1、 LCD液晶驅動模塊本節(jié)提要 LCD液晶顯示器簡介 MSP430 LCD控制器液晶顯示器原理 在單片機的應用中，人機界面占據(jù)相當重要的地位。人機界面主要包括事件輸入和結果指示，事件輸入包括鍵盤輸入，通訊接口，事件中斷等，結果指示包括LED/LCD顯示、通訊接口、外圍設備操作等。而在這些人機界面當中，LCD 顯示技術由于其具有界面友好，成本較低等特點而在很多應用場合得以廣泛應用。 液晶顯示器的原理是利用液晶的物理特性，通電時導通，排列變得有秩序，使光線容易通過；不通電時排列混亂，阻止光線通過。通過和不通過的組合就可以在屏幕上顯示出圖像來。通俗地說，液晶顯示器就是兩塊玻璃中間夾了一層（或多層）液晶

2、材料，液晶材料在信號控制下改變自己的透光狀態(tài)，于是就能在玻璃面板前看到圖像了。由于液晶是通過環(huán)境光來顯示信息的，液晶本身不主動發(fā)光，所以液晶功耗很低，更加適合于單片機低功耗應用系統(tǒng)。 整個LCD Panel 由上下玻璃基板和偏振片組成，在上下玻璃之間，按照螺旋結構將液晶分子有規(guī)律的進行涂層。液晶面板的電極是通過一種ITO 的金屬化合物蝕刻在上下玻璃基板上。如圖所示，液晶分子的排列為螺旋結構，對光線具有旋光性，上下偏振片的偏振角度相互垂直。在上下基板間的電壓為0 時，自然光通過偏振片后，只有與偏振片方向相同的光線得以進入液晶分子的螺旋結構的涂層中，由于螺旋結構的的旋旋光性，將入射光線的方向旋轉9

3、0度后照射到另一端的偏振片上，由于上下偏振片的偏振角度相互垂直，這樣入射光線通過另一端的偏振片完全的射出，光線完全進入觀察者的眼中，看到的效果就為白色。而在上下基板間的電壓為一交流電壓時，液晶分子的螺旋結構在電(磁)場的作用下，變成了同向排列結構，對光線的方向沒有作任何旋轉，而上下偏振片的偏振角度相互垂直，這樣入射光線就無法通過另一端的偏振片射出，光線無法進入觀察者的眼中，看到的效果就為黑色。這樣通過在上下玻璃基板電極間施加不同的交流電壓，即可實現(xiàn)液晶顯示的兩種基本狀態(tài)亮(On)和暗(Off)。下面以直視型簡單多路液晶顯示面板TN/STN LCD Panel的基本結構介紹 LCD 的基本顯示原

4、理。LCD的幾個關鍵參數(shù) 在實際的液晶模擬驅動電壓中，有幾個參數(shù)非常關鍵：1、交流電壓，液晶分子是需要交流信號來驅動的，長時間的直流電壓加在液晶分子兩端，會影響液晶分子的電氣化學特性，引起顯示模糊，壽命的減少，其破壞性為不可恢復；2、掃描頻率，直接驅動液晶分子的交流電壓的頻率一般在60100Hz 之間，具體是依據(jù)LCD Panel 的面積和設計而定，頻率過高，會導致驅動功耗的增加，頻率過低，會導致顯示閃爍，同時如果掃描頻率同光源的頻率之間有倍數(shù)關系，則顯示也會有閃爍現(xiàn)象出現(xiàn)。 LCD的幾個關鍵參數(shù)3、占空比(Duty) ，該項參數(shù)一般也稱為Duty數(shù)或COM 數(shù)。由于STN/TN的LCD 一般

