第五次課LCD1602顯示驅(qū)動(dòng)電路基礎(chǔ)

LCD1602顯示驅(qū)動(dòng)電路基礎(chǔ)

顯示器的兩種顯示方式:1.A/N(Alphabet/Number),也稱字符顯示;數(shù)碼管,點(diǎn)陣管,1602液晶,早期電腦顯示器…2.APA(AllPointAddress),也稱圖形顯示VGA顯示器…LiquidCrystalDisplay

本章參考教材：《液晶顯示器件應(yīng)用技術(shù)》：90－138《液晶顯示應(yīng)用技術(shù)》：271－300LCD液晶顯示器

液晶顯示器是常用的人機(jī)接口界面，以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點(diǎn)，在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。常用的有字符型和圖形點(diǎn)陣型兩種。其中字符型的液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)電路一般均為HD44780及其兼容芯片，因此，這類芯片的接口及驅(qū)動(dòng)程序基本通用。

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液晶字符顯示屏液晶圖形點(diǎn)陣顯示屏2009年：光電06級(jí)田鋒雪，王肖冰16串電池放電電壓采集，記錄儀。2010年：條形碼掃碼系統(tǒng)

李光，關(guān)偉流水線產(chǎn)品掃碼系統(tǒng)2011年：三相電能質(zhì)量分析儀1602字符液晶原理以及使用方法

知識(shí)點(diǎn)：

⑴1602字符液晶顯示器組成及驅(qū)動(dòng)電路(LCM)。

⑵了解1602字符液晶顯示器接口。⑶編程實(shí)現(xiàn)顯示功能。專用液晶定制產(chǎn)業(yè)鏈1.液晶面板設(shè)計(jì)與生產(chǎn)門檻較高,投資較大廠家:大連大顯,深圳新深輝,瑞捷興,河北冀雅2.液晶驅(qū)動(dòng)控制模塊(LCM)的設(shè)計(jì)門檻低,小公司多如牛毛,廠家:西安海晶,陜西振遠(yuǎn)3.含液晶顯示模塊的嵌入式開發(fā)應(yīng)用如:工業(yè)儀器儀表,專用手持式工控設(shè)備等北京航天金稅技術(shù)有限公司招聘職位:LCM開發(fā)工程師招聘要求1.應(yīng)用電子技術(shù)或自動(dòng)控制專業(yè)本科學(xué)歷；2.能熟練應(yīng)Protel,POWERPCB或CADENCE等電子軟件設(shè)計(jì)電路圖和PCB圖；3.從事過LCM設(shè)計(jì)或熟悉LCM原理者優(yōu)先考慮；4.能熟練閱讀和翻譯英文技術(shù)資料；5.具有創(chuàng)新能力和良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。專業(yè)職責(zé)1．負(fù)責(zé)產(chǎn)品的試制工作2．負(fù)責(zé)編制試制總結(jié)報(bào)告及追蹤具體落實(shí)情況3．負(fù)責(zé)和試制產(chǎn)品信息交流，做好資源和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)調(diào)4．跟蹤量產(chǎn)產(chǎn)品的生產(chǎn)狀況寧波七鑫旗老總跑路未遂欠債總額超20億

2011年10月12日

03:10

李伊琳

浙江區(qū)域的企業(yè)借貸危機(jī)，正由溫州蔓延到其他地區(qū)。10月11日，知情人士透露，寧波七鑫旗科技有限公司一劉姓老總“跑路”未遂，已被當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門控制，該企業(yè)涉?zhèn)痤~逾20億元多名涉?zhèn)y行人士透露，七鑫旗集團(tuán)及其附屬企業(yè)累計(jì)負(fù)債民間借貸8億-9億，銀行借貸12億多。寧波市政府已組建專門的工作組進(jìn)入該企業(yè)，努力開展維穩(wěn)工作，其初步方案可能是破產(chǎn)保護(hù)。七鑫旗牽涉到的銀行12億債務(wù)中，包括中國(guó)銀行(2.93,0.06,2.09%)(微博)2.4736億，建設(shè)銀行(4.52,0.11,2.49%)1.6599億，交通銀行(4.50,0.04,0.90%)1.64億等等。多家債權(quán)銀行中，招商銀行(11.19,0.20,1.82%)(微博)的貸款占比較大。民間借貸中利率最高者達(dá)到135%左右。七鑫旗集團(tuán)總資產(chǎn)達(dá)16億人民幣，位于寧波國(guó)家級(jí)高新技術(shù)開發(fā)區(qū)明珠路445號(hào)，下轄全資子公司寧波七鑫旗科技有限公司，及寧波市鑫洋電器有限公司等。七鑫旗科技被視為潛力型科技企業(yè)，主要專業(yè)生產(chǎn)薄膜液晶顯示屏之后段模塊(LCM)。1.1602字符型液晶顯示原理2.1602字符型液晶LCM模塊電路問題:1.8*8點(diǎn)陣管采用掃描需要多少條管腳驅(qū)動(dòng)?2.1602液晶,每個(gè)字符是5*8點(diǎn)陣,兩行一共32個(gè)字符,采用需要掃描需要多少條管腳驅(qū)動(dòng)?顯示驅(qū)動(dòng)電路核心：解決管腳數(shù)目不夠的問題

