单片机项目八 电子屏显示设计

1、单片机技术与应用单片机技术与应用项目导读项目导读项目八 电子屏显示设计 项目小结项目小结任务任务1 LCD液晶显示屏液晶显示屏 任务任务2 88点阵点阵LED显示屏显示屏 单片机技术与应用单片机技术与应用知识分布网络知识分布网络 LCD液晶显示屏幕基本内容1602字符型LCD点阵图形式LCDLED点阵显示屏基本内容88点阵LED多组88点阵LED项目八 电子屏显示设计 单片机技术与应用单片机技术与应用项目八 电子屏显示设计 单片机技术与应用单片机技术与应用相关知识：液晶显示模块基本知识相关知识：液晶显示模块基本知识 1 1、LCDLCD液晶显示模块介绍液晶显示模块介绍 液晶显示模块是一种将液晶

2、显示器件、连接件、集成电路、PCB线路板、背光源、结构件装配在一起的组件。英文名称叫“LCD MOdule”，简称“LCM”，中文一般称为“液晶显示模块”。 本项目将从市场供应现状介绍液晶显示模块。（1）数显液晶模块数显液晶模块 这是一种由段型液晶显示器件与专用的集成电路组装成一体的功能部件，只能显示数字和一些标识符号。段型液晶显示器件大多应用在便携、袖珍设备上。任务任务1 1 LCDLCD液晶显示屏液晶显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用（2）液晶点阵字符模块液晶点阵字符模块 它是由点阵字符液晶显示器件和专用行、列驱动器、控制器以及必要的连接件、结构件装配而成的，可以显示数字和西文字符。这

3、种点阵字符模块本身具有字符发生器，显示容量大，功能丰富。一般该种模块最少也可以显示8位1行或16位1行以上的字符。 这种模块的点阵排列是由57或58，511的一组组像素点阵排列组成的。每组1位，每位间有一点的间隔，每行间也有一行的间隔，所以不能显示图形。 8位1行；2行16位1行；2行；4行20位1行；2行；4行24位1行；2行；4行32位1行；2行；4行40位1行；2行；4行表8-1 点阵字符模块规格任务任务1 1 LCDLCD液晶显示屏液晶显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用（3）点阵图形液晶模块点阵图形液晶模块 这种模块也是点阵模块的一种，其特点是点阵像素连续排列，行和列在排布中均没有

4、间隔。因此可以显示连续、完整的图形。由于它也是有X-Y矩阵像素构成的，所以除显示图形外，也可以显示字符。 在选购点阵图形模块时要特别注意的是像素数量和装配所用集成电路的类型，一般有以下三种： 1) 行、列驱动型 这是一种必须外接专用控制器的模块，其模块只装配有通用的行、列驱动器。此种模块必须外接控制电路才能与计算机连接。 2) 行、列驱动-控制型 这是一种可直接与计算机接口，依靠计算机直接控制驱动器的模块。 3) 行、列控制型 这是一种内藏控制器的点阵图形模块，也是比较受欢迎的一种类型。这种模块不仅装有如第一类的行、列驱动器，而且也装配有如KS0108等的专用控制器。 本项目中所涉及到AMPI

5、RE12864液晶屏显示模块属于行、列控制型。 任务任务1 1 LCDLCD液晶显示屏液晶显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用2 2、SG12864-01F SG12864-01F 系列模块简介系列模块简介 （1）接口说明 名称名称型态型态电平电平功能描述功能描述FG铁框地GND电源地VCC输入电源输入（+5V）V0输入LCD 驱动电压输入端（对比度调节）R/W输入H/L读/写信号CS输入H/L12832 类产品片选 H：芯片1 L：芯片2CS1输入H/L片选信号，一般低有效，部分产品高电平有效，具体见各产品外形文件CS2输入H/LRS输入H/L寄存器选择端 H：数据寄存器；L：命令寄存器/

6、RST输入H/L复位信号DB0DB7输入/输出H/L数据总线VEE输入负压输入输出端LEDA输入背光正极LEDK背光负极表8-2 液晶模块接口说明任务任务1 1 LCDLCD液晶显示屏液晶显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用（2）原理图图8-1 SG12864-01F 系列液晶显示模块原理图 逻辑工作电压(Vcc)： 4.55.5V 输出高电平(VoH)： 2.4min 电源地(GND)： 0V 输出低电平(Vol)： 00.4V 输入电压： 0Vcc 模块和白侧光工作电流： 见相关产品文件 输入高电平(ViH)： 2.0Vcc 底黄绿光工作电流: 见相关产品文件 输入低电平(Vil)： 0

