1、單片機技術與應用單片機技術與應用 項目八 電子屏顯示設計 項目導讀項目導讀 任務任務1 LCD液晶顯示屏液晶顯示屏 任務任務2 88點陣點陣LED顯示屏顯示屏 項目小結項目小結 單片機技術與應用單片機技術與應用 項目八 電子屏顯示設計 知識分布網絡知識分布網絡 1602字符型LCD LCD液晶顯示 屏幕 基本內容 點陣圖形式LCD 88點陣LED LED點陣 顯示屏 基本內容 多組88點陣LED 單片機技術與應用單片機技術與應用 項目八 電子屏顯示設計 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務1 LCD1 LCD液晶顯示屏液晶顯示屏 相關知識：液晶顯示模塊基本知識相關知識：液晶顯示模塊基本知識

2、 1 1、LCDLCD液晶顯示模塊介紹液晶顯示模塊介紹 液晶顯示模塊是一種將液晶顯示器件、連接件、集成電路、PCB線路板、背光源、結構件裝配在一起的組件。英文名稱叫“LCD MOdule” ，簡稱“LCM” ，中文一般稱為“液晶顯示模塊”。 本項目將從市場供應現狀介紹液晶顯示模塊。 （1）數顯液晶模塊數顯液晶模塊 這是一種由段型液晶顯示器件與專用的集成電路組裝成一體的功能部件，只能顯示數字和一些標識符號。段型液晶顯示器件大多應用在便攜、袖珍設備上。 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務1 LCD1 LCD液晶顯示屏液晶顯示屏 （2）液晶點陣字符模塊液晶點陣字符模塊 它是由點陣字符液晶顯示器

3、件和專用行、列驅動器、控制器以及必要的連接件、結構件裝配而成的，可以顯示數字和西文字符。這種點陣字符模塊本身具有字符發生器，顯示容量大，功能豐富。一般該種模塊最少也可以顯示8位1行或16位1行以上的字符。 這種模塊的點陣排列是由57或58，511的一組組像素點陣排列組成的。每組1位，每位間有一點的間隔，每行間也有一行的間隔，所以不能顯示圖形。 表8-1 點陣字符模塊規格 8位 16位 20位 24位 1行；2行 1行；2行；4行 1行；2行；4行 1行；2行；4行 32位 40位 1行；2行；4行 1行；2行；4行 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務1 LCD1 LCD液晶顯示屏液晶顯示

4、屏 （3）點陣圖形液晶模塊點陣圖形液晶模塊 這種模塊也是點陣模塊的一種，其特點是點陣像素連續排列，行和列在排布中均沒有間隔。因此可以顯示連續、完整的圖形。由于它也是有X-Y矩陣像素構成的，所以除顯示圖形外，也可以顯示字符。 在選購點陣圖形模塊時要特別注意的是像素數量和裝配所用集成電路的類型，一般有以下三種： 1) 行、列驅動型 這是一種必須外接專用控制器的模塊，其模塊只裝配有通用的行、列驅動器。此種模塊必須外接控制電路才能與計算機連接。 2) 行、列驅動-控制型 這是一種可直接與計算機接口，依靠計算機直接控制驅動器的模塊。 3) 行、列控制型 這是一種內藏控制器的點陣圖形模塊，也是比較受歡迎的

5、一種類型。這種模塊不僅裝有如第一類的行、列驅動器，而且也裝配有如KS0108等的專用控制器。 本項目中所涉及到AMPIRE12864液晶屏顯示模塊屬于行、列控制型。 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務1 LCD1 LCD液晶顯示屏液晶顯示屏 2 2、SG12864-01F SG12864-01F 系列模塊簡介系列模塊簡介 （1）接口說明 表8-2 液晶模塊接口說明 名稱名稱 FG GND VCC V0 R/W CS CS1 型態型態 輸入 輸入 輸入 輸入 輸入 電平電平 H/L H/L H/L 鐵框地 電源地 電源輸入（+5V） LCD 驅動電壓輸入端（對比度調節） 讀/寫信號 128

6、32 類產品片選 H：芯片1 L：芯片2 片選信號，一般低有效，部分產品高電平有效，具體見各產品外形文件 寄存器選擇端 H：數據寄存器；L：命令寄存器 復位信號 數據總線 負壓輸入輸出端 背光正極 背光負極 功能描述功能描述 CS2 RS /RST DB0DB7 VEE LEDA LEDK 輸入 輸入 輸入 輸入/輸出 輸入 輸入 H/L H/L H/L H/L 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務1 LCD1 LCD液晶顯示屏液晶顯示屏 （2）原理圖 圖8-1 SG12864-01F 系列液晶顯示模塊原理圖 （3）電氣特性 邏輯工作電壓(Vcc)： 4.55.5V 輸出高電平(VoH)：

