深圳市展讯达科技有限公司 
SHENZHEN CANSEED TECHNOLOGY CO.,LTD.
怎样驱动段码LCD液晶显示屏
2019-01-01

LCD驱动必须使用交流电压驱动才能保持稳定的显示,如果在LCD上加上稳定的直流电压,不但不能正常显示,时间久了还会损坏LCD。一段LCD由背电极和段电极组成,需要显示时,在背电极和段电极之间加上合适的交流电压(通常使用方波)。为了调节对比度,可以调节方波中每半个周期中显示的时间(即占空比)来实现。 


    通常,为了节约驱动口,将多个背电极连在一起,形成公共背电极端:COM。另外,再将属于不同COM的段电极连接在一起,形成公共段电极端:SEG。当在某个COM和某个SEG之间加了足够的交流电压之后,就会将对应的段点亮(实际上是变黑)。 


  比如,在展讯达公司设计的PCBA模块上使用的这种LCD,有4个COM,还有16个SEG。要想某一SEG显示时,需要在对应的SEG和COM之间加上足够的交流电压。在展讯达的板子上,COM驱动使用了两个电阻分压,输出电压为1/2Vcc,当不想让某位显示时,就将它的电压设置为1/2Vcc(通过设置IO口为高阻态来完成),这样加在对应的SEG和COM之间的电压只有1/2Vcc,不足以点亮对应的SEG。需要显示的,就将COM电压设置为0或者1,这样SEG电压跟COM电压相反的段就被点亮了(变黑),因为它们之间的电压为Vcc。通过定期扫描每个COM,即可稳定的在LCD上显示需要的图形了。需要显示字符或者数字时,自己先将对应的图案设计好,在显示时,发送到相应的SEG和COM上即可。但是如果使用100%的时间都驱动的话,会造成对比度太高,甚至出现不该显示的地方也显示了。因此在显示一段时间后,就将COM和SEG都设置为低,以关闭它的显示,降低对比度。通过调节关闭时间的长短(PWM),可以调节对比度。在下面的测试程序中,为了简化程序,使用了50%固定的占空比。 


  为了方便描述,我们把COM为低电平时点亮叫做正亮,COM为高电平时点亮叫做负亮。扫描每个COM分成4个阶段:正亮,关闭,负亮,关闭。因此对于本板子上的LCD驱动,总共有16个状态,每个COM都有上面所说的4个状态。我们每隔2ms就切换一次状态,这样整个扫描周期就是2*16=32ms,基本上感觉不到闪烁。 


  但是需要注意的是,这个LCD中的每个COM并不是刚好对应着显示图案中的一个字符的位置。每个COM都对应着每个显示字符中的相同4段!换句话说,要显示第一个字符位置的字符,每个COM都要被用到。因此,要改变某个字符位置的显示,就需要改变每次COM输出时对应的SEG中的4段。为此,建立一个缓冲区,当需要修改显示字符时,就修改缓冲区中的内容。这个缓冲区有4行,每行中有16个SEG,对应着一个COM。需要修改显示时,把每行中对应的4个SEG设置为需要的值,这样就实现了某个显示位置图案的修改。 


  为了显示字符,需要事先把需要显示的字符按照SEG和COM的分布,制作成数据保存起来,需要显示时,就把它复制到显示缓冲区中对应的位置去。另外,由于输入的参数是字符的ASCII码,因此还需要将ASCII码转换为对应的字符图案的索引值。使用一个专门的函数来完成这些转换和填充缓冲区,在需要修改显示数据时,就调用该函数。 


  为了方便大家对这个LCD的驱动方式和编程,下面简单的画一下驱动的波形图。

怎样驱动段码LCD液晶显示屏


这里只画出2个SEG波形图,实际有16个SEG,只要你理解了2个SEG的,那么16个的也是一样的意思。如图所示,所有偶数阶段都是关闭显示阶段,这时COM和SEG都是0,将不会有段被点亮,通过调节关闭显示阶段所占的时间百分比,即可调节总体显示的对比度。SEG和COM之间电平相差1格的显示不出来或者浓度不够,而SEG和COM之间电平相差2格的则可以显示出来或者浓度较深。例如第一阶段中的SEG1和COM1之间相差2格,第三阶段中COM1和SEG1相差2格,因而SEG1和COM1之间的交叉点(即点1)被显示。又如第九阶段的SEG1和COM3之间相差2格,第十一阶段中的COM3和SEG1之间相差2格,因而SEG1和COM3之间的交叉点(即点5)被显示出来。其它点以此类推。 


最后,再来看看展讯达公司LCD液晶模块板子上的LCD的COM和SEG之间的关系图,如下图所示。


怎样驱动段码LCD液晶显示屏

(段码分布图)