5、是采用時分動態(tài)掃描的驅動模式，在此模式下，每個COM 的有效選通時間與整個掃描周期的比值即占空比(Duty)是固定的，等于1/COM 數(shù)。4、偏置(Bias)，LCD 的SEG/COM 的驅動波形為模擬信號，而各檔模擬電壓相對于LCD 輸出的最高電壓的比例稱為偏置，而一般來講，Bias是以最低一檔與輸出最高電壓的比值來表示。液晶的分類 段式：段式液晶所顯示的圖形都是事先制定好的，如七段數(shù)碼字的段碼，在顯示時不能變化。 點陣式：可以組成任何圖形，但比較復雜，需要配備專門的驅動電路和控制命令。MSP430液晶驅動模塊LCD_B主要特點 具有顯示緩存器 所需的SEG、COM信號自動產生 多種掃描頻率

6、 每個閃爍段都有獨立的閃爍存儲器 穩(wěn)壓電荷泵 軟件實現(xiàn)反向控制 顯示緩存器可作為一般存儲器 4種驅動方法 靜態(tài) 2-mux，1/2bias或1/3bias 3-mux，1/2bias或1/3bias 4-mux，1/2bias或1/3bias不同驅動方式下公共極和驅動段的關系液晶顯示緩存器和段、公共極輸出控制 液晶顯示緩存器各個位與液晶的段一一對應。存儲位置位則可以點亮對應的液晶段，存儲位復位液晶段變暗。段、公共極輸出控制能夠自動從顯示緩存器讀取數(shù)據(jù)，送出相應信號到液晶玻璃片上。因為不同器件驅動液晶的段數(shù)不同，所以液晶顯示緩存器的數(shù)量也不一樣。數(shù)量越大，驅動能力越強，顯示的內容就越多。 靜態(tài)方

7、式 靜態(tài)方式只有一個公共極，所以位0和位4存儲段信息。每個字的8段安排在4個顯存字節(jié)中。根據(jù)圖4-54所示的連接情況和顯存結構，在靜態(tài)方式下顯示數(shù)字“0”，可將連續(xù)四個顯存字節(jié)內容設置為：0X11、0X11、0X11、0X00，即顯示a、b、c、d、e、f段。2-mux方式 2MUX方式有2個公共極，所以可以用顯示緩存器的位4、5和位0、1來存儲段信息。每個字的8段安排在2個顯存字節(jié)中。根據(jù)圖4-55所示的連接情況和顯存結構，在2MUX方式下顯示數(shù)字“0”，可將連續(xù)2個顯存字節(jié)內容設置為：0X23、0X13、即顯示a、b、c、d、e、f段。3-mux方式 3MUX方式有3個公共極，所以可以用顯

8、示緩存器的位4、5、6和位0、1、2來存儲段信息。3MUX方式支持每個字9段，而不是8段，每個字的9段被安排在1.5個顯存字節(jié)中。根據(jù)圖4-56所示的連接情況和顯存結構，在3MUX方式下顯示數(shù)字“0”，可將連續(xù)2個顯存字節(jié)內容設置為：0X53、0X06即顯示a、b、c、d、e、f段。4-mux方式 4MUX方式有4個公共極，所以可以用顯示緩存器的位4、5、6、7和位0、1、2、3來存儲段信息。每個字的全部8段被安排在同一個顯存字節(jié)中。4MUX方式是最簡單、方便的顯示方式。根據(jù)圖4-59所示的連接情況和顯存結構，在4MUX方式下顯示數(shù)字“0”，可將1個顯存字節(jié)內容設置為：0XEB即顯示a、b、c

9、、d、e、f段。電路圖SEG_BL_EN連接430單片機P5.7，對于單片機，P5.7作為普通的GPIO使用，對于LCD，可以認為是片選信號。其余的SEG0SEG11,COM0COM3是單片機的引腳直接連接到LCD接口上。LCD段定義/ LCD 段定義#define d 0 x01#define c 0 x20#define b 0 x40#define a 0 x80#define dp 0 x10#define g 0 x04#define f 0 x08#define e 0 x02const char char_gen = / As used in 430 Day Watch Demo