方法：動(dòng)態(tài)掃描，分時(shí)復(fù)用Lcd：專用lcd行，列擴(kuò)展集成電路，如：HD44780，HD44100等；Led：移位寄存器74hc595，74hc164以及專用led驅(qū)動(dòng)芯片校企：深亞液晶發(fā)現(xiàn)過程LCD顯示器接口原理

LCD面板的基本結(jié)構(gòu)及工作原理圖液晶顯示器基本結(jié)構(gòu)顯示原理:液晶面板上下兩面的導(dǎo)電玻璃上有電極;段電極與背電極呈正交帶狀分布，液晶位于正交的帶狀電極間。電極通過LCM模塊形成電場(chǎng);有電場(chǎng)的地方液晶透光;無電場(chǎng)不透光;液晶面板底部背光電源;不透光的點(diǎn)陣形成字符或圖形.液晶顯示器組成壓框:背光電源安裝方法背光電源電特性8X8點(diǎn)陣LED工作原理說明P0口P2口

1．例程:在8X8

LED點(diǎn)陣上顯示數(shù)字0。(1)．?dāng)?shù)字0－9點(diǎn)陣顯示代碼的形成因此，形成的列代碼為00H，00H，3EH，41H，41H，41H，3EH，00H；只要把這些代碼分別送到相應(yīng)的列線上面，即可實(shí)現(xiàn)“0”的數(shù)字顯示。P0口

送第一行線代碼到P0端口，同時(shí)置第一列線為“0”，其它列線為“1”，延時(shí)2ms左右，送第二行線代碼到P0端口，同時(shí)置第二列線為“0”，其它列線為“1”，延時(shí)2ms左右，如此下去，直到送完最后一列代碼，又從頭開始送。

#include<reg52.H>unsignedcharcodetaba[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};unsignedcharcodedigittab[]={0x00,0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00};voiddelay(unsignedinti){while(i--);}voidmain(void){unsignedchari;while(1){for(i=0;i<8;i++){P2=taba[i];P0=digittab[i];delay(2000);}}}1602LCD顯示器原理

段電極與背電極呈正交帶狀分布，液晶位于正交的帶狀電極間。點(diǎn)陣式LCD的控制一般采用行掃描方式，有電場(chǎng)透光,無電場(chǎng)不透光!背面電極電平(列電極)正面電極電平(行電極)LCD液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)LCD顯示模塊LCM（LiquidCrystalDisplayModule）在實(shí)際應(yīng)用中，用戶很少直接設(shè)計(jì)LCD顯示器驅(qū)動(dòng)接口，一般是直接使用專用的LCD顯示驅(qū)動(dòng)器和LCD顯示模塊LCM。

LCM是把LCD顯示屏、背景光源、線路板和驅(qū)動(dòng)集成電路等部件構(gòu)造成一個(gè)整體，作為一個(gè)獨(dú)立部件使用。其特點(diǎn)是功能較強(qiáng)、易于控制、接口簡(jiǎn)單，在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用較多。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下頁圖所示。LCM一般帶有內(nèi)部顯示RAM和字符發(fā)生器，只要輸入ASCII碼就可以進(jìn)行顯示。

LCD顯示模塊LCM按顯示功能可分為：LCD段式顯示模塊、LCD字符型顯示模塊、LCD圖形顯示模塊三類。典型的字符型LCD驅(qū)動(dòng)方案：HD44780＋HD44100(KS0065)問題:液晶定制的方案選擇?8*1,8*2,16*1,24*1,4*4,32*1,24*2,32*2,40*1,40*2;需要多少個(gè)44780和多少個(gè)44100?

