1、第二十五章液晶模塊。上述發(fā)光二極管數(shù)碼管只能顯示數(shù)字和部分字符，限制了其應(yīng)用范圍。在許多場(chǎng)合，需要顯示多行字符、漢字或圖形，于是液晶顯示器應(yīng)運(yùn)而生。液晶顯示器是一種低功耗顯示器，因其優(yōu)越的性能越來(lái)越受到各方的關(guān)注。液晶顯示器在越來(lái)越多的領(lǐng)域得到應(yīng)用，這可以在電子表、計(jì)算器、數(shù)碼相機(jī)、電腦顯示器和液晶電視中看到。液晶顯示模塊是一個(gè)高度集成的顯示組件，其英文名稱為“液晶顯示模塊”，簡(jiǎn)稱LCM。該液晶顯示模塊將液晶顯示裝置、控制器、印刷電路板、背光源和外部連接端口等組裝在一起，可以方便地用于需要液晶顯示的場(chǎng)合。在現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)中，液晶顯示模塊的使用越來(lái)越多。25.1液晶顯示器概述液晶顯示器液晶顯示器依

2、靠液晶顯示器來(lái)顯示數(shù)據(jù)或圖形。液晶顯示器彌補(bǔ)了發(fā)光二極管顯示器不夠美觀、不能顯示圖形和漢字等缺點(diǎn)。所以液晶顯示技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。下面介紹液晶顯示器的應(yīng)用技術(shù)。25.1.1液晶的來(lái)源，液晶，顧名思義，是固態(tài)和液態(tài)之間的中間狀態(tài)。一般來(lái)說(shuō)，最常見(jiàn)的物質(zhì)有三種形式：固體、液體和氣體。液晶是另一種特殊的物質(zhì)形式，是由澳大利亞植物學(xué)家賴因策于1888年發(fā)現(xiàn)的。此后，經(jīng)過(guò)廣泛的研究，液晶在20世紀(jì)50年代開(kāi)始大規(guī)模使用。液晶是一種有機(jī)化合物。在一定的溫度范圍內(nèi)，它不僅具有液體的流動(dòng)性、粘度和變形性，還具有晶體的熱(熱效應(yīng))、光(光學(xué)各向異性)、電(電光效應(yīng))和磁(磁光效應(yīng))等物理性質(zhì)。光通過(guò)液晶的路徑

3、是由其分子排列決定的。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，充電液晶會(huì)改變其分子排列，進(jìn)而引起光的畸變或折射。液晶顯示器就是根據(jù)這個(gè)原理制造的。25.1.2液晶顯示器的結(jié)構(gòu)和原理液晶顯示器本身不發(fā)光，它通過(guò)調(diào)節(jié)光的亮度來(lái)達(dá)到顯示效果，是一種被動(dòng)顯示。液晶顯示器主要由液晶的扭曲向列效應(yīng)構(gòu)成，這是一種電場(chǎng)效應(yīng)。本文首先介紹了液晶顯示器的結(jié)構(gòu)和原理，以及它的技術(shù)和工藝特點(diǎn)。這樣，就可以更加科學(xué)合理地使用和維護(hù)它。液晶是由長(zhǎng)桿狀分子組成的有機(jī)化合物。在自然狀態(tài)下，這些棒狀分子的長(zhǎng)軸近似平行。液晶顯示器有以下兩個(gè)結(jié)構(gòu)和功能特征。25.1.3液晶顯示模塊的類型，以液晶顯示屏為基礎(chǔ)，配合一定的控制電路，達(dá)到方便使用顯示組件的目的。

4、根據(jù)液晶屏顯示內(nèi)容的不同，液晶屏模塊可分為以下三種類型：1數(shù)字顯示液晶屏模塊2點(diǎn)陣字符液晶屏模塊3點(diǎn)陣圖形液晶屏模塊，以及25.1.4優(yōu)點(diǎn)液晶屏模塊。液晶顯示器的主要優(yōu)點(diǎn)是可以顯示多行漢字和圖形。除此之外，使用液晶顯示模塊作為顯示設(shè)備還有很多其他優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：體積小、重量輕。液晶顯示模塊通過(guò)顯示屏上的電極來(lái)控制液晶分子的狀態(tài)，達(dá)到顯示的目的，比傳統(tǒng)的具有相同顯示面積的顯示裝置重量輕得多。低功耗。液晶顯示模塊的功耗主要消耗在內(nèi)部電極和驅(qū)動(dòng)芯片上。因此，對(duì)于相同的顯示面積，液晶顯示模塊的功耗比其他顯示設(shè)備的功耗小得多。顯示質(zhì)量高。因?yàn)橐壕э@示模塊的每一個(gè)點(diǎn)在接收到信號(hào)后都保持那個(gè)顏

