lcd的特性及选择

1、液晶显示及其使用注意事项液晶专业名词术语专业术语 英文全称 中文含义  LCD Liquid Crystal Display 液晶显示  LCM LCD Module 液晶显示模块  TN Twisted Nematic 扭曲向列显示类型  STN Supper Twisted Nematic 超扭曲向列的显示类型  FSTN Formulated STN 薄膜补偿型STN，用于黑白显示  CSTN Color STN 彩色STN型  TFT Thin Film Transistor 薄膜晶体管显示类型  SMT

2、Surface MountTechnology 即表面安装技术。特点：可靠性高。  COB Chip On Board 芯片被邦定在PCB上。特点：价格便宜，可靠性稍差。  TAB Tape Aotomated Bonding各向异性导电胶连接方式。将封装形式为TCP（Tape Crrier Package 带载封装）的IC用各向异性导电胶分别固定在LCD和PCB上。特点：这种安装方式可减小LCM的重量、体积、安装方便、可靠性较好！COG Chip On Glass芯片被直接邦定在玻璃上。特点：LCD模块的体积小、重量轻，且易于大批量生产，适用于消费类电子产品用的LCD，如

3、：手机、PDA等便携式电子产品。COF Chip On Film芯片被直接安装在柔性PCB上，这是一种新兴技术。LED 背光Light Emitting Diode发光二极管型的背光源。特点：低压直流供电，亮度高，寿命长。EL 背光Electroluminescence电致发光型的背光源。特点：可以做的很薄，发光均匀。高压交流供电，需DC-AC逆变器，亮度低，寿命短。CCFL 背光 Cold CathodeFluorescent   Lamp冷阴极荧光灯型的背光源。特点：亮度高，背光源的面积可以做的较大，高压交流供电，需DC-AC逆变器，寿命短。液晶显示模块使用须知

4、0;  处理保护膜  特晶液晶显示模块产品表面有一层保护膜，以防止屏表面被脏污、划伤等损坏；用户在整机装配前最好不要撕掉。加装衬垫或透明保护层在模块与前面板之间最好加装一块约0.1毫米的绝缘衬垫；如果有抗强电压干扰的要求，最好在模块前的面板上增加透明玻璃或PVC膜保护，模块屏表面与面板距离随强电压升高而增大，一般比例为每提高一千伏增加1毫米。  静电防护  模块中的控制、驱动电路都是低、微功耗的CMOS电路，极易被静电击穿，静电击穿是一种不可修复的损坏，而人体有时会产生高达上百伏的高压静电，所以，在操作、装配以及使用中都应非常小心，严防静电。一般措施：&

5、#160;   1、不要用手随意触摸外引线、电路板上的电路及金属框；    2、如必须直接接触时，应使人体与模块保持在同一电位，或将人体良好接地；    3、焊接使用的烙铁和操作电动工具必须良好接地，没有漏电；    4、不得使用真空吸尘器进行清洁处理，因为它会产生很强的静电；    5、空气干燥时也会产生静电，工作间温度应保持在RH60%左右；    6、取出或放回包装袋或移动位置时，需要小心防止静电。特晶模块产品的最内层包装袋是特殊防静电的导电塑料薄膜，请不要随意舍弃或替换。

6、60; 装配操作时的注意事项    1、模块是经过精心设计组装的，请不要未经同意自行加工，修正或拆卸，因此造成的损坏，不稳    定甚至报废特晶将宣布免责。    2、液晶模块的零部件切勿随意修改，不要随意使之变形。    3、不要修改加工PCB外形、装配孔、线路及其部件。    4、不得修改导电胶条、ACF压接部位或其他方式的连接部分。    5、不要修改任何内部支架，结构。    6、不要碰、摔、扭曲模块。    7、安装时，不要使

7、PCB板受力不均，以免造成缺段，彩虹等缺陷故障。   焊接    1、烙铁温度小于280度；    2、焊接时间小于34秒；    3、焊接材料要求低熔点；    4、不要使用酸性助焊剂；    5、尽量不要重复焊接，每次重复焊接间隔5分钟以上为hao 模块的使用与保养    1、模块外引线绝对不要接错，在连线调试夜景模块时，请注意正确连线，尤其是正负电极不能接    错，否则可能造成过流、过压、烧毁电路上的芯片； 

