段式lcd原理

1、LCD的驅(qū)動(dòng)不像LED那樣，加上電壓（LED實(shí)際上是電流驅(qū)動(dòng)）就可以長(zhǎng)期顯示的。LCD驅(qū)動(dòng)必須使用交流電壓驅(qū)動(dòng)才能保持穩(wěn)定的顯示，如果在LCD上加上穩(wěn)定的直流電壓，不但不能正常顯示，時(shí)間久了還會(huì)損壞LCD。一段LCD由背電極和段電極組成，需要顯示時(shí)，在背電極和段電極之間加上合適的交流電壓（通常使用方波）。為了調(diào)節(jié)對(duì)比度，可以調(diào)節(jié)方波中每半個(gè)周期中顯示的時(shí)間（即占空比）來(lái)實(shí)現(xiàn)。通常，為了節(jié)約驅(qū)動(dòng)口，將多個(gè)背電極連在一起，形成公共背電極端：

2、COM。另外，再將屬于不同COM的段電極連接在一起，形成公共段電極端：SEG。當(dāng)在某個(gè)COM和某個(gè)SEG之間加了足夠的交流電壓之后，就會(huì)將對(duì)應(yīng)的段點(diǎn)亮（實(shí)際上是變黑）。像萬(wàn)利的板子上使用的這種LCD，有4個(gè)COM，還有16個(gè)SEG。要想某一SEG顯示時(shí)，需要在對(duì)應(yīng)的SEG和COM之間加上足夠的交流電壓。在萬(wàn)利的板子上，COM驅(qū)動(dòng)使用了兩個(gè)電阻分壓，輸出電壓為12Vcc，當(dāng)不想讓某位顯示時(shí)，就將它的電壓設(shè)置為12Vcc（通過(guò)設(shè)置IO口為高

3、阻態(tài)來(lái)完成），這樣加在對(duì)應(yīng)的SEG和COM之間的電壓只有12Vcc，不足以點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)的SEG。需要顯示的，就將COM電壓設(shè)置為0或者1，這樣SEG電壓跟COM電壓相反的段就被點(diǎn)亮了（變黑），因?yàn)樗鼈冎g的電壓為Vcc。通過(guò)定期掃描每個(gè)COM，即可穩(wěn)定的在LCD上顯示需要的圖形了。需要顯示字符或者數(shù)字時(shí)，自己先將對(duì)應(yīng)的圖案設(shè)計(jì)好，在顯示時(shí)，發(fā)送到相應(yīng)的SEG和COM上即可。但是如果使用100%的時(shí)間都驅(qū)動(dòng)的話，會(huì)造成對(duì)比度太高，甚至出現(xiàn)不該

4、顯示的地方也顯示了。因此在顯示一段時(shí)間后，就將COM和SEG都設(shè)置為低，以關(guān)閉它的顯示，降低對(duì)比度。通過(guò)調(diào)節(jié)關(guān)閉時(shí)間的長(zhǎng)短（PWM），可以調(diào)節(jié)對(duì)比度。在下面的測(cè)試程序中，為了簡(jiǎn)化程序，使用了50%固定的占空比。為了方便描述，我們把COM為低電平時(shí)點(diǎn)亮叫做正亮，COM為高電平時(shí)點(diǎn)亮叫做負(fù)亮。掃描每個(gè)COM分成4個(gè)階段：正亮，關(guān)閉，負(fù)亮，關(guān)閉。因此對(duì)于本板子上的LCD驅(qū)動(dòng)，總共有16個(gè)狀態(tài)，每個(gè)COM都有上面所說(shuō)的4個(gè)狀態(tài)。我們每隔2ms就

5、切換一次狀態(tài)，這樣整個(gè)掃描周期就是216=32ms，基本上感覺(jué)不到閃爍。但是需要注意的是，這個(gè)LCD中的每個(gè)COM并不是剛好對(duì)應(yīng)著顯示圖案中的一個(gè)字符的位置。每個(gè)COM都對(duì)應(yīng)著每個(gè)顯示字符中的相同4段！換句話說(shuō)，要顯示第一個(gè)字符位置的字符，每個(gè)COM都要被用到。因此，要改變某個(gè)字符位置的顯示，就需要改變每次COM輸出時(shí)對(duì)應(yīng)的SEG中的4段。為此，建立一個(gè)緩沖區(qū)，當(dāng)需要修改顯示字符時(shí)，就修改緩沖區(qū)中的內(nèi)容。這個(gè)緩沖區(qū)有4行，每行中有16個(gè)

6、SEG，對(duì)應(yīng)著一個(gè)COM。需要修改顯示時(shí)，把每行中對(duì)應(yīng)的4個(gè)SEG設(shè)置為需要的值，這樣就實(shí)現(xiàn)了某個(gè)顯示位置圖案的修改。為了顯示字符，需要事先把需要顯示的字符按照SEG和COM的分布，制作成數(shù)據(jù)保存起來(lái)，需要顯示時(shí)，就把它復(fù)制到顯示緩沖區(qū)中對(duì)應(yīng)的位置去。另外，由于輸入的參數(shù)是字符的II碼，因此還需要將II碼轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的字符圖案的索引值。使用一個(gè)專門的函數(shù)來(lái)完成這些轉(zhuǎn)換和填充緩沖區(qū)，在需要修改顯示數(shù)據(jù)時(shí)，就調(diào)用該函數(shù)。為了方便大家對(duì)這個(gè)LC

7、D的驅(qū)動(dòng)方式和編程，下面簡(jiǎn)單的畫一下驅(qū)動(dòng)的波形圖。段碼分布(原文件名:LcdDriver1.GIF)圖中顯示，S0、S1、S2、S3屬于第一個(gè)字符，在顯示第一個(gè)字符時(shí)，只要在對(duì)應(yīng)的COM選中時(shí)，將需要顯示的SEG放在上面即可。其余幾個(gè)字符類似。例如要顯示一個(gè)數(shù)字3，則應(yīng)該將A段、B段、C段、D段、G段、K段顯示。某段顯示，用1表示，不顯示用0表示，得到的各段值如下：X=0I=“0“A=“1“DP=“0“F=0H=“0“J=“0“B=“1

8、“E=0G=“1“K=“1“C=“1“L=0M=“0“N=“0“D=“1“注意是低位在先的，把每行用十六進(jìn)制來(lái)表示（高位在先），就是0x4，0x8，0xE，0x8。它們分別對(duì)應(yīng)著COM1~COM3選中時(shí)S3~S0的輸出值。為了方便管理，將這4個(gè)十六進(jìn)制值合并為一個(gè)2字節(jié)的值0x48E8保存。其它各字符的構(gòu)造方式相同。顯示時(shí)，分別取出各段的值寫入到對(duì)應(yīng)的緩沖區(qū)去。掃描LCD的程序流程如下：①、COM1設(shè)置為低電平，其余COM為12高電平，