10、 board a+b+c+d+e+f, / Displays 0 b+c, / Displays 1 a+b+d+e+g, / Displays 2 a+b+c+d+g, / Displays 3 b+c+f+g, / Displays 4 a+c+d+f+g, / Displays 5 a+c+d+e+f+g, / Displays 6 a+b+c, / Displays 7 a+b+c+d+e+f+g, / Displays 8 a+b+c+d+f+g, / Displays 9 a+b+c+e+f+g, / Displays A c+d+e+f+g, / Displays b a+d+e

11、+f, / Displays c b+c+d+e+g, / Displays d a+d+e+f+g, / Displays E a+e+f+g, / Displays f a+b+c+d+f+g, / Displays g c+e+f+g, / Displays h b+c, / Displays i b+c+d, / Displays j b+c+e+f+g, / Displays k d+e+f, / Displays L a+b+c+e+f, / Displays n a+b+c+d+e+f+g+dp / Displays full;LCD寄存器LCD的寄存器主要包括三大類：的寄存器主

12、要包括三大類：n控制寄存器（共控制寄存器（共10個）個）n顯示緩沖寄存器顯示緩沖寄存器LCDM1LCDM28n閃爍緩沖寄存器閃爍緩沖寄存器LCDBM1LCDBM28LCD控制寄存器0（LCDBCTL0） LCDDIVx：第1115位，LCD頻率選擇。 LCDPREx：第810位，LCD頻率選擇。 LCDSSEL：第7位，LCD刷新頻率和閃爍頻率時鐘源選擇位 0：ACLK； 1：VLOCLK； LCDMXx：第35位，LCD的驅動模式控制位。 000：靜態(tài)驅動； 001：2MUX驅動； 010：3MUX驅動； 011：4MUX驅動；100：5MUX驅動； 101：6MUX驅動； 110：7MUX

13、驅動；111：8MUX驅動； LCDSON：第2位，LCD所有段熄滅控制位。 0：所有LED段熄滅； 1：所有LED段使能，根據(jù)相應顯示緩存點亮或熄滅。 LCDLP：第1位，LCD低功耗波形驅動使能控制位。 0：標準LCD驅動波形； 1：低功耗LCD驅動波形。 LCDON：第0位，LCD開關控制位。 0：LCD關閉； 1：LCD打開。例一：數(shù)碼管動態(tài)顯示數(shù)字例一：數(shù)碼管動態(tài)顯示數(shù)字05void Init_lcd(void)LCDBCTL0 =LCDDIV0 + LCDPRE0 + LCD4MUX ;/時鐘1分頻，時鐘源ACLK，4MUX驅動 LCDBPCTL0 = LCDS0 + LCDS1

14、+ LCDS2 + LCDS3 + LCDS4 + LCDS5 + LCDS6+ LCDS7 + LCDS8+ LCDS9 + LCDS10 + LCDS11 ; P5SEL |= BIT3 + BIT4 + BIT5;void Backlight_Enable(void) P8DIR |= BIT0; P8OUT |= BIT0;void LCD_Clear(void)/清屏 unsigned char index; for (index=0; index12; index+) LCDMEMindex = 0; void LcdGo(unsigned char Dot)if(Dot=1)/打

15、開液晶顯示LCDBCTL0 |= LCDON;else if(Dot=0)/關閉液晶顯示LCDBCTL0 &= LCDON;void main(void) Init_lcd(); / LCD初始化 Backlight_Enable(); / 打開背光 LcdGo(1); / 打開液晶模塊 LCD_Clear(); / 清屏 while(1) for (i=0; i6; i+) / Display 012345 for(j=0;j6;j+) LCDMEMj = char_geni; delay_ms(1000); 基本任務： 數(shù)碼管動態(tài)顯示數(shù)字05。進階任務：1、數(shù)碼管同時顯示“012345”2、加按鍵控制，初始值為0（只有一位顯示，其余消隱），通過按鍵改變顯示的值，