LCD驅(qū)動(dòng)器HD44780(KS0066)HD44780字符顯示模塊是較常用的LCD顯示模塊，共有14個(gè)引腳，其中，8個(gè)數(shù)據(jù)引腳，3個(gè)控制引腳，3個(gè)電源引腳。每個(gè)HD44780可控制的字符可達(dá)每行80個(gè)，具有驅(qū)動(dòng)16×40點(diǎn)陣的能力。具有其自身的11條指令構(gòu)成的指令系統(tǒng)，用戶對(duì)模塊寫入適當(dāng)?shù)目刂泼?，即可完成清屏、顯示、地址設(shè)置等操作?！匦詀容易和4Bit/8BitMPU相連;b可選擇5×7或5×10點(diǎn)陣字符;c顯示數(shù)據(jù)RAM容量:80×8Bit(80字符);d字符發(fā)生器ROM能提供用戶所需字符庫(kù)或標(biāo)準(zhǔn)庫(kù);字庫(kù)容量:192個(gè)字符(5×7點(diǎn)字型);32個(gè)字符(5×10點(diǎn)字型);eDDRAM和CGRAM都能從MPU讀取數(shù)據(jù);(DDRAM為顯示緩沖區(qū);CGRAM為可自編數(shù)據(jù)區(qū))f輸出信號(hào):16個(gè)行掃描信號(hào)(commonsignal),40個(gè)列掃描信號(hào)(segmentsignal);LCD驅(qū)動(dòng)器HD44100(KS0065)

▲功能(FUNCTION)：a40通道點(diǎn)陣LCD驅(qū)動(dòng);b可選擇當(dāng)作行驅(qū)動(dòng)或列驅(qū)動(dòng);c輸入/輸出信號(hào):輸出,能產(chǎn)生20×2個(gè)LCD驅(qū)動(dòng)波形;輸入,接受控制器送出的串行數(shù)據(jù)和控制信號(hào),偏壓(V1∽V6);▲特性(FEATTURES)a顯示驅(qū)動(dòng)偏壓比:靜態(tài)∽1/5;b電源電壓:+5V±10%;c顯示驅(qū)動(dòng)電源(VDD-VEE)為-5V;dCMOS處理;e60引腳,塑封;軟封;1602液晶驅(qū)動(dòng)電路(LCM)主控芯片(44780)列擴(kuò)展芯片(44100)行(com)輸出端口列(seg)輸出端口與單片機(jī)的接口及背光接口LCM1602的PCB(作者:王橋莉)⑴1602字符液晶顯示器功能特點(diǎn)：·LCM1602A顯示內(nèi)容5x8點(diǎn)字符點(diǎn)陣式，16x2行，點(diǎn)大小0.55x0.65mm2，點(diǎn)間距0.05mm，字符間距0.6mm、0.4mm；·顯示類型：STN黃綠模式，6:00或12:00視角，正向顯示；STN灰模式，6:00或12:00視角，正向顯示；FSTN黑白模式，6:00視角，正向顯示。字符型模塊的性能

重量輕:≤100g;體積小:≤11mm厚;功耗低:10-15mw;顯示內(nèi)容:192種字符(5×7點(diǎn)字型);可自編8(5×7)種字符;指令功能強(qiáng):可組合成各種輸入、顯示、移位方式以滿足不同的要求;接口簡(jiǎn)單方便:可與8位微處理器或微控制器相聯(lián);工作溫度寬:-20℃-70℃;可靠性高:壽命為50,000小時(shí)(25℃)。⑵管腳描述管腳號(hào)英文說明中文說明1VSSGroundforLogic地2VDDPowersupplyforLogic邏輯電壓3VOPowersupplyforLCDdrive對(duì)比度調(diào)節(jié)4RSRegisterselection指令、數(shù)據(jù)寄存器選擇5R/WRead/Writeselection讀寫選擇信號(hào)6EEnablesignalforLCM使能信號(hào)7~14DB0~DB7DataBuslines數(shù)據(jù)線0~715APowersupplyforBacklight(+)背光正極16KPowersupplyforBacklight(-)背光負(fù)極⑵LCM1602A管腳描述1602字符液晶顯示器與四位處理器接口圖1602字符液晶顯示器與八位處理器接口圖目標(biāo)：掌握1602液晶驅(qū)動(dòng)方法

1602字符液晶顯示器與51單片機(jī)（或其它處理器）的硬件連接，顯示程序的編寫。

1602字符液晶顯示模塊V0（VEE）為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。RS=0、RW=0時(shí)可以寫入指令或者顯示地址RS=0、RW=1時(shí)可以讀忙信號(hào)RS=1、RW=0時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)E端為使能端，當(dāng)E端由低電平跳變成高電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。(寫入指令或者數(shù)據(jù))驅(qū)動(dòng)模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)由DDRAM、CGRAM、CGROM、IR、DR、BF、AC等大規(guī)模集成電路組成。DDRAM：存放要LCD顯示的數(shù)據(jù)。CGROM：存放192個(gè)5*7的點(diǎn)陣字符，只讀不寫CGRAM：存儲(chǔ)特殊造型的造型碼IR：存儲(chǔ)MCU寫給LCD的指令碼DR：相當(dāng)于數(shù)據(jù)緩沖器BF：忙碌信號(hào)AC：地址計(jì)數(shù)器：負(fù)責(zé)計(jì)數(shù)寫入/讀出CGRAM、DDRAM的數(shù)據(jù)地址，AC依照MCU對(duì)LCD的設(shè)置值而自動(dòng)修改其本身內(nèi)容。讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)內(nèi)含HD44780控制器的液晶顯示模塊TC1602A的指令表清顯示：指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置光標(biāo)復(fù)位：光標(biāo)返回到地址00H光標(biāo)和顯示模式設(shè)置：

