第五次课LCD1602显示驱动电路基础

LCD1602显示驱动电路基础

显示器的两种显示方式:1.A/N(Alphabet/Number),也称字符显示;数码管,点阵管,1602液晶,早期电脑显示器…2.APA(AllPointAddress),也称图形显示VGA显示器…LiquidCrystalDisplay

本章参考教材：《液晶显示器件应用技术》：90－138《液晶显示应用技术》：271－300LCD液晶显示器

液晶显示器是常用的人机接口界面，以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。常用的有字符型和图形点阵型两种。其中字符型的液晶显示器的驱动电路一般均为HD44780及其兼容芯片，因此，这类芯片的接口及驱动程序基本通用。

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液晶字符显示屏液晶图形点阵显示屏2009年：光电06级田锋雪，王肖冰16串电池放电电压采集，记录仪。2010年：条形码扫码系统

李光，关伟流水线产品扫码系统2011年：三相电能质量分析仪1602字符液晶原理以及使用方法

知识点：

⑴1602字符液晶显示器组成及驱动电路(LCM)。

⑵了解1602字符液晶显示器接口。⑶编程实现显示功能。专用液晶定制产业链1.液晶面板设计与生产门槛较高,投资较大厂家:大连大显,深圳新深辉,瑞捷兴,河北冀雅2.液晶驱动控制模块(LCM)的设计门槛低,小公司多如牛毛,厂家:西安海晶,陕西振远3.含液晶显示模块的嵌入式开发应用如:工业仪器仪表,专用手持式工控设备等北京航天金税技术有限公司招聘职位:LCM开发工程师招聘要求1.应用电子技术或自动控制专业本科学历；2.能熟练应Protel,POWERPCB或CADENCE等电子软件设计电路图和PCB图；3.从事过LCM设计或熟悉LCM原理者优先考虑；4.能熟练阅读和翻译英文技术资料；5.具有创新能力和良好的团队协作精神。专业职责1．负责产品的试制工作2．负责编制试制总结报告及追踪具体落实情况3．负责和试制产品信息交流，做好资源和产品标准化的协调4．跟踪量产产品的生产状况宁波七鑫旗老总跑路未遂欠债总额超20亿

2011年10月12日

03:10

李伊琳

浙江区域的企业借贷危机，正由温州蔓延到其他地区。10月11日，知情人士透露，宁波七鑫旗科技有限公司一刘姓老总“跑路”未遂，已被当地有关部门控制，该企业涉债金额逾20亿元多名涉债银行人士透露，七鑫旗集团及其附属企业累计负债民间借贷8亿-9亿，银行借贷12亿多。宁波市政府已组建专门的工作组进入该企业，努力开展维稳工作，其初步方案可能是破产保护。七鑫旗牵涉到的银行12亿债务中，包括中国银行(2.93,0.06,2.09%)(微博)2.4736亿，建设银行(4.52,0.11,2.49%)1.6599亿，交通银行(4.50,0.04,0.90%)1.64亿等等。多家债权银行中，招商银行(11.19,0.20,1.82%)(微博)的贷款占比较大。民间借贷中利率最高者达到135%左右。七鑫旗集团总资产达16亿人民币，位于宁波国家级高新技术开发区明珠路445号，下辖全资子公司宁波七鑫旗科技有限公司，及宁波市鑫洋电器有限公司等。七鑫旗科技被视为潜力型科技企业，主要专业生产薄膜液晶显示屏之后段模块(LCM)。1.1602字符型液晶显示原理2.1602字符型液晶LCM模块电路问题:1.8*8点阵管采用扫描需要多少条管脚驱动?2.1602液晶,每个字符是5*8点阵,两行一共32个字符,采用需要扫描需要多少条管脚驱动?显示驱动电路核心：解决管脚数目不够的问题

方法：动态扫描，分时复用Lcd：专用lcd行，列扩展集成电路，如：HD44780，HD44100等；Led：移位寄存器74hc595，74hc164以及专用led驱动芯片校企：深亚液晶发现过程LCD显示器接口原理

LCD面板的基本结构及工作原理图液晶显示器基本结构显示原理:液晶面板上下两面的导电玻璃上有电极;段电极与背电极呈正交带状分布，液晶位于正交的带状电极间。电极通过LCM模块形成电场;有电场的地方液晶透光;无电场不透光;液晶面板底部背光电源;不透光的点阵形成字符或图形.液晶显示器组成压框:背光电源安装方法背光电源电特性8X8点阵LED工作原理说明P0口P2口