  图中显示,S0、S1、S2、S3属于第一个字符,在显示第一个字符时,只要在对应的COM选中时,将需要显示的SEG放在上面即可。其余几个字符类似。例如要显示一个数字3,则应该将A段、B段、C段、D段、G段、K段显示。某段显示,用1表示,不显示用0表示,得到的各段值如下:(低--------》高)

X=0 I='0' A='1' DP='0'         0 0 1 0  

F=0 H='0' J='0' B='1'          0 0 0 1

E=0 G='1' K='1' C='1'         0 1 1 1

L=0 M='0' N='0' D='1'         0 0 0 1

注意是低位在先的,把每行用十六进制来表示(高位在先),就是0x4,0x8,0xE,0x8。它们分别对应着 

COM1~COM3选中时S3~S0的输出值。为了方便管理,将这4个十六进制值合并为一个2字节的值0x48E8保存。其它各字符的构造方式相同。显示时,分别取出各段的值写入到对应的缓冲区去。 


扫描LCD的程序流程如下: 

①、COM1设置为低电平,其余COM为1/2高电平,设置PE口为需要的电平(16个段码),延时2ms; 

②、4个COM、PE口均设置为低电平,关闭显示,延时2ms; 

③、COM1设置为高电平,其余COM为1/2高电平,设置PE口为需要的电平(第一步16个段码的取反),延时2ms。 

④、4个COM、PE口均设置为低电平,关闭显示,延时2ms; 

然后对剩下的3个COM重复前面4个步骤,这样一个完整的扫描就完成了。


用这个原理驱动过一个产品的LCD,效果不错。2.5ms中断一次,20ms完成一次扫描,50HZ的刷新率。用的是MEGA8,省掉了一片HT1621


怎样驱动段码LCD液晶显示屏


//引入头文件********************************************************* 

#include   'delay.h' 

#include   'delay.c' 

#include       


//字符查表*********************************************************** 

     const unsigned char Lcd[10] = {0x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66,  

                                    0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f, 0x6f};   


//******************************************************************* 

//函数名称:port_init(); 

//输入参数:无 

//输出参数:无 

//功能描述:端口设置 

//建造日期:2018.06.03 

//***************************************************************** 

void PortInit(void) 

 { 

     PORTA = 0xff;                                         //A 口设置  

     PORTB = 0xff;                                         //B 口设置 

  

     TRISA = 0x00;                                         //    

     TRISB = 0x00;                                         // 

 } 


//******************************************************************* 

//函数名称:main(); 

//输入参数:无 

//输出参数:无 

//功能描述:主要程序 

//建造日期:2018.06.03 

//******************************************************************* 

void main(void)                                            // 

 {    

     unsigned char temp[3]; 

     unsigned char i, j; 

        

     PortInit();                                           //脚位设置 

     

     temp[0] = Lcd[1]; 

     temp[1] = Lcd[2]; 

     temp[2] = Lcd[3]; 

      

     while (1) 

      { 

       PORTA = 0b11111110;                                 //正亮显示 

       TRISA = 0b11111110; 


       PORTB = temp[0]; 

       DelayMs(2); 


       PORTA = 0b11111000;                                 //关闭显示 

       TRISA = 0b11111000; 

  

       PORTB = 0x00; 

       DelayMs(2); 


       PORTA = 0b11111111;                                 //负亮显示 

       TRISA = 0b11111110; 


       PORTB = temp[0] ^ 0xff; 

       DelayMs(2); 


       PORTA = 0b11111000;                                 //关闭显示 

       TRISA = 0b11111000; 

  

       PORTB = 0x00; 

       DelayMs(2);                                          


       PORTA = 0b11111101;                                 //正亮显示 

       TRISA = 0b11111101; 


       PORTB = temp[1]; 

       DelayMs(2); 


       PORTA = 0b11111000;                                 //关闭显示 

       TRISA = 0b11111000; 

  

       PORTB = 0x00; 

       DelayMs(2); 


       PORTA = 0b11111111;                                 //负亮显示 

       TRISA = 0b11111101; 


       PORTB = temp[1] ^ 0xff; 

       DelayMs(2); 


       PORTA = 0b11111000;                                 //关闭显示 

       TRISA = 0b11111000; 

  

       PORTB = 0x00; 

       DelayMs(2); 


       PORTA = 0b11111011;                                 //正亮显示 

       TRISA = 0b11111011; 


       PORTB = temp[2]; 

       DelayMs(2); 


       PORTA = 0b11111000;                                 //关闭显示 

       TRISA = 0b11111000; 

  

       PORTB = 0x00; 

       DelayMs(2); 


       PORTA = 0b11111111;                                 //负亮显示 

       TRISA = 0b11111011; 


       PORTB = temp[2] ^ 0xff; 

       DelayMs(2); 


       PORTA = 0b11111000;                                 //关闭显示 

       TRISA = 0b11111000; 

  

       PORTB = 0x00; 

       DelayMs(2); 


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