K FLASH程序存儲(chǔ)器，256字節(jié)隨機(jī)存儲(chǔ)器，256字節(jié)非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，內(nèi)置高穩(wěn)定度可供內(nèi)部轉(zhuǎn)換和外部參考的電壓參考源，支持56段液晶顯示，具備可利用外置 32768Hz鐘表晶振穩(wěn)頻的內(nèi)置RC振蕩器，可實(shí)現(xiàn)低功耗高精度定時(shí)和快速運(yùn)算能力的統(tǒng)一。處理器采用精簡(jiǎn)指令集結(jié)構(gòu)，其片內(nèi)外圍豐富，程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)也比較大，是目前大多數(shù)低功耗產(chǎn)品首選的微處理器。

采用32768Hz晶體作為輔助時(shí)鐘，內(nèi)部RC振蕩器采用75倍頻，穩(wěn)定于 2.45MHz。為減小空間占用，將標(biāo)準(zhǔn)雙排14線JTAG接口簡(jiǎn)化為8線單排接口。按MSP430F4250數(shù)據(jù)手冊(cè)要求12腳外接104電容為恒流源電路提供高穩(wěn)定度參考電壓。其中，45-48腳提供4位LCD數(shù)字顯示的位信號(hào)、31-38腳提供8段信號(hào)、25-28腳提供4個(gè)按鍵信號(hào)。LCD 接口電路和按鍵電路省略。

圖3為本發(fā)明中電源模塊的電路示意圖。如圖3所示，溫度變送器采用電池供電，為了便于采購(gòu)和充電，原型機(jī)采用4節(jié)AAA電池串聯(lián)供電，無(wú)線傳輸模塊部分的工作電壓為6V，因此電源電路選用TPS5420 芯片，具有較寬的輸入電壓范圍（5.5～36V），較寬的工作溫度范圍（-40～125℃），連續(xù)輸出電流達(dá)2A，并擁有過(guò)流限制、過(guò)壓保護(hù)、熱關(guān)斷等特點(diǎn)，其主要工作就是為其他電路提供5 V基準(zhǔn)電壓和24 V工作電壓。由于MSP430F4250只能工作在1.8～3.6V電壓，因此使用一片SP6201/3.3V低壓差穩(wěn)壓芯片，為核心電路提供3.3V電源。SP6201具有關(guān)斷功能，此電路中該功能用不到，EN腳直接接輸入電源即可。

圖4為本發(fā)明中模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的電路示意圖。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用AD公司模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD7795，有效分辨率最高為23位，符合高精度的要求；６路差分模擬輸入，可實(shí)現(xiàn)多通道測(cè)量；讀寫操作時(shí)鐘間隔為幾十納秒，可以保證高速的數(shù)據(jù)采集；與處理器通信采用4線的SPI總線，能夠快速穩(wěn)定地傳輸數(shù)據(jù)，這些性能保證了儀表的低功耗與雙通道測(cè)量。同時(shí)采用外部差分基準(zhǔn)電壓，輸出數(shù)據(jù)速率通過(guò)軟件編程設(shè)置為16.7Hz，通過(guò)芯片寄存器來(lái)控制和配置模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，然后將其結(jié)果存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)寄存器上。

如圖4所示的芯片引腳配置圖，其中CS為片選信號(hào)，由MSP430F4250置低選中該芯片；SCLK為外部時(shí)鐘，該端口與處理器時(shí)鐘信號(hào)相連；DIN為輸入端口，處理器通過(guò)該口向該芯片寫數(shù)據(jù)；DOUT/RDY置低表示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成，并通過(guò)該口向處理器傳輸數(shù)據(jù)。