7、 2.4min 電源地(GND)： 0V 輸出低電平(Vol)： 00.4V 輸入電壓： 0Vcc 模塊和白側光工作電流： 見相關產品文件 輸入高電平(ViH)： 2.0Vcc 底黃綠光工作電流: 見相關產品文件 輸入低電平(Vil)： 00.8V 工作頻率： 0.45.5MHz 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務1 LCD1 LCD液晶顯示屏液晶顯示屏 （4）引腳功能 D0-D7 R/W CS1、CS2、CS3 RS E RST 三態 輸入 輸入 輸入 輸入 輸入 表8-3 引腳功能表 數據總線 R/W=1，MCU 對KS0108 的讀操作信號 R/W=0，MCU 對KS0108 的寫

8、操作信號 片選信號。僅當CS1=CS2=0 且CS3=1 時，KS0108才選通。 通道選擇信號，C/D=1 數據通道，C/D=0 指令通道 使能信號。 復位信號，低有效。復位時，KS0108 將顯示開關和顯示起始行寄存器清零。 （5）工作時序圖 SG12864-01F 系列液晶顯示模塊的主控芯片KS0108操作時序圖 圖8-2 KS0108操作時序圖 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務2 LED2 LED點陣顯示屏點陣顯示屏 3 3、字模提取軟件、字模提取軟件 1）首先雙擊PCtoLCD2002快捷方式打開PCtoLCD2002界面如圖8-4所示。 圖8-3 PCtoLCD2002界面

9、 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務2 LED2 LED點陣顯示屏點陣顯示屏 2）點擊新建圖標建立一個用于顯示漢字的1616點陣的圖像，新建圖像界面如圖8-5所示。 圖8-4 PCtoLCD2002新建圖像界面 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務2 LED2 LED點陣顯示屏點陣顯示屏 3）在新建的圖像點陣上通過單擊左鍵寫出所需要的漢字，如圖8-6所示。 圖8-5 PCtoLCD2002寫入漢字界面 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務2 LED2 LED點陣顯示屏點陣顯示屏 4） 單擊選項菜單打開字模選項界面，針對AMPIRE1286液晶屏顯示模塊的顯示特點具體設置，如下圖8

10、-7所示。 圖8-6 PCtoLCD2002字模選項設置界面 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務2 LED2 LED點陣顯示屏點陣顯示屏 5）單擊生成字模按鈕即可生成“元”的字模代碼，如下圖8-8所示。 圖8-7 PCtoLCD2002生成字模代碼界面 6）只需將PCtoLCD2002所生成的字模代碼拷貝到程序中進行調用即可在液晶屏上顯示“元”字。 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務2 LED2 LED點陣顯示屏點陣顯示屏 1）Proteus ISIS中的88點陣LED元件原理圖如圖8-16所示。由于該元件引腳沒有任何標注，因此在使用之前必須進行引腳測試，以確定行線和列線的順序及極

11、性。圖8-16中給出了一種進行引腳測試的方法，根據測試結果便很容易確定該元件的電路接法。 2）了解LED驅動芯片74LS245的功能，按照功能圖8-8 88點陣LED元件原理圖及引腳測試要求進行連線。 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務2 LED2 LED點陣顯示屏點陣顯示屏 相關知識：相關知識：8X8點點陣陣LED 基本知基本知識識 1 1、8X88X8點陣點陣LEDLED工作原理工作原理 88點陣共需要64個發光二極管組成，且每個發光二極管是放置在行線和列線的交叉點上，當對應的某一列置1電平，某一行置0電平，則相應的二極管就亮；因此要實現一根柱形的亮法，對應的一列為一根豎柱，或者對應

12、的一行為一根橫柱，因此實現柱的亮的方法如下所述： 1）一根豎柱：對應的列置1，而行則采用掃描的方法來實現。 2）一根橫柱：對應的行置0，而列則采用掃描的方法來實現。 圖8-9 88點陣LED結構圖 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務2 LED2 LED點陣顯示屏點陣顯示屏 2 2、74LS24574LS245雙向總線發送雙向總線發送/ /接收器接收器 表8-7 74LS245引出端口說明 接口符號 A0A7 B0B7 DIR或AB/ BA用途 A總線端 B總線端 /G或/CE 三態允許端（低電平有效） 方向控制端 圖8-10 74LS245雙列直插封裝結構圖 表8-8 74LS245端口

13、功能表 /G或/CE 0 0 DIR或AB/ BA功能 B數據到A總線 A數據到B總線 0 1 1 隔離 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務2 LED2 LED點陣顯示屏點陣顯示屏 連連接接單單片機和點片機和點陣屏陣屏 列列-P0 用用P0P0口控制點陣的列口控制點陣的列 P0.0 P0.7 用用口口控控制制點點陣陣的的行行X0 P2.0 Y0 X7 P2P2 P2.7 Y7 行行P2 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務2 LED2 LED點陣顯示屏點陣顯示屏 暗顯暗顯 C程序編碼采用：從右到左順序程序編碼采用：從右到左順序 000 1 1 000B，即，即18H 00 11 11