1．例程:在8X8

LED点阵上显示数字0。(1)．数字0－9点阵显示代码的形成因此，形成的列代码为00H，00H，3EH，41H，41H，41H，3EH，00H；只要把这些代码分别送到相应的列线上面，即可实现“0”的数字显示。P0口

送第一行线代码到P0端口，同时置第一列线为“0”，其它列线为“1”，延时2ms左右，送第二行线代码到P0端口，同时置第二列线为“0”，其它列线为“1”，延时2ms左右，如此下去，直到送完最后一列代码，又从头开始送。

#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显示器原理

段电极与背电极呈正交带状分布，液晶位于正交的带状电极间。点阵式LCD的控制一般采用行扫描方式，有电场透光,无电场不透光!背面电极电平(列电极)正面电极电平(行电极)LCD液晶显示器的驱动LCD显示模块LCM（LiquidCrystalDisplayModule）在实际应用中，用户很少直接设计LCD显示器驱动接口，一般是直接使用专用的LCD显示驱动器和LCD显示模块LCM。

LCM是把LCD显示屏、背景光源、线路板和驱动集成电路等部件构造成一个整体，作为一个独立部件使用。其特点是功能较强、易于控制、接口简单，在单片机系统中应用较多。其内部结构如下页图所示。LCM一般带有内部显示RAM和字符发生器，只要输入ASCII码就可以进行显示。

LCD显示模块LCM按显示功能可分为：LCD段式显示模块、LCD字符型显示模块、LCD图形显示模块三类。典型的字符型LCD驱动方案：HD44780＋HD44100(KS0065)问题:液晶定制的方案选择?8*1,8*2,16*1,24*1,4*4,32*1,24*2,32*2,40*1,40*2;需要多少个44780和多少个44100?

LCD驱动器HD44780(KS0066)HD44780字符显示模块是较常用的LCD显示模块，共有14个引脚，其中，8个数据引脚，3个控制引脚，3个电源引脚。每个HD44780可控制的字符可达每行80个，具有驱动16×40点阵的能力。具有其自身的11条指令构成的指令系统，用户对模块写入适当的控制命令，即可完成清屏、显示、地址设置等操作。▲特性a容易和4Bit/8BitMPU相连;b可选择5×7或5×10点阵字符;c显示数据RAM容量:80×8Bit(80字符);d字符发生器ROM能提供用户所需字符库或标准库;字库容量:192个字符(5×7点字型);32个字符(5×10点字型);eDDRAM和CGRAM都能从MPU读取数据;(DDRAM为显示缓冲区;CGRAM为可自编数据区)f输出信号:16个行扫描信号(commonsignal),40个列扫描信号(segmentsignal);LCD驱动器HD44100(KS0065)

▲功能(FUNCTION)：a40通道点阵LCD驱动;b可选择当作行驱动或列驱动;c输入/输出信号:输出,能产生20×2个LCD驱动波形;输入,接受控制器送出的串行数据和控制信号,偏压(V1∽V6);▲特性(FEATTURES)a显示驱动偏压比:静态∽1/5;b电源电压:+5V±10%;c显示驱动电源(VDD-VEE)为-5V;dCMOS处理;e60引脚,塑封;软封;1602液晶驱动电路(LCM)主控芯片(44780)列扩展芯片(44100)行(com)输出端口列(seg)输出端口与单片机的接口及背光接口LCM1602的PCB(作者:王桥莉)⑴1602字符液晶显示器功能特点：·LCM1602A显示内容5x8点字符点阵式，16x2行，点大小0.55x0.65mm2，点间距0.05mm，字符间距0.6mm、0.4mm；·显示类型：STN黄绿模式，6:00或12:00视角，正向显示；STN灰模式，6:00或12:00视角，正向显示；FSTN黑白模式，6:00视角，正向显示。字符型模块的性能

重量轻:≤100g;体积小:≤11mm厚;功耗低:10-15mw;显示内容:192种字符(5×7点字型);可自编8(5×7)种字符;指令功能强:可组合成各种输入、显示、移位方式以满足不同的要求;接口简单方便:可与8位微处理器或微控制器相联;工作温度宽:-20℃-70℃;可靠性高:寿命为50,000小时(25℃)。⑵管脚描述管脚号英文说明中文说明1VSSGroundforLogic地2VDDPowersupplyforLogic逻辑电压3VOPowersupplyforLCDdrive对比度调节4RSRegisterselection指令、数据寄存器选择5R/WRead/Writeselection读写选择信号6EEnablesignalforLCM使能信号7~14DB0~DB7DataBuslines数据线0~715APowersupplyforBacklight(+)背光正极16KPowersupplyforBacklight(-)背光负极⑵LCM1602A管脚描述1602字符液晶显示器与四位处理器接口图1602字符液晶显示器与八位处理器接口图目标：掌握1602液晶驱动方法