8、   2、模块在接入或断开系统前必须切断电源；在电压稳定后才能开始输入控制信号电平；    3、液晶显示模块的对比度、视角、与温度、驱动电压有很大关系，所以首先要保持电源电压稳定    其次负电压要适当，过低影响显示效果，过高不仅效果不好，甚至会影响液晶屏和芯片寿命。    4、不应在超过规定温度的环境保存和使用模块，否则会造成失效或损坏。    5、长期用于户外环境时，应采取防紫外线措施，否则会缩短液晶模块寿命。客户怎样选择液晶屏？1。首先根据自己的显示需要选出自己需要什么样的点阵的模组，例如：1286

9、4-8X4个汉字；19264-12X4个汉字。2。确定LCD模式。通常是TN，STN，FSTN。STN：黄绿膜，蓝膜，黑白膜3。确定适合的温度范围。4。确定接口定义。!5。确定是否带负压。6。样品定样，定量。7。确定交货期。液晶显示屏的类型选择，我们提供系列的液晶解决方案： 字符确定显示行列数TN、STN类带背光否确定尺寸确定工作与储存温度范围 图形单色还是彩色（TFT真彩还是STN伪彩）确定分辨率确定外形尺寸背光类型（LED、EL、CCFL）确定工作与储存温度范围图形点阵式液晶，我们又将其分为TN、STN(DSTN)、TFT等几类。这种分类需从液晶材料和液晶效应讲起，请参考液晶显示原理TN类

10、液晶由于它的局限性，只用于生产字符型液晶模块；而STN(DSTN)类液晶模块一般为中小型，既有单色的，也有伪彩色的；TFT类液晶，则从小到大都有，而且几乎清一色为真彩色显示模块。除了TFT类液晶外，一般小液晶屏都内置控制器(控制器的概念相当于显示卡上的主控芯片)，直接提供MPU接口；而大中液晶屏，要想控制其显示，都需要外加控制器。液晶具体使用，请参考显示解决方案 因此，选择您所需要的液晶屏，需要考虑的几个方面细述如下：一、如果只需要显示字符和数字，而且一屏所显示的内容不超过字符型液晶的最大限制(比如40×4)，就可选择字符型液晶，直接与MPU连接即可。 二、如果需要动态地显示汉字和图

11、形，那么，只能选择图形点阵式液晶，接下来该考虑的问题就是需要选择STN(DSTN)单色、伪彩色还是TFT真彩色。一般情况下，如果使用单片机控制，由于其控制能力的限制，只有在640×480以下单色、320×240以下伪彩色的范围内进行选择；如果使用PC、IPC或其它控制能力比较强的主控模块(如视频输入控制模块)，只要具备液晶显示部分或外加显示控制，就可以有较大的选择余地，不带内置控制器的单色、伪彩色和真彩色液晶均可。同时应该考虑到外形尺寸的要求。另外请注意，LCD的分辨率在物理上是固定的，满屏显示一般只能以其固有的分辨率显示，这一点与CRT有所区别。 三、背光选择，说到背光问

12、题，需要从另一个角度将液晶分类，即透射式、反射式、半反半透式液晶三类，因为液晶为被动发光型显示器，所以必须有外界光源，液晶才会有显示，透射式液晶必须加上背景光，反射式液晶需要较强的环境光线，半反半透式液晶要求环境光线较强或加背光。 字符类液晶，带背光的一般为LED背光，以黄颜色（红、绿色调）为主。一般为+4.2V驱动。 单色STN中小点阵液晶，多用LED或EL背光，EL背光以黄绿色（红、绿、白色调）常见。一般用400800Hz、70100V的交流驱动，常用驱动需要约1W的功率。 中大点阵STN液晶和TFT类液晶，多为冷阴极背光灯管（CCFL/CCFT），背光颜色为白色（红、绿、蓝色调）。一般用