14、00B，即，即3CH 0111 1110B，即，即3eH 1111 1111B，即，即ffH 000 1 1 000B，即，即18H 000 1 1 000B，即，即18H 000 1 1 000B，即，即18H 000 1 1 000B，即，即18H 每一行的數據每一行的數據都沒有規律，都沒有規律，需要采用需要采用 查表程序查表程序。 點亮處為高電平點亮處為高電平“ 1” ；熄滅處為低電平；熄滅處為低電平“ 0” -陰碼陰碼 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務2 LED2 LED點陣顯示屏點陣顯示屏 亮顯亮顯 編碼采用：從右到左順序編碼采用：從右到左順序 1110 0111B，即，即0

15、E7H 1100 0011B，即，即0C3H 1000 0001B，即，即81H 0000 0000B，即，即00H 1110 0111B，即，即0E7H 11100111B，即，即0E7H 11100111B，即，即0E7H 11100111B，即，即0E7H 每一行的數每一行的數據都沒有規據都沒有規律，需要采律，需要采用查表程序用查表程序。 點亮處為低電平點亮處為低電平“ 0” ；熄滅處為高電平；熄滅處為高電平“ 1” -陽碼陽碼 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務2 LED2 LED點陣顯示屏點陣顯示屏 點點亮亮全全屏屏的的原原理理圖圖 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務2

16、LED2 LED點陣顯示屏點陣顯示屏 多字符輪流顯示：，多字符輪流顯示：， 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務2 LED2 LED點陣顯示屏點陣顯示屏 采用按列采用按列編碼編碼：從從左到右，左到右，“高高 電電平平”點亮點亮 左面第左面第1列列 第第2列列 上面上面00H 00H 下面04H 下面3CH 2組88點陣顯示 左邊兩列：DB 00H,04H,00H,3CH,-（每每個個字字8列、列、16個個代代碼碼） 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務2 LED2 LED點陣顯示屏點陣顯示屏 用2組88點陣，自己編碼顯示數字“ 0” 和“9” 采用按列采用按列編碼編碼：從從左到右左到右

17、(順順向向) ，“高高 電電平平”點亮點亮 (陰碼陰碼) 任務任務2 LED2 LED點陣顯示屏點陣顯示屏 用4組88點陣，自己編碼顯示漢字“信” 左面第左面第1列列 第第2列列- 第第16列列 單片機技術與應用單片機技術與應用 上面01H 上面02H . 上面00H 下面- 下面00H 00H . 下面00H (每每個個字字16列、列、 32個個代代碼碼) DB 01H,00H,02H,00H,0CH,00H,3FH,0FEH“ 信信” 采用按列采用按列編碼編碼：從從左到右左到右(順順向向)，“高高 電電平平”點亮點亮 (陰碼陰碼) 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務1 LCD1 LC

18、D液晶顯示屏液晶顯示屏 任務實施任務實施 設計方案設計方案 選用AT89C52單片機、時鐘電路、復位電路、電源、并行接口和AMPIRE12864液晶屏顯示模塊構成最小系統，完成對液晶屏顯示模塊的控制。 電源電源 AMPIRE12864 液晶屏顯示模塊 并并 行行 接接 口口 AT89C52 單片機單片機 時鐘電路時鐘電路 復位電路復位電路 圖8-11 液晶屏最小系統方案設計框圖 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務1 LCD1 LCD液晶顯示屏液晶顯示屏 圖8-12 單片機和字符型LCD液晶顯示器1602電路原理圖 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務1 LCD1 LCD液晶顯示屏液晶

19、顯示屏 圖8-13 單片機和圖形點陣液晶顯示器12864電路原理圖 單片機技術與應用單片機技術與應用任務一任務一 液晶顯示屏顯示設計液晶顯示屏顯示設計 任務實施任務實施 5 5、實物連接、制作、實物連接、制作 在萬能板上按照液晶屏控制電路圖焊接元器件, 圖8-14為焊接好的電路板硬件實物 。 圖8-14 液晶屏控制電路制作 單片機技術與應用單片機技術與應用任務任務2 LED2 LED點陣顯示屏點陣顯示屏 任務實施任務實施 設計方案設計方案 選用AT89C52單片機、時鐘電路、復位電路、電源、74LS245和MATRIX-88-RED構成單片機最小系統，完成對88LED點陣的控制。 電源電源 MATRIX-88 點陣顯示模塊 74LS245 AT89C