7、0.8V 工作频率： 0.45.5MHz（3）电气特性任务任务1 1 LCDLCD液晶显示屏液晶显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用（4）引脚功能表8-3 引脚功能表 SG12864-01F 系列液晶显示模块的主控芯片KS0108操作时序图 （5）工作时序图D0-D7三态数据总线R/W输入R/W=1，MCU 对KS0108 的读操作信号R/W=0，MCU 对KS0108 的写操作信号CS1、CS2、CS3输入片选信号。仅当CS1=CS2=0 且CS3=1 时，KS0108才选通。RS输入通道选择信号，C/D=1 数据通道，C/D=0 指令通道E输入使能信号。RST输入复位信号，低有效。复位时

8、，KS0108 将显示开关和显示起始行寄存器清零。图8-2 KS0108操作时序图任务任务1 1 LCDLCD液晶显示屏液晶显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用3 3、字模提取软件、字模提取软件 1）首先双击PCtoLCD2002快捷方式打开PCtoLCD2002界面如图8-4所示。图8-3 PCtoLCD2002界面任务任务2 2 LEDLED点阵显示屏点阵显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用2）点击新建图标建立一个用于显示汉字的1616点阵的图像，新建图像界面如图8-5所示。图8-4 PCtoLCD2002新建图像界面 任务任务2 2 LEDLED点阵显示屏点阵显示屏单片机技术与应用单

9、片机技术与应用3）在新建的图像点阵上通过单击左键写出所需要的汉字，如图8-6所示。图8-5 PCtoLCD2002写入汉字界面任务任务2 2 LEDLED点阵显示屏点阵显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用4） 单击选项菜单打开字模选项界面，针对AMPIRE1286液晶屏显示模块的显示特点具体设置，如下图8-7所示。图8-6 PCtoLCD2002字模选项设置界面 任务任务2 2 LEDLED点阵显示屏点阵显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用5）单击生成字模按钮即可生成“元”的字模代码，如下图8-8所示。图8-7 PCtoLCD2002生成字模代码界面6）只需将PCtoLCD2002所生成的

10、字模代码拷贝到程序中进行调用即可在液晶屏上显示“元”字。任务任务2 2 LEDLED点阵显示屏点阵显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用 1）Proteus ISIS中的88点阵LED元件原理图如图8-16所示。由于该元件引脚没有任何标注，因此在使用之前必须进行引脚测试，以确定行线和列线的顺序及极性。图8-16中给出了一种进行引脚测试的方法，根据测试结果便很容易确定该元件的电路接法。 2）了解LED驱动芯片74LS245的功能，按照功能要求进行连线。 图8-8 88点阵LED元件原理图及引脚测试 任务任务2 2 LEDLED点阵显示屏点阵显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用相关知识：相关知识

11、：8X8点点阵阵LED 基本知基本知识识1 1、8X88X8点阵点阵LEDLED工作原理工作原理 88点阵共需要64个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一列置1电平，某一行置0电平，则相应的二极管就亮；因此要实现一根柱形的亮法，对应的一列为一根竖柱，或者对应的一行为一根横柱，因此实现柱的亮的方法如下所述： 1）一根竖柱：对应的列置1，而行则采用扫描的方法来实现。 2）一根横柱：对应的行置0，而列则采用扫描的方法来实现。 图8-9 88点阵LED结构图 任务任务2 2 LEDLED点阵显示屏点阵显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用2 2、74LS24574

12、LS245双向总线发送双向总线发送/ /接收器接收器 图8-10 74LS245双列直插封装结构图DIR或AB/BA接口符号用途A0A7A总线端B0B7B总线端/G或/CE三态允许端（低电平有效）方向控制端表8-7 74LS245引出端口说明 表8-8 74LS245端口功能表DIR或AB/BA/G或/CE功能00B数据到A总线01A数据到B总线1隔离任务任务2 2 LEDLED点阵显示屏点阵显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用连连接接单单片机和点片机和点阵屏阵屏 用用P0P0口控制点阵的列口控制点阵的列 用用P2P2口控制点阵的行口控制点阵的行X0P0.0Y7P2.7Y0P2.0X7P0.