5、色和亮度，所以它不斷發(fā)光，不像某些顯示設(shè)備需要不斷刷新亮點(diǎn)。因此，液晶顯示模塊具有高語(yǔ)音質(zhì)量，不會(huì)閃爍，從而最大限度地減少眼睛疲勞。沒(méi)有電磁輻射。液晶顯示模塊的固有特性決定了它沒(méi)有電磁輻射，這使得液晶電視和電腦顯示器得到了廣泛的推廣。簡(jiǎn)單方便的數(shù)字接口。液晶顯示模塊都是數(shù)字的，與單片機(jī)的接口非常簡(jiǎn)單，操作也非常方便。應(yīng)用范圍廣。液晶顯示模塊，尤其是點(diǎn)陣圖形液晶模塊，可以顯示數(shù)字、字符、漢字和圖形等?？蓱?yīng)用于各種場(chǎng)合。25.2液晶模塊控制接口，液晶模塊(LCM)一般有內(nèi)置的液晶驅(qū)動(dòng)程序，它使用控制指令集進(jìn)行顯示控制。這種液晶顯示器因其界面簡(jiǎn)單、易于控制而得到廣泛應(yīng)用。一般來(lái)說(shuō)，如果你掌握了一個(gè)液

6、晶顯示模塊，你就可以熟悉使用其他液晶顯示模塊同類型的驅(qū)動(dòng)器。本文重點(diǎn)介紹了點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊的使用，它可以顯示數(shù)字、字符、漢字和圖形等。功能全面。25.2.1液晶控制驅(qū)動(dòng)器ST7920概述。液晶控制驅(qū)動(dòng)器主要用于控制液晶的顯示。ST7920、KS0066U和HD44780在市場(chǎng)上很常見(jiàn)。本文介紹了廣泛使用的ST7920液晶控制驅(qū)動(dòng)器。ST7920是臺(tái)灣思創(chuàng)電子有限公司生產(chǎn)的中文圖形控制芯片，是一款功能強(qiáng)大的液晶控制模塊，主要包括以下功能：芯片內(nèi)置1286412中文圖形點(diǎn)陣液晶顯示控制模塊，用于顯示漢字和圖形。該芯片包含8192個(gè)漢字(1616點(diǎn)陣)。由128個(gè)字符(816點(diǎn)陣)組成的ASCI

7、I字符庫(kù)。64256點(diǎn)陣顯示內(nèi)存。芯片中有2MB的漢字計(jì)算機(jī)內(nèi)存和64256點(diǎn)陣的內(nèi)存，方便簡(jiǎn)單有效地顯示漢字和圖形。該芯片具有四組可編程1616點(diǎn)陣空間。ST7920由32個(gè)通用驅(qū)動(dòng)程序和段驅(qū)動(dòng)程序組成。該芯片提供多種接口模式，如4位并行、位并行、線串行和線串行，可以滿足各種微處理器和單片機(jī)接口的需要。25 . 2 . 2 ST7920的功能描述，ST7920包括兩種型號(hào)，ST7920-BIG5內(nèi)置BIG-5碼繁體中文字庫(kù)，ST7920-GB內(nèi)置GB簡(jiǎn)體中文字庫(kù)。本文以ST7920-GB簡(jiǎn)體中文字體庫(kù)為例，介紹其功能以及如何顯示漢字、漢字和圖形。1基本操作功能2忙標(biāo)志(BF) 3地址計(jì)數(shù)器(