13、25k100kHz，300V以上的交流驱动。四、温度范围，很多字符型液晶以及小图形点阵液晶有常温型和宽温型的，而大图形点阵的液晶宽温型的在大陆市场上比较少见，常温一般指工作温度050，宽温到-2070（个别的可到零下30，如LQ5AW136 TFT 视频接口）；另外在湿度方面也有一定的要求。 五、亮度问题，亮度单位为cd/m2或叫Nit(尼特)，大部分TN、STN(DSTN)液晶的亮度不超过100cd/m2，但是目前比较常用的56英寸的伪彩色STN屏的亮度都在130cd/m2左右，京瓷有一种5.7"的LCD亮度达200cd/m2，而TFT类液晶的亮度则150cd/m2以上常见，我公司

14、还可提供部分超高亮度的液晶，亮度可达1000cd/m2，甚至1600cd/m2。 六、配件方面，由于液晶的规格、接口没有国际标准，所以不同厂家、不同种类的液晶的信号接口往往不一致，所以选择液晶时，注意购买相关配件（包括信号连接器件、逆变器等）。 我公司可以提供全套液晶显示套件及解决方案。 ·走出液晶选购的四大误区 误区一：过分追求低价位液晶显示器的性能价格比是消费者最关心的因素。液晶显示器价格80%集中在液晶面板的成本上，其好坏也决定了液晶显示器的品质。液晶面板的亮度、对比度、色纯度、视角范围、响应时间和坏点数等都有严格的标准，划分为几个级别。它们之间的成本差距很大。如今大大小小各种

15、类型的厂商纷纷加入竞争，其中难免会有鱼龙混杂、以次充好的现象，造成市场和价格的混乱。更有一些厂商将一些退换的产品，经过加工后低价倾销。所以在选购时，一定不要一味追求低价位。误区二：无坏点是衡量质量的标准目前许多厂商在促销产品时都大力宣传无坏点，致使许多用户在选购时只知道挑选产品有无坏点，而忽略了其他指标。目前没有一家厂商的面板可以在技术上完全保证无坏点。一部分厂商把换回来的有坏点的产品，翻新后换个型号销售。更有厂商，把承诺无坏点的产品亮点全部用仪器变成了暗点，欺骗不知道真相的消费者。一些厂商片面炒作无坏点，只是一种噱头而已。误区三：片面跟从厂商宣传亮度和对比度目前市场上主流产品的亮度多在250

16、350cdm 2之间，已经足够满足需要。对比度也并非越大越好，而是要与一定的亮度相配合才能塑造出较好的色彩。事实上，液晶显示器的亮度及其均匀性与背灯管的数量、亮度和排布方式都有关系，同时还与液晶板本身透光性相关，这些在指标上都反映不出来，消费者最好多选几台相互比较一下，不要盲目在参数上求高求大。可视角度和响应时间可视角度标志液晶显示器画面能被观赏的最大范围。目前市场上15英寸液晶的水平可视角度多在100-140度，三星等一些液晶显示器大厂商的产品则达到了160度或170度。响应时间决定了液晶显示器对快速活动画面的表现能力，响应时间长将可能导致显示产生残像、拖尾等现象。目前市场上25毫秒成为大部

17、分液晶显示器的标准响应时间。对于该指标，需要注意的是很多厂商以半程响应时间代替全程时间的方法。多媒体功能应用和时尚外观多媒体功能应用主要指数字接口，通过主机高性能的信息处理，多媒体娱乐功能数字信号接收功能的加入使人们可以浏览更精彩的画面和影像，在线游戏更完美，可以收看数字电视等。在这方面最有实力的是三星，其现有的许多液晶产品都有了数字接口，可以方便地将视频信号送进去。其中241MP更可支持HDTV(高清晰度电视)，外置式电视高频头及通过杜比认证的3D环绕声大功率音箱系统随时可以变身为家庭影院。此外，外型设计的新颖及不占用过多的空间也是液晶显示器的亮点所在。为此，厂商可谓煞费苦心。像三星的窄边框

18、SlimLine设计，显示器的边框厚度只有18.6mm，可以使消费者感受到更大的视觉空间；可折叠的液晶显示器可将液晶屏幕整个往底座方向压缩，形成一个5公分厚的镜框模样，还可以挂在墙上使用。误区四：忽略品牌实力 当前液晶显示器市场品牌林立，型号众多，一些杂牌军混杂其中，各项技术的不完善性造成了各品牌间产品性能差异较大。面对这种情况，品牌无疑是消费者选择商品的重要标准之一，特别是对于一些国际知名品牌而言，更是信誉的保证。目前这一市场中三星、索尼、飞利浦等品牌在业界中具有良好的口碑。像在中国素有显示器市场航标之称的三星，是目前世界上最大的液晶面板生产商，占据了全球20%的液晶市场份额，同时也是产品线

