顯示器及其接口技術演示文稿當前第1頁\共有75頁\編于星期四\1點優選顯示器及其接口技術當前第2頁\共有75頁\編于星期四\1點本章主要內容

引言

6.1LED數碼管顯示器

6.2LCD液晶顯示器

6.3圖形顯示器本章小結

思考題

當前第3頁\共有75頁\編于星期四\1點

引言

在計算機控制中，顯示裝置是一個重要組成部分，主要用來顯示生產過程的工藝狀況與運行結果，以便于現場工作人員的正確操作。是人機信息交換的主要窗口。常用的顯示器件有顯示記錄儀、發光二極管顯示器LED、液晶顯示器LCD、大屏幕顯示器和圖形顯示器終端CRT。當前第4頁\共有75頁\編于星期四\1點顯示記錄儀--是以模擬