万利的STM32学习板上的LCD(无驱动段式玻璃片式)驱动原理及编程实现
LCD的驱动不像LED那样,加上电压(LED实际上是电流驱动)就可以长期显示的。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)。
像万利的板子上使用的这种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。在万利的板子上,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。
./bbs_upload/files_10/ourdev_374313.GIF
驱动波形 (原文件名:LcdDriver.GIF)
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,再来看看万利板子上的LCD的COM和SEG之间的关系图,如下图所示。
./bbs_upload/files_10/ourdev_374314.GIF
段码分布 (原文件名:LcdDriver1.GIF)
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:
X=0 I="0" A="1" DP="0"
F=0 H="0" J="0" B="1"
E=0 G="1" K="1" C="1"
L=0 M="0" N="0" D="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。
具体的实现代码比较长,这里就不再贴出了,在工程包中的LCD.C中可以查看。该测试工程包使用软件延时的
方法来实现LCD的扫描,实际使用时,可以将扫描代码放在定时器中断中处理。该测试程序使用一个时钟功能来
演示LCD的显示,显示为xx分xx秒。从这里下载整个测试的工程包(不下载的也可以去帮忙看看、顶一下,谢谢):
http://blog.ednchina.com/computer00/142101/message.aspx
注:站长阿莫将压缩包上传到我们网站了:
点击此处下载 ourdev_374354.rar(文件大小:47K) (原文件名:2.rar) 占位,留记号.. 收藏 ST官方的应用笔记,使用的是ST7的16bit定时器实现的,原理与STM32上实现一样。压缩文件是笔记附带的工程例程。
点击此处下载 ourdev_374335.pdf(文件大小:200K) (原文件名:ST7 Software LCD driver.pdf)
点击此处下载 ourdev_374336.zip(文件大小:41K) (原文件名:ST7 Software LCD driver.zip) 俺这个是自己根据LCD的原理自己琢磨出来的,嘿嘿... 呵,圈圈大虾也来这吹水了。正好有个项目要用HT的cpu驱动段码LCD,学习学习。 呵呵~~~有时俺也会过来做点广告的~~~blog人气不够啊,得来拉拉人气~~~ 哈哈,欢迎啊。
帮楼主将压缩包也上传到楼主位了。COOL! 好的,你们的论坛转贴太麻烦了,图片、文件还得一个个重新上传过,不能直接复制粘贴的...
我干脆直接只写链接算了,不然一个个搞,搞一个小时都转不完...
http://www.ouravr.com/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=1387960&bbs_page_no=1&bbs_id=3011 向圈圈克服困难无私奉献的精神致敬! 学习一下! 圈圈出品,必是精品 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。
应该好像不是这个意思 你可以调节这个占空比试试,就可以得到不同的对比度。 STM32F10xxx LCD glass driver firmware
http://www.st.com/stonline/products/literature/anp/14144.pdf 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 强贴留名... 按楼主所给的时序图用PIC16F84A 成功驱动 三位LCD
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_10/ourdev_384921.jpg
(原文件名:LCD.jpg)
//引入头文件*********************************************************
#include "delay.h"
#include "delay.c"
#include <pic1684.h>
//字符查表***********************************************************
const unsigned char Lcd = {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:2008.06.03
//*****************************************************************
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:2008.06.03
//*******************************************************************
void main(void) //
{
unsigned char temp;
unsigned char i, j;
PortInit(); //脚位设置
temp = Lcd;
temp = Lcd;
temp = Lcd;
while (1)
{
PORTA = 0b11111110; //正亮显示
TRISA = 0b11111110;
PORTB = temp;
DelayMs(2);
PORTA = 0b11111000; //关闭显示
TRISA = 0b11111000;
PORTB = 0x00;
DelayMs(2);
PORTA = 0b11111111; //负亮显示
TRISA = 0b11111110;
PORTB = temp ^ 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;
DelayMs(2);
PORTA = 0b11111000; //关闭显示
TRISA = 0b11111000;
PORTB = 0x00;
DelayMs(2);
PORTA = 0b11111111; //负亮显示
TRISA = 0b11111101;
PORTB = temp ^ 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;
DelayMs(2);
PORTA = 0b11111000; //关闭显示
TRISA = 0b11111000;
PORTB = 0x00;
DelayMs(2);
PORTA = 0b11111111; //负亮显示
TRISA = 0b11111011;
PORTB = temp ^ 0xff;
DelayMs(2);
PORTA = 0b11111000; //关闭显示
TRISA = 0b11111000;
PORTB = 0x00;
DelayMs(2);
}
} 只是灰度低了点..如何提高灰度..请楼主指点一下..... 仿真波形..和楼主的时序图完全一样...