圖5為本發(fā)明中信號(hào)處理模塊的電路示意圖。信號(hào)處理模塊用于對(duì)熱電偶信號(hào)進(jìn)行放大處理及冷端補(bǔ)償。熱電偶變換器的輸入信號(hào)為熱電偶在0～1000℃的電壓信號(hào)即0～41.269mV，輸出信號(hào)為0.1V～4.9 VDC。通過(guò)專用調(diào)理芯片AD595，對(duì)熱電偶信號(hào)進(jìn)行放大處理及冷端補(bǔ)償，再由運(yùn)算放大器進(jìn)行比例縮放及偏置處理，調(diào)整為與實(shí)測(cè)溫度成線性關(guān)系的電壓信號(hào)。AD595是一個(gè)完整的儀用放大器，在與熱電偶連接時(shí)可產(chǎn)生10 mV/℃的輸出信號(hào)；并具有熱電偶開路故障報(bào)警功能。其典型工作電流僅為160μA，可以最大程度地減小自熱誤差。AD595經(jīng)過(guò)激光微調(diào)預(yù)校準(zhǔn)，與熱電偶的特性相匹配。

AD595的工作電壓可以是+5～+30 V的單端電源，也可以是正負(fù)電源（至±15 V）。在+5 V供電時(shí)，可配合K型熱電偶測(cè)量0～300℃；在工作電壓升至15V時(shí)，測(cè)溫范圍擴(kuò)展至1250℃。供電電壓越低，自熱誤差越小。在使用雙電源時(shí)，可測(cè)量從負(fù)到正的溫度。AD595的內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)姆答伇嚷剩ㄏ鄬?duì)于正常的信號(hào)增益）是75，若要獲得更低的增益，可在管腳9與10之間、10與11之間分別接入300 pF、0.01μF的電容，進(jìn)行附加的頻率補(bǔ)償，可以將噪聲降至最小。

AD595的冷端補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)有正和負(fù)的溫度系數(shù)，產(chǎn)生一個(gè)差分信號(hào)，這個(gè)值可以通過(guò)外部電阻來(lái)修正或校準(zhǔn)。其在管腳3（+T）表現(xiàn)為正電壓信號(hào)；在管腳3與4（CDM）之間接入電阻可以減小這個(gè)信號(hào)，在管腳3與管腳2（+C）之間接入上拉電阻可以增大該信號(hào)。補(bǔ)償方案中改變正端會(huì)使零點(diǎn)偏離0℃，可以通過(guò)調(diào)整流入負(fù)端的電流來(lái)恢復(fù)：在管腳6（-C）與管腳5（-T）之間接入電阻產(chǎn)生電流以平衡在+T端的增加量，也可在-T端與CDM端接入電阻以偏移在+T端的增加量。補(bǔ)償量根據(jù)不同的熱電偶類型被調(diào)整，終端的輸出電壓將按比例增減。為了恢復(fù)10 mV/℃的標(biāo)稱輸出，可調(diào)整增益以匹配新的補(bǔ)償和熱電偶輸入特性。

圖6為本發(fā)明中無(wú)線傳輸模塊的電路示意圖。如圖6所示，為了保證工作的可靠性，射頻電路以自主研發(fā)的無(wú)線通信模塊SIA2420為主，該模塊功耗小，適用于長(zhǎng)期供電。同時(shí)其具有硬件加密、安全可靠、組網(wǎng)靈活、抗毀性強(qiáng)等特點(diǎn)，為家庭自動(dòng)控制、工業(yè)監(jiān)控、傳感網(wǎng)絡(luò)、消費(fèi)電子、智能玩具等提供了理想的解決方案。

無(wú)線通信模塊的24個(gè)引腳中，TCK、TMS、TDI和TDO用于模塊程序的燒寫，GND、VCC、TXD和RXD用于和用戶設(shè)備的相應(yīng)引腳相連。此無(wú)線通信模塊提供了一個(gè)用于低功率嵌入式設(shè)備的接口，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和上層網(wǎng)關(guān)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并且定時(shí)提供同步時(shí)間信息、本地配置信息和診斷等信息。

MSP430F4250與無(wú)線通信模塊之間通過(guò)異步串行UART進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，將 MSP430F4250的RXD0和TXD0分別接到無(wú)線通信模塊的TXD和RXD，即可實(shí)現(xiàn)與無(wú)線通信模塊的數(shù)據(jù)通信。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，將具有數(shù)據(jù)采集功能的器件集成在一塊PCB板上實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的采集變換和處理，將射頻電路和天線單獨(dú)制作成一塊PCB上，中間采用接插件連接，由此可避免射頻模塊的高頻信號(hào)對(duì)數(shù)據(jù)采集部分的干擾，且可縮小整個(gè)系統(tǒng)的橫向面積。