8、AC) 4中文字體只讀存儲(chǔ)器(CGROM)和半寬字體只讀存儲(chǔ)器(HCGROM) 5自定義字體隨機(jī)存儲(chǔ)器(CGRAM) 6圖標(biāo)隨機(jī)存儲(chǔ)器(IRAM) 7顯示數(shù)據(jù)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DDRAM) 8繪圖顯示隨機(jī)存儲(chǔ)器(GDRAM)9液晶顯示驅(qū)動(dòng)電路10光標(biāo)/閃爍控制電路，25.2.3 ST7920基本指令集。ST7920提供了11個(gè)基本說(shuō)明。當(dāng)RE=0時(shí)，它是基本指令集模式，介紹如下。1清除顯示指令2地址復(fù)位指令3進(jìn)入設(shè)定點(diǎn)指令4顯示狀態(tài)切換指令5光標(biāo)或顯示移位控制指令6功能設(shè)置指令7設(shè)置CGRAM地址指令8設(shè)置DDRAM地址指令9讀取忙標(biāo)志(BF)和地址指令10將數(shù)據(jù)寫(xiě)入RAM指令11讀取RAM值指令2

9、5.2.4 ST7920擴(kuò)展指令集，提供更高級(jí)別的液晶顯示控制。當(dāng)RE=1時(shí)，對(duì)于擴(kuò)展指令集模式，ST7920提供七條擴(kuò)展指令，如下所述。1待機(jī)模式指令2滾動(dòng)地址或內(nèi)存地址選擇指令3高亮選擇指令4睡眠模式指令5擴(kuò)展功能設(shè)置指令6 IRAM地址或滾動(dòng)地址指令7繪圖內(nèi)存地址指令25 . 2 . 5 ST7920操作模式液晶控制驅(qū)動(dòng)器ST7920提供兩種指令操作模式：并行和串行。其中，并行操作模式可分為8位并行操作模式和4位并行操作模式。下面分別介紹。1并行操作模式2串行操作模式，25.2.6圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊，市場(chǎng)上有多種圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊。這里使用的液晶模塊是北京寧河電子有限公司生產(chǎn)的NH1

10、2864M液晶顯示器，如圖所示。25.2.7圖形點(diǎn)陣液晶讀寫(xiě)子功能。介紹了圖形點(diǎn)陣液晶控制器的指令集和操作方式以及典型液晶顯示模塊的引腳接口。這里，根據(jù)8位并行接口操作模式，給出了圖形點(diǎn)陣液晶模塊的操作子功能，方便讀者調(diào)用。這里假設(shè)E是讀/寫(xiě)使能信號(hào)，R_W是讀/寫(xiě)選擇信號(hào)，RS是數(shù)據(jù)/命令信號(hào)，而D _ 1是數(shù)據(jù)命令選擇信號(hào)。P1端口用作數(shù)據(jù)指令輸入端口。這些符號(hào)對(duì)應(yīng)于液晶模塊的控制引腳，將在以下子功能中使用。1寫(xiě)指令子功能2寫(xiě)數(shù)據(jù)子功能3初始化子功能4基本指令集清除屏幕子功能5寫(xiě)漢字子功能6擴(kuò)展指令集繪圖子功能7擴(kuò)展指令集清除屏幕子功能25.3漢字和圖形顯示示例液晶顯示模塊在現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)中

11、越來(lái)越廣泛地使用，尤其是圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊，它不僅可以顯示數(shù)字和字符，還可以顯示漢字和圖形。本文以NH12864M為例，介紹了如何利用LCM在任意位置顯示漢字、圖形和圖形。在程序中，使用了前面介紹的圖形點(diǎn)陣液晶讀寫(xiě)子功能。25.3.1電路設(shè)計(jì)。這里，Atmel公司的AT89S52單片機(jī)作為控制器，也可以使用其他兼容的51系列單片機(jī)，如AT89S51、8051和AT89C51。整個(gè)電路的電路圖如圖所示。25.3.2建立項(xiàng)目，程序是用Keil C51語(yǔ)言編寫(xiě)的。具體操作步驟如下：25.3.3漢字顯示示例，首先介紹如何使用液晶顯示模塊顯示多行漢字。主程序的流程圖如圖所示。25.3.4圖形顯示示例，這里首先介紹如何使用液晶顯示模塊來(lái)顯示圖形。主程序的流程圖如圖所示。25.3.5任何位置的圖形顯示示例。這里首先介紹了如何使用液晶模塊在液晶顯示屏的指定位置顯示圖