19、最全的厂商，拥有15到24英寸共6个尺寸50多款产品。在业界率先发布了具有划时代意义的46英寸液晶屏，拥有绝对领先性的显示器技术，牢牢地巩固了自身在液晶技术上的领先地位。飞利浦与LG显示器部门合并后，也拥有一定的技术优势。·使用中的故障排除 一个合格的液晶显示器件在使用时，有时也会由于不合理的使用、不适宜条件及配件不合格或安装方法不当而出现故障。其原因和排除方法如下： 1“字迹”排除 使用几小时或几天后，电极变色出现黑、棕色“字迹”，液晶盒产生气泡，以致不能显示。这是由于驱动电压直流成分过大，从而引起电化学反血造成的。检查电路，排除过大直流成分后，换上新的液晶显示器件即可。当刚刚出现

20、“字迹”时，可将液晶显示器件加热至保存温度以上，即使液晶显示器件显示面全都变黑时，停止升温，自然冷却后，一般可除掉“字迹”。 2隐约显示的排除 装配后出现不该显示的笔段也隐约显示，以致不能读出，其原因可能是： · 引线间不清洁用干细布擦净即可。 · 天气太潮，玻璃表面导电。室内干燥后即可恢复。 · 公用电极或段电极悬空，重新安装可靠后，即可消除。 · 交流方波上下幅度不对称，造成熄灭时截止不清，调整方波幅度即可解决。 · 导电橡胶条纹不正、不平行、绝缘性能较差，更换导电橡胶条即可。 3对比度差的排除对比度很差、或出现负像，或

21、显示混乱，或全部显示，一般是由于背电极悬空造成，排除即可。 4混乱显示的排除外界干扰也可能引起显示混乱，排除干扰即可。5全部显示的排除译码器正常，但全部像素显示。一般是背电极未接好，悬空或背电极接入直流。 6缺笔划显示的原因及其排除 · 电极引线沾污，导致装配接触不良。 · 导电橡胶沾污，导致装配接触不良。 以上两项只需要进行清洁处理后重新装配即可。装配时不能用手触摸清洁处理后的部位。 · 玻璃边缘破损，划伤外引线导电层。 · 装配压框不合适。 7无规律不正常显示的排除 造成混乱显示的原因可能是：背电极悬空，驱动为直流、电源波动，接触不良、电池

22、耗尽等。可根据不同原因进行排除。 8断续显示的排除功能紊乱，不能调校，显示时断时续其原因为电源电压不正常，电池耗尽，此时需要换电池摘 要 LCD液晶显示已经是人机界面的关键技术。本文对基于单片机的LCD液晶显示器控制系统进行了研究。首先在绪论中介绍了本课题的课题背景、研究意义及完成的功能。本系统是以单片机的基本语言C语言来进行软件设计，为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了。使硬件在软件的控制下协调运作。正文中首先简单描述系统硬件工作原理，且附以系统硬件设计框图，并介绍了单片机微处理器的发展史，论述了本次毕业设计所应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能

23、及工作过程, 并具体描述了AT89C51 AMPIRE128×64接电路接口的软、硬件设计。其次阐述了程序的流程和实现过程。本文撰写的主导思想是软、硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。最后对我所开发的用单片机实现LCD液晶显示器控制原理的设计思想和软、硬件调试作了详细的论述。关键词：单片机，LCD，89C51绪 论 LCD液晶显示技术作为人机交互的主流方式，正广泛应用于家电、手机、个人电脑等显示终端。随着电子技术的发展，单片机技术的应用产品日益增多，研究以单片机作为主控制器的LCD液晶显示器控制系统意义重大。展望未来，急速的响应速度将会成为个性化LCD的发展趋势，越来越