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_10/ourdev_384933.jpg
(原文件名:LCD.jpg) 提高对比度,可以缩短关断时间(即图中的所有偶数阶段),而奇数部分的时间保持不变。通过调整关断时间的长短,可以调节对比度。 记号,楼上的lcd片从什么地方购买的,有地址吗? 记号 to 【17楼】 ivws
请问你的lcd片从什么地方购买的,给个连接好吗? mark mark~~~ 记号! 这种驱动方法对LCD有什么要求吗,市场上比较多的段码LCD是1/4 DUTY,1/3 BIAS,用这种方法可以直接驱动吗,以前有个帖子介绍单片机IO口驱动LCD的方法,是驱动1/3 BIAS的LCD,也采用圈圈的方法,不过效果不是很好,又多加了一组电阻才行,如果采用此方法是不是要求LCD为1/2 BIAS。 是的,这个LCD是1/2偏压的。 oo牛啊
1/2偏压,
1/3偏压
学习了. to 【24楼】 ndust
这个LCD 是在我们广西南宁卖的.....不知道是哪进货的..应该是在深圳. MARK~ mark! mark 原来用HT做过类似的,就是用IO口模拟1/2偏压,效果很好. 做个记号,学习了 学习学习 mark 向00学习 学习一下! 惭愧,之前都没明白是怎么回事 这里的高人实在是太多了 回复【29楼】computer00 电脑圈圈
是的,这个LCD是1/2偏压的。
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你好,我弄了很久这个了,点亮没问题
但暗亮,原来要使用1/2偏压的片子,我的都是1/3偏压的
原来如此,豁然开朗!!
支持computer00 电脑圈圈 jh 哪里有4com 1/2偏压的lcd??? 顶起呀 学习下 mark mark 活到老,学到老! 记号~~ 圈圈真是无所不知啊,佩服!记号一下。 我试了一下,怎么效果不太好啊!不是想显示的段太暗,就是不想显示的太亮,怎么调都不行,郁闷啊! mark mark mark cool 学习了,lcd 回复【楼主位】computer00 电脑圈圈
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你好,我手头有这样一块屏,是1/2 duty 的,看你的程序,我想不明白应该如何编码,
点击此处下载 ourdev_621426KAAY4V.pdf(文件大小:34K) (原文件名:lcd_disp.pdf) mark Mark。。谢谢楼上的诸位。 mark mark 学习,谢谢! 收藏 mark mark 太好了楼主,,最近正在学习研究段式LCD,,您的资料对我太有用。 ,,万分感谢 00大神好厉害,,茅塞顿开啊 你还写过USB的书,真是厉害!
我手上有一块数字万用表的LCD,LCD没有直接引出引脚而是用导电胶与电路板相连、又没标型号和引脚,不知LCD的引脚排序有没有规律呢?能否用信号源5Vp-p、500HZ的交流加到引脚上测出COM端、SEG端? ivws 发表于 2008-8-20 17:35 static/image/common/back.gif
按楼主所给的时序图用PIC16F84A 成功驱动 三位LCD
LCD显示效果不错,在那里买的?多少钱? mark……
顶一个… 哈哈哈 学习了 学习了。。。。
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