圖7為CAN通信模塊的電路示意圖。如圖5所示，該變送器的CAN 通信模塊主要是利用處理器配以CAN總線收發(fā)器PCA82C251來(lái)實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)和其它節(jié)點(diǎn)的通信功能。處理器通過(guò)PCA82C251和CAN總線相連。在處理器與PCA82C251的TXD和RXD之間連接了光耦6N137，以增強(qiáng)CAN總線節(jié)點(diǎn)的抗干擾能力，實(shí)現(xiàn)總線各節(jié)點(diǎn)間的電氣隔離。

圖8為本發(fā)明中傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，1為傳感器接頭、2為電纜、3為彈簧管組件、4為螺釘、5為聚四氟乙烯套管、6為玻璃纖維套管、7為螺母、8為支柱組件、9為四孔瓷管、10為熱電偶絲、11為玻璃粉。

熱電偶傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶之一的K型熱電偶，即鎳鉻-鎳硅熱電偶，測(cè)溫范圍0～1300℃。K型熱電偶具有線性度好，熱電勢(shì)較大（1300℃時(shí)熱電勢(shì)為52.398mV），靈敏度較高，穩(wěn)定性和均勻性較好，抗氧化性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。熱電偶傳感器選用Ⅱ級(jí)測(cè)量精度（≤±2.5℃或±0.75%|t|，t為被測(cè)溫度，允許偏差以溫度偏差值或被測(cè)溫度絕對(duì)值的百分?jǐn)?shù)表示，二者之中采用最大值）、直徑Φ1的熱電偶絲。傳感器采用雙余度設(shè)計(jì)，即并聯(lián)兩組熱電偶絲，若其中一組開路，不影響其測(cè)溫功能。如圖8所示的熱電偶傳感器結(jié)構(gòu)適用于管道內(nèi)流體溫度測(cè)量。測(cè)量端沿管道徑向伸入，熱電偶測(cè)點(diǎn)處于管腔中心位置；外套螺母起安裝固定作用；74°錐面可與球面接觸密封。熱電偶測(cè)點(diǎn)由鎳鉻絲和鎳硅絲經(jīng)直流電弧焊瞬間接觸熔融形成，焊點(diǎn)應(yīng)光滑飽滿，大小為熱電偶絲直徑的2倍，測(cè)量焊后的鎳鉻-鎳硅絲，阻值應(yīng)穩(wěn)定。由四孔瓷管、玻璃纖維套管等使熱電偶絲之間隔離并絕緣；玻璃粉用氫氧焊機(jī)加熱熔融后冷卻，用來(lái)固定熱電偶絲。

圖9為本發(fā)明的溫度變送器的總裝配示意圖。在圖9中，1為環(huán)氧樹脂膠，2為金屬墊圈，3為出線口螺栓，4為O型橡膠密封圈Φ18*2.65，5為標(biāo)牌，6為標(biāo)牌鉚釘Φ 3*5，7為密封絲堵。

圖10為本發(fā)明的溫度變送器的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖10中，8為后蓋，9為開槽盤頭螺釘M4*10，10為平墊圈d=4，11為線路板，14為接線端，15為殼體，16為O型橡膠密封圈Φ58.5*3.55，17為前蓋，18為開槽錐端緊定螺釘M4*12，19為O型橡膠密封圈Φ24*2.65，20為傳感器接頭，21為充油芯體PC10，22為壓緊螺絲，23為膠粘接合面L≥10，24、25為螺紋隔爆接合面，嚙合扣數(shù)≥6扣，嚙合長(zhǎng)度≥8mm，26為灌封的704環(huán)氧樹脂膠，灌封長(zhǎng)度≥20mm。

如圖9和10所示，該溫度變送器包括后蓋8、前蓋17、殼體15、出線口螺栓3、密封絲堵7、傳感器接頭20，殼體15內(nèi)設(shè)置有線路板11，后蓋8和前蓋17分別相對(duì)設(shè)置在殼體15的兩側(cè)，出線口螺栓3和密封絲堵7分別相對(duì)設(shè)置在殼體15的另外兩側(cè)。