24、多的单片机正如雨后春笋般涌现。本课题对基于单片机的LCD液晶显示器控制系统进行了研究,把单片机和液晶显示技术结合起来，达到用单片机控制液晶显示的功能。液晶显示技术是近代电子技术的一种高新技术产物，它已被广泛应用在：手机、MP3、MP4、电视、计算机等电子产品。液晶显示器具有厚度薄、适于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点。随着电子产品的越来越普及，对显示器的质量要求大大地提高了，于是各种各样的显示器就应运而生了，在这些显示器中对液晶显示器的要求也相应的加强，液晶显示已经逐步取代了传统的CRT，它相对CRT的优点已经十分明显，所以国内外都在加强对此项的研究开发。在液晶显示器市场，如松

25、下、索尼、飞利浦、三星、LG等著名厂商已经开始了技术较量，投入大量的资金来提高液晶显示器的技术含量。而随着计算机应用技术的不断发展，在现代电子技术控制领域内单片机的应用越来越广泛，并且伴随超大规模集成电路工艺和集成制造技术的不断完善，单片机的硬件集成度也在不断提高，已经出现了满足各种不同需求、具有特殊功能的单片机。本课题主要是适应目前市场上需求，加强对产品的普及，更深刻的理解单片机、液晶显示、以及控制系统的组成和控制方式等。这些都使我们去能更好的去认识和使用单片机和液晶类产品。1 液晶显示技术介绍1.1 “液晶”名字由来液晶最早是奥地利植物学家莱尼茨尔（F.Reinitzer)于1888年发现

26、的，他在测定有机物的熔点时，发现某些有机物（胆甾醇的苯甲酸脂和醋酸脂）熔化后会经历一个不透明的呈白色浑浊液体状态，并发出多彩而美丽的珍珠光泽，只有继续加热到某一温度才会变成透明清亮的液体。第二年，德国物理学家莱曼（O.Lehmann)使用他亲自设计，在当时作为最新式的附有加热装置的偏光显微镜对这些脂类化合物进行了观察。他发现，这类白而浑浊的液体外观上虽然属于液体，但却显示出各向异性晶体特有的双折射性。于是莱曼将其命名为“液态晶体”，这就是“液晶”名称的由来。1.2 LCD液晶显示原理 1.2.1 液晶显示器的显像原理液晶显示器(LCD/Liquid Crystal 

27、;Display）的显像原理是将液晶置于两片导电玻璃之间，靠两个电极间电场的驱动，引起液晶分子扭曲向列的电场效应，以控制光源透射或遮蔽功能，在电源关开之间产生明暗而将影像显示出来，若加上彩色滤光片，则可显示彩色影像。在两片玻璃基板上装有配向膜，所以液晶会沿着沟槽配向，由于玻璃基板配向膜沟槽偏离90度，所以液晶分子成为扭转型，当玻璃基板没有加入电场时，光线透过偏光板跟着液晶做90度扭转，通过下方偏光板，液晶面板显示白色；当玻璃基板加入电场时，液晶分子产生配列变化，光线通过液晶分子空隙维持原方向，被下方偏光板遮蔽，光线被吸收无法透出，液晶面板显示黑色。液晶显示器便是根据此电压有无，使面板达到显示效

28、果。和CRT的原理完全不同，LCD需要来自背后的光源，当光束通过这层液晶时，液晶体会并排或呈不规则扭转形状，所以液晶更像是一个个闸门，选择光线穿透是否，我们才能在屏幕看到深浅不一，错落有致的图像。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。1.2.2 液晶显示器各种图形的显示原理:线段的显示     点阵图形式液晶由M×N个显示单元组成，假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字节的8位，即每行由16字节，共16×

29、8=128个点组成，屏上64×16个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H00FH的16字节的内容决定，当（000H）=FFH时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度为8个点；当（3FFH）=FFH时，则屏幕的右下角显示一条短亮线；当（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，（00EH）=00H，（00FH）=00H时，则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。这就是LCD显示的基本原理。字符的显示     用LCD显示一个

30、字符时比较复杂，因为一个字符由6×8或8×8点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来就组成某个字符。但由于内带字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。汉字的显示     汉字的显示一般采用图形的方式，事先从微机中提取要显示的汉字的点阵码（一般用字模提取软件），每个汉字占32B，分左右