1602字符液晶显示器与51单片机（或其它处理器）的硬件连接，显示程序的编写。

1602字符液晶显示模块V0（VEE）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的电位器调整对比度。RS=0、RW=0时可以写入指令或者显示地址RS=0、RW=1时可以读忙信号RS=1、RW=0时可以写入数据E端为使能端，当E端由低电平跳变成高电平时，液晶模块执行命令。(写入指令或者数据)驱动模块内部结构由DDRAM、CGRAM、CGROM、IR、DR、BF、AC等大规模集成电路组成。DDRAM：存放要LCD显示的数据。CGROM：存放192个5*7的点阵字符，只读不写CGRAM：存储特殊造型的造型码IR：存储MCU写给LCD的指令码DR：相当于数据缓冲器BF：忙碌信号AC：地址计数器：负责计数写入/读出CGRAM、DDRAM的数据地址，AC依照MCU对LCD的设置值而自动修改其本身内容。读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现内含HD44780控制器的液晶显示模块TC1602A的指令表清显示：指令码01H,光标复位到地址00H位置光标复位：光标返回到地址00H光标和显示模式设置：

I/D：光标移动方向，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则无效

显示开关控制：

D：控制整体显示的开与关，1表示开显示，0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。

光标或显示移位：S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标。

功能设置命令：

DL：0时为4位总线，1时为8位；

N：0时为单行显示，1时双行；

F:0时显示5x7的点阵字符，1时5x10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。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，下表是1602A的内部显示地址。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”。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)程序例子1：第2行第1个字符显示字母“A”：

RSEQUP2.0RWEQUP2.1EEQUP2.2MAIN:MOVA,#38H;设置显示（16×2）;功能设置命令

ACALLWIR;写指令MOVA,#0EH;开显示，显示光标，光标不闪烁

ACALLWIR;写指令MOVA,#06H;整屏显示不移动

ACALLWIR;写指令MOVA,#01H;显示清屏

ACALLWIR;写指令;以上是初始化部分MOVA,#0C0h;要显示的字母显示在哪个位置;ACALLWIR;写指令

LCALLDELAY1;//延时

MOVA,#41H;显示字母A;ACALLWDR;写数据

LCALLDELAY1;//延时WIR:ACALLBUSY;写指令寄存器子程序

CLRE;初始化

CLRRSCLRRWSETBEMOVP1,ACLRERETWDR:ACALLBUSY;写数据寄存器子程序

CLRESETBRSCLRRWSETBEMOVP1,ACLRERET

程序在开始时对液晶模块功能进行了初始化设置，约定了显示格式。注意显示字符时光标是自动右移的，无需人工干预，每次输入指令都先调用判断液晶模块是否忙的子程序BUSY

，然后输入显示位置的地址0c0H，最后输入要显示的字符A的代码41H。

BUSY:PUSHACC;检测忙信号子程序

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

POPACCACALLDELAY1RET程序在开始时对液晶模块功能进行了初始化设置，约定了显示格式。注意显示字符时光标是自动右移的，无需人工干预，每次输入指令都先调用判断液晶模块是否忙的子程序BUSY

，然后输入显示位置的地址0c0H，最后输入要显示的字符A的代码41H。

BUSY:PUSHACC;检测忙信号子程序

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

POPACCACALLDELAY1RETvoidmain(void){Delay400Ms();//启动等待,等LCM讲入工作状态LCMInit();//LCM初始化WriteCommandLCM(0x80,1);//定位WriteDataLCM(0x41);//写数据显示while(1);}初始化方法初始化方法voidLCMInit(void)//LCM初始化{LCM_Data=0;WriteCommandLCM(0x38,0);//三次显示模式设置,不检测忙信号Delay5Ms();WriteCommandLCM(0x38,0);Delay5Ms();WriteCommandLCM(0x38,0);Delay5Ms();WriteCommandLCM(0x38,1);//显示模式设置,开始要求每次检测忙信号WriteCommandLCM(0x08,1);//关闭显示WriteCommandLCM(0x01,1);//显示清屏WriteCommandLCM(0x06,1);//显示光标移动设置WriteComman