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基于HT48单片机的笔段型液晶显示的简易驱动设计

作者:时间:2010-12-19来源:网络收藏

器件是指以长条状显示像素组成一位显示类型的器件,简称器件。
1 笔液晶显示器件
段型显示器件主要是显示数字,或围绕数字显示。在形状中总是围绕8的结构变化。其中以七段显示最为常用。段型液晶显示器件的分为两类:一是静态;二是动态。由于段型动态液晶显示器件寻址路数一般不超过4路,故动态驱动通常称为多路寻址驱动。多路寻址驱动液晶显示器件结构如图1所示,引脚排布如表1所列。其中PIN1~3为液晶SEGMENT段,PIN4~6为液晶COM段。PB.0、PB.1、PB.2、PA.7、PA.6、PA.5为驱动管脚。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/173047.htm

2 笔段型液晶显示的驱动
由于LCD在各个像素点上应加上AC电压(加上直流电压将会引起永久性损坏),因此,LCD显示器的对比度由提供到每个像素上的实际RMS电压控制,这个值相当于COM引脚上RMS电压减去SEG引脚上电压。只有当RMS电压大于LCD的饱和电压才能打开像素点,同时必须小于阈值电压才能关闭像素点。这种要求限制了直流电路的零电压,而且不能以最少数目的连接来控制尽可能多的像素点。
为此,需要由系统来控制以产生时间和增益都可变的信号提供给LCD显示器使用。这种信号的占空比决定了使用COM口的个数,也称为底板或COMS。通常占空比有1/2、1/3、1/4 (分别表示COM的个数为2、3、4),可以用来定义每个LCD信号帧内的时间分割数。图2所示是3个COM口上的电压时序信号波形。图3则为l/3占空比和1/2偏压值的LCD信号。3个COM口中,每个COM均有亮、灭两种状态,因此共有23种状态。



3 显示驱动的实现
3.1 系列简介[2]
系列是8位的高性能、高效益的RISC结构单片机,适用于多输入/输出的控制,该系列包含R10A-1/HT48C10-1、HT48R30A-1/HT48C30-l、HT48R50A-1/HT48C50-1、HT48R70A-1/HT48C70-1等型号。其内部特殊特性(如暂停、唤醒功能、振荡器选择和蜂鸣器驱动等)提升了单片机的灵活度,同时也降低了成本。该系列产品主要的不同在于I/O引脚数目、RAM和ROM的容量、定时器数目和大小等,其中HT48R10A-1、HT48R30A-1、HT48R50A-1、HT48R70A-1为一次可编程单片机(One-TimeProgrammable,OTP),而HT48C10-1、HT48C30-1、HT48C50-1、HT48C70-1为掩膜版,它们与OTP版完全兼容。
3.2 硬件电路
图4所示是AT48系列单片机的LCD驱动电路。图中的5 V电源经电阻分压后分别接在PA7~PA5口,U1为HT48R10A-1单片机。HT48系列单片机I/O口通过控制寄存器(PAC、PBC、PCCl可设置成三种状态。例如:SET PAC.7,PA.7为输入态,相当于高阻态。5 V电压经R4、R1分压接入液晶COM3时,其电压为:VCOM3=5R1/(R1+R4)=2.5V(VB);CLR PAC.7,PA.7为输出态,CLR PA.7,PA.7输出为低电平,当该低电平直接接在液晶COM3时,电压为0 V(VSS);SET PA.7,PA.7输出高电平,高电平直接接在液晶COM3上,电压为5 V (VA)。这样就可得到3个COM 口的液晶驱动电压。
3.3 软件
由图2可知,每一个COM口的一帧信号均含有6个脉冲周期。由图3所示的驱动输出时序,当SEGMENTS信号在6个脉冲周期里分别为H、L、H、L、H、L时为全不亮,当SEGMENTS信号在6个脉冲周期里分别为L、H、L、H、L、H时为全亮。由此,根据图3给出的时序图,就可以点亮或熄灭段型液晶显示器的任何一位。其模拟脉冲子程序如下:


显示笔段A段可由COM0和PB.1共同控制。但在COM0上除了可控制A段以外,还可控制B段。因此在点亮A段时,同时要熄灭B段。其部分程序如下:

显示其余各段时,可依据图3所示的时序,在1~6模拟脉冲内将相应的SEGMENT脚置高或者清零。尤其要注意是,笔段型液晶驱动时,不点亮的段位要做熄灭处理。
4 结束语
通过本文介绍的驱动方案,可以从机理上掌握笔段型液晶驱动方法。在液晶显示不太复杂的中,采用这种方法可以简化、节约成本。通过作者在多种数字仪表上的应用证明,该方法效果很好。


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