31、两半，各占16B，左边为1、3、5右边为2、4、6根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数可找出显示RAM对应的地址，设立光标，送上要显示的汉字的第一字节，光标位置加1，送第二个字节，换行按列对齐，送第三个字节直到32B显示完就可以LCD上得到一个完整汉字。1.3 液晶显示的优点及分类在日常生活中，我们对液晶显示器并不陌生。液晶显示模块已作为很多电子产品的通过器件，如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到，显示的主要是数字、专用符号和图形。在单片机的人机交流界面中，一般的输出方式有以下几种：发光管、LED数码管、液晶显示器。本设计即采用最新的液晶显示技术。1. 在单片机系统中

32、应用晶液显示器作为输出器件有以下几个优点：显示质量高     由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，而不像阴极射线管显示器（CRT）那样需要不断刷新新亮点。因此，液晶显示器画质高且不会闪烁。数字式接口     液晶显示器都是数字式的，和单片机系统的接口更加简单可靠，操作更加方便。体积小、重量轻     液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示的目的，在重量上比相同显示面积的传统显示器要轻得多。功耗低  

33、0;  相对而言，液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC上，因而耗电量比其它显示器要少得多。2. 液晶显示器的分类     液晶显示的分类方法有很多种，通常可按其显示方式分为段式、字符式、点阵式等。除了黑白显示外，液晶显示器还有多灰度有彩色显示等。如果根据驱动方式来分，可以分为静态驱动（Static）、单纯矩阵驱动（Simple Matrix）和主动矩阵驱动（Active Matrix）三种。1.4 LCD液晶显示发展及前景1.4.1 LCD液晶显示发展 人们早在1888年就发现了液晶这一呈液体状的物质，它是一种几乎完全透明的物质，同

34、时呈现固体与液体的某些特征。液晶从形状和外观看上去都是一种液体，但它的水晶式分子结构又表现出固体的形态。像磁场中的金属一样，当受到外界电场影响时，其分子会产生精确的有序排列；如对分子的排列加以适当的控制，液晶分子将会允许光线穿透；光线穿透液晶的路径可由构成它的分子排列来决定，这又是固体的一种特征。 六十年代起，人们发现给液晶充电会改变它的分子排列，继而造成光线的扭曲或折射。经过反复测试，1968年，在美国发明了液晶显示器件，随后LCD液晶显示屏就正式面世了。然而从第一台LCD显示屏的诞生以来，短短30年，液晶显示器技术得到了飞速的发展：七十年代初，日本开始生产TN-LCD，并推广应用

35、；八十年代初，TN-LCD产品在计算器上得到广泛应用；在1984年，欧美国家提出TFT-LCD和STN-LCD显示技术之后，从八十年代末起，日本掌握了STN-LCD的大规模生产技术，使LCD产业获得飞速发展。 大约1971年，液晶显示设备就在人类的生活中出现。这就是最初的TN-LCD（扭曲阵列）显示器。尽管当时还只是单色显示，但在某些领域已开始加以应用（例如医学仪器等）。到八十年代初期，TN-LCD开始被应用到电脑产品上。1984年，欧美国家提出STN-LCD（超扭曲阵列），同时TFT-LCD（薄膜式电晶体）技术也被提出，但技术和制程仍不够成熟。到八十年代末期，由于日本厂商掌握着ST

36、N-LCD的主要生产技术，它们开始在生产线上进行大规模的生产，这算得上是LCD将要普及的信号。 1993年，在日本掌握TFT-LCD的生产技术后，液晶显示器开始向两个方向发展：一方向是朝着价格低、成本低的STN-LCD显示器方向发展，随后又推出了DSTN-LCD(双层超扭曲阵列)；而另一方向却朝高质量的薄膜式电晶体TFT-LCD发展。日本在1997年开发了一批以550×670mm为代表的大基板尺寸第三代TFT-LCD生产线，并使1998年大尺寸的LCD显示屏的价格比1997年下降了一半。1996年以后，韩国和中国台湾都投巨资建第三代的TFT-LCD生产线，准备在1999年以

37、后与日本竞争。 中国内地从八十年代初就开始引进了TN-LCD生产线，是目前世界上最大的TN-LCD生产国。据不完全统计，目前全国引进和建立LCD生产线40多条，有LCD配套厂30余家， 其中不乏TFT-LCD生产线。 从1971年开始，液晶作为一种显示媒体使用以来，随着液晶显示技术的不断完善和成熟，使其应用日趋广泛，到目前已涉及微型电视、数码照相机、数码摄像机以及显示器等多个领域。在其经历了一段稳定、漫长的发展历程后，液晶产品已摒弃了以前那种简陋的单色设备形象。 目前，它已在平面显示领域中占据了一个重要的地位，而且几乎是笔记本和掌上型电脑必备部分。1985年，自从