所述線路板上的電路包括電源模塊、信號(hào)處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、處理器、顯示模塊、無(wú)線傳輸模塊以及CAN通信模塊；信號(hào)處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、處理器依次連接，由傳感器采集到的信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊后送入處理器，顯示模塊、無(wú)線傳輸模塊以及CAN通信模塊分別與處理器連接。

其中傳感器接頭20的一端插入殼體15中，并通過(guò)壓緊螺絲22與殼體15相連接，傳感器接頭20的插入殼體15的一端中設(shè)置有充油芯體21 PC10，充油芯體與殼體15之間灌封了704環(huán)氧樹脂膠26，灌封長(zhǎng)度≥20mm。傳感器接頭20與殼體15之間的內(nèi)接觸面為螺紋隔爆接合面，該接合面的嚙合扣數(shù)≥6扣、嚙合長(zhǎng)度≥8mm，在螺紋隔爆接合面的外側(cè)邊緣處設(shè)置有O型橡膠密封圈Φ24*2.65，傳感器接頭20與殼體15之間設(shè)置有開槽錐端緊定螺釘18。

后蓋8、前蓋17與殼體15之間的內(nèi)接觸面均為螺紋隔爆接合面，該接合面的嚙合扣數(shù)≥6扣、嚙合長(zhǎng)度≥8mm，在螺紋隔爆接合面的外側(cè)邊緣處設(shè)置有O型橡膠密封圈16 Φ58.5*3.55。出線口螺栓3插入殼體15中，出線口螺栓3與殼體15之間灌封了704環(huán)氧樹脂膠26，灌封長(zhǎng)度≥20mm，灌封層與出線口螺栓之間設(shè)置有金屬墊圈。密封絲堵7與殼體接觸面外側(cè)邊緣處設(shè)置有O型橡膠密封圈Φ18*2.65。

顯示模塊采用MSP430F4250內(nèi)嵌的LCD控制驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)4位數(shù)字溫度值就地顯示和標(biāo)定菜單顯示。設(shè)計(jì)了4個(gè)按鍵，配合4位數(shù)字LCD顯示器，用于變送器的信號(hào)采集標(biāo)定和（4～20）mA輸出信號(hào)標(biāo)定。

顯示模塊采用HD44780，其不僅可以作為控制器，而且還具有驅(qū)動(dòng)40×16點(diǎn)陣液晶像素的能力，其顯示緩沖區(qū)DDRAM及用戶自定義的字符發(fā)生器CGRAM全部?jī)?nèi)置在芯片中，另有兩個(gè)寄存器直接與I/O緩沖器連接：一個(gè)為指令寄存器IR，用于存儲(chǔ)指令代碼。指令寄存器只能被處理器寫入而不能被讀出；另一個(gè)是數(shù)據(jù)寄存器DR，用于暫存單片機(jī)送入顯示緩沖區(qū) DDRAM的數(shù)據(jù)或者字符發(fā)生器CGRAM的數(shù)據(jù)。HD44780內(nèi)部寄存器都通過(guò) I/O緩沖器與單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線連接，I/O緩沖器除了具有一般I/O接口的緩沖功能外，還具有8位數(shù)據(jù)傳輸和4位數(shù)據(jù)傳輸兩種方式，與I/O緩沖器有聯(lián)系的還有一位忙“BF”標(biāo)志位和地址計(jì)數(shù)器AC的輸出。

含有HD44780控制及驅(qū)動(dòng)液晶模塊供用戶使用的接口功能定義：1引腳是GND接地端；2引腳是VCC電源端；3引腳VEE是液晶驅(qū)動(dòng)電源；4引腳RS寄存器選擇信號(hào)：L為指令寄存器、H為數(shù)據(jù)寄存器；5引腳R/W讀寫選擇信號(hào)：L為單片機(jī)寫操作，H為單片機(jī)讀操作；6引腳E使能信號(hào)：在讀狀態(tài)時(shí)高電平有效，在寫狀態(tài)時(shí)下降沿有效；7- 14引腳DA0-DA7為數(shù)據(jù)總線；15引腳LED背光電源正；16引腳LED背光電源負(fù)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。