I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，1：右移，0：左移；S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。1有效，0則無效

顯示開關(guān)控制：

D：控制整體顯示的開與關(guān)，1表示開顯示，0表示關(guān)顯示。C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo)。B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。

光標(biāo)或顯示移位：S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。

功能設(shè)置命令：

DL：0時(shí)為4位總線，1時(shí)為8位；

N：0時(shí)為單行顯示，1時(shí)雙行；

F:0時(shí)顯示5x7的點(diǎn)陣字符，1時(shí)5x10讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，下表是1602A的內(nèi)部顯示地址。每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。第二行第一個(gè)字符的地址是40H，那么是否直接寫入40H就可以將光標(biāo)定位在第二行第一個(gè)字符的位置呢？這樣不行，因?yàn)閷懭腼@示地址時(shí)要求最高位D7恒定為高電平1所以實(shí)際寫入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是01000000B（40H)+10000000B(80H)=11000000B(C0H)程序例子1：第2行第1個(gè)字符顯示字母“A”：

RSEQUP2.0RWEQUP2.1EEQUP2.2MAIN:MOVA,#38H;設(shè)置顯示（16×2）;功能設(shè)置命令

ACALLWIR;寫指令MOVA,#0EH;開顯示，顯示光標(biāo)，光標(biāo)不閃爍

ACALLWIR;寫指令MOVA,#06H;整屏顯示不移動(dòng)

ACALLWIR;寫指令MOVA,#01H;顯示清屏

ACALLWIR;寫指令;以上是初始化部分MOVA,#0C0h;要顯示的字母顯示在哪個(gè)位置;ACALLWIR;寫指令

LCALLDELAY1;//延時(shí)

MOVA,#41H;顯示字母A;ACALLWDR;寫數(shù)據(jù)

LCALLDELAY1;//延時(shí)WIR:ACALLBUSY;寫指令寄存器子程序

CLRE;初始化

CLRRSCLRRWSETBEMOVP1,ACLRERETWDR:ACALLBUSY;寫數(shù)據(jù)寄存器子程序

CLRESETBRSCLRRWSETBEMOVP1,ACLRERET

程序在開始時(shí)對(duì)液晶模塊功能進(jìn)行了初始化設(shè)置，約定了顯示格式。注意顯示字符時(shí)光標(biāo)是自動(dòng)右移的，無需人工干預(yù)，每次輸入指令都先調(diào)用判斷液晶模塊是否忙的子程序BUSY

，然后輸入顯示位置的地址0c0H，最后輸入要顯示的字符A的代碼41H。

BUSY:PUSHACC;檢測(cè)忙信號(hào)子程序

ISBUSY:CLRECLRRSSETBRWSETBEMOVA,P1JBACC.7,ISBUSY;ACC.7=1，說明忙

POPACCACALLDELAY1RET程序在開始時(shí)對(duì)液晶模塊功能進(jìn)行了初始化設(shè)置，約定了顯示格式。注意顯示字符時(shí)光標(biāo)是自動(dòng)右移的，無需人工干預(yù)，每次輸入指令都先調(diào)用判斷液晶模塊是否忙的子程序BUSY

，然后輸入顯示位置的地址0c0H，最后輸入要顯示的字符A的代碼41H。

BUSY:PUSHACC;檢測(cè)忙信號(hào)子程序

ISBUSY:CLRECLRRSSETBRWSETBEMOVA,P1JBACC.7,ISBUSY;ACC.7=1，說明忙

POPACCACALLDELAY1RETvoidmain(void){Delay400Ms();//啟動(dòng)等待,等LCM講入工作狀態(tài)LCMInit();//LCM初始化WriteCommandLCM(0x80,1);//定位WriteDataLCM(0x41);//寫數(shù)據(jù)顯示while(1);}初始化方法初始化方法voidLCMInit(void)//LCM初始化{LCM_Data=0;WriteCommandLCM(0x38,0);//三次顯示模式設(shè)置,不檢測(cè)忙信號(hào)Delay5Ms();WriteCommandLCM(0x38,0);Delay5Ms();WriteCommandLCM(0x38,0);Delay5Ms();WriteCommandLCM(0x38,1);//顯示模式設(shè)置,開始要求每次檢測(cè)忙信號(hào)WriteCommandLCM(0x08,1);//關(guān)閉顯示W(wǎng)riteCommandLCM(0x01,1);//顯示清屏WriteCommandLCM(0x06,1);//顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置WriteComman