38、世界第一台笔记本电脑诞生以来， LCD液晶显示屏就一直是笔记本电脑的标准显示设备，所以一谈到LCD必定会与笔记本电脑扯上关系。LCD显示器在笔记本电脑的发展历程中也发挥过不同的作用，但随着液晶显示技术的不断进步，基于LCD在笔记本电脑市场占据多年的领先地位之后，具备平滑显示屏幕的LCD液晶显示器又开始逐步地进入桌面系统市场。笔记本电脑为了达到轻、薄、小等功能，率先采用LCD液晶面板作为显示器。发展至今，更多的电子产品都纷纷采用LCD作为显示面板（如移动电话、便携式电视、游戏机等），因而也令LCD产业得到了蓬勃的发展。1.4.2 LCD液晶显示发展前景液晶显示以其突出的优势成为平板显示领域的主导

39、技术，在以朝阳姿态跨入21世纪后，发展并没有停止，在如下几个方面有新的进展。（1） 背光型LCD显示性能的改善（2） 反射型LCD的发展（3） 有源驱动技术的发展（4） 朔料基板的液晶显示发展2 LCD芯片2.1 LCD芯片简介2.2 1602LCD芯片2.2.1 1602LCD基本参数及引脚功能 1  1602LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如下图2.1所示：1602LCD主要技术参数：    显示容量:16×2个字符 

40、;   芯片工作电压:4.55.5V    工作电流:2.0mA(5.0V)    模块最佳工作电压:5.0V    字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm2 1602LCD引脚功能1602采用标准的16脚接口，各引脚接口说明如表2.1所示：第1脚：VSS为地电源第2脚：VDD接5V正电源第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的

41、电位器调整对比度第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。第714脚：D0D7为8位双向数据线。第15脚：背光源正极。第16脚：背光源负极。  2.2.2 1602LCD的指令说明及时序1.1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表2.2所示： 

42、0;    1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。（说明：1为高电平、0为低电平） 指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置。指令2：光标复位，光标返回到地址00H。指令3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效。 指令4：显示开关控制。 D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。 指令5：光标

43、或显示移位 S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标。 指令6：功能设置命令 DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示 F: 低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符。 指令7：字符发生器RAM地址设置。 指令8：DDRAM地址设置。 指令9：读忙信号和光标地址 BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。 指令10：写数据。 指令11：读数据。2. 与HD44780相兼容的芯片时序表如下：表2.3  基本操作时序表读状态输入RS=L，R/W=H，E=H输出D0D7=状态

44、字写指令输入RS=L，R/W=L，D0D7=指令码，E=高脉冲输出无读数据输入RS=H，R/W=H，E=H输出D0D7=数据写数据输入RS=H，R/W=L，D0D7=数据，E=高脉冲输出无图2.3写操作时序2.2.3 1602LCD的RAM地址映射及标准字库表    液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示字符，图2.4是1602的内部显示地址。图2.4 1602LCD内部显示地址    

45、例如第二行第一个字符的地址是40H，那么是否直接写入40H就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢？这样不行，因为写入显示地址时要求最高位D7恒定为高电平1所以实际写入的数据应该是01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。    在对液晶模块的初始化中要先设置其显示模式，在液晶模块显示字符时光标是自动右移的，无需人工干预。每次输入指令前都要判断液晶模块是否处于忙的状态。1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM）已经存储了160个不同的点阵字符图形，如图4所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小

46、写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A” 3 单片机3.1 单片机知识简介随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU、 RAM 、ROM 、定时/数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，因此单片机早期的含义称为单片微型计算机，直译为单片机 。 3.1.1 单片机的特点及应用 单片机有如下的特点： 1 、具有优异的性能价格比 2 、集成度高、体积小、可靠性高 3 、控制功能强 4 、低电压、低功耗 单片机的应用 ： 1