13、7行行P2列列-P0任务任务2 2 LEDLED点阵显示屏点阵显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用每一行的数据每一行的数据都没有规律，都没有规律，需要采用需要采用查表程序查表程序。0001 1000B，即，即18H0011 1100B，即，即3CH0111 1110B，即，即3eH1111 1111B，即，即ffH0001 1000B，即，即18HC程序编码采用：从右到左顺序程序编码采用：从右到左顺序点亮处为高电平点亮处为高电平“1”；熄灭处为低电平；熄灭处为低电平“0”-阴码阴码0001 1000B，即，即18H0001 1000B，即，即18H0001 1000B，即，即18H暗显暗显任

14、务任务2 2 LEDLED点阵显示屏点阵显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用每一行的数每一行的数据都没有规据都没有规律，需要采律，需要采用查表程序用查表程序。1110 0111B，即，即0E7H1100 0011B，即，即0C3H1000 0001B，即，即81H0000 0000B，即，即00H1110 0111B，即，即0E7H11100111B，即，即0E7H11100111B，即，即0E7H11100111B，即，即0E7H编码采用：从右到左顺序编码采用：从右到左顺序点亮处为低电平点亮处为低电平“0”；熄灭处为高电平；熄灭处为高电平“1”-阳码阳码亮显亮显任务任务2 2 LEDLED

15、点阵显示屏点阵显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用点点亮亮全全屏屏的的原原理理图图任务任务2 2 LEDLED点阵显示屏点阵显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用多字符轮流显示：，多字符轮流显示：，任务任务2 2 LEDLED点阵显示屏点阵显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用上面00H左面第左面第1列列下面04H采用按列采用按列编码编码：从从左到右，左到右，“ “高高电电平平” ”点亮点亮2组88点阵显示第第2列列上面00H下面3CH左边两列：DB 00H,04H,00H,3CH,-（每每个个字字8列、列、16个个代代码码）任务任务2 2 LEDLED点阵显示屏点阵显示屏单片机技术与应用单

16、片机技术与应用用2组88点阵，自己编码显示数字“0”和“9”采用按列采用按列编码编码：从从左到右左到右(顺顺向向) ，“ “高高电电平平” ”点亮点亮(阴码阴码)任务任务2 2 LEDLED点阵显示屏点阵显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用用4组88点阵，自己编码显示汉字“信”采用按列采用按列编码编码：从从左到右左到右(顺顺向向)，“ “高高电电平平” ”点亮点亮(阴码阴码)上面01H左面第左面第1列列下面00H第第2列列-上面02H下面-00H第第16列列上面00H下面00H.(每每个个字字16列、列、 32个个代代码码)DB 01H,00H,02H,00H,0CH,00H,3FH,0FE

17、H“信信” ”任务任务2 2 LEDLED点阵显示屏点阵显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用设计方案设计方案 选用AT89C52单片机、时钟电路、复位电路、电源、并行接口和AMPIRE12864液晶屏显示模块构成最小系统，完成对液晶屏显示模块的控制。 任务实施任务实施并并行行接接口口AT89C52单片机单片机电源电源时钟电路时钟电路复位电路复位电路AMPIRE12864液晶屏显示模块图8-11 液晶屏最小系统方案设计框图 任务任务1 1 LCDLCD液晶显示屏液晶显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用图8-12 单片机和字符型LCD液晶显示器1602电路原理图任务任务1 1 LCDLCD液晶

18、显示屏液晶显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用图8-13 单片机和图形点阵液晶显示器12864电路原理图任务任务1 1 LCDLCD液晶显示屏液晶显示屏单片机技术与应用单片机技术与应用5 5、实物连接、制作、实物连接、制作任务实施任务实施图8-14 液晶屏控制电路制作在万能板上按照液晶屏控制电路图焊接元器件, 图8-14为焊接好的电路板硬件实物 。任务一任务一 液晶显示屏显示设计液晶显示屏显示设计单片机技术与应用单片机技术与应用设计方案设计方案 选用AT89C52单片机、时钟电路、复位电路、电源、74LS245和MATRIX-88-RED构成单片机最小系统，完成对88LED点阵的控制。 任务实施任务实施图8-15 88LED点阵最小系统方案设计框图 AT89C52单片机单片机电源电源时钟电路时钟电路复位电路复位电路MATRIX-88