47、、在智能仪器仪表中的应用：在各类仪器仪表中引入单片机，使仪器仪表智能化，提高测试的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比。 2 、在机电一体化中的应用：机电一体化产品是指集机械、微电子技术、计算机技术于一本，具有智能化特征的电子产品。 3 、在实时过程控制中的应用：用单片机实时进行数据处理和控制，使系统保持最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品的质量。 4 、在人类生活中的应用：目前国外各种家用电器已普通采用单片机代替传统的控制电路。 5 、在其它方面的应用：单片机除以上各方面的应用，它还广泛应用于办公自动化领域、商业营销领域、汽车及通信、计算机外部设备、模糊控制等各领域中

48、。 3.1.2 单片机的基本组成 单片机由 CPU 、存储器（包括 RAM 和 ROM ）、 I/O 接口、定时 / 计数器、中断控制功能等均集成在一块芯片上，片内各功能通过内部总线相互连接起来。 3.1.3 单片机原理概述 因为 MCS-51 的两个定时器均为加 1 计数器，当初到最大值（ 00H 或 0000H ）时产生溢出，将 TF 位置 1 ，可发出溢出中断，因此计数器初值 X 的计算式为： X=M- 计数值式中的 M 由操作模式确定，不同的操作模式计数器的长不相同，故M值也不相同。而式中的计数值与定时器的工作方式有关。 1 、计数工作方式时 计数工作方式时，计数脉冲由外部引入，是对外

49、部冲进行计数，因此计数值根据要求确定。其计数初值： X=M- 计数值 例如：某工序要求对外部脉冲信号计 100 次， X=M-100 2 、定时工作方式时 定时工作方式时，因为计数脉冲由内部供给，是对机器周期进行计数，故计数脉冲频率为 f cont =f osc × 1/12 、计数周期 T=1/f cont =12/f osc 定时工作方式的计数初值 X 等于： X=M- 计数值 =M-t/T=M- （ f osc × t ） /12 式中： f osc 为振荡器的振荡频率， t 为要求定时的时间。 定时器有两种工作方式 ：即定时和计数工作方式。由 TMOD 的 D6 位

50、和 D2 位选择，其中 D6 位选择 T1 的工作方式， D2 位选择 T0 的工作方式。 =0 工作在定时方式， =1 工作在计数方式。并有四种操作模式： 1 、模式 0 ： 13 位计数器， TLi 只用低 5 位。 2 、模式 1 ： 16 位计数器。 3 、模式 2 ： 8 位自动重装计数器， THi 的值在计数中不变， TLi 溢出时， THi 中的值自动装入 TLi 中。 4 、模式 3 ： T0 分成 2 个独立的 8 位计数器， T1 停止计数。 3.2 AT89C51单片机AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFlash Programmabl

51、e and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，

52、被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输

53、入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功

54、能口，如下表所示：口管脚 备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输

55、出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程

56、序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。AT89C51单片机主要特性·与MCS-51 兼容 ·4K字节可编程闪烁存储器 ·寿命：1000写/擦循环·数据保留时间：10年·全静态工作：0Hz-24MHz·三级程序存储器锁定·128×8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器

57、/计数器·5个中断源 ·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路 具体介绍几个重要特性如下：1MCS-51 有 5 个中断源，可分为 2 个中断优先级，即高优先级和低优先级，中断自然优先级：外部中断 0 ；定时器 0 中断； 外部中断 1 ；定时器 1 中断 ； 串行口中断 ；定时器 2 中断 （ 1 ）同级或高优先级的中断正在进行中； （ 2 ）现在的机器周期还不是执行指令的最后一上机器周期，即正在执行的指令还没完成前不响应任何中断； （ 3 ）正在执行的是中断返回指令 RET1 或是访问专用寄存器 IE 或 IP 的指令，换而言之

58、，在 RETI 或者读写 IE 或 IP 之后，不会马上响应中断请求，至少要在执行其它一要指令之扣才会响应。 CPU 响应中断的条件有： （ 1 ）有中断源发出中断请求； （ 2 ）中断总允许位 EA=1 ，即 CPU 开中断； （ 3 ）申请中断的中断源的中断允许位为 1 ，即没有被屏蔽。 2振荡器特性XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。3芯片擦除整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持ALE管脚处于低电平10ms 来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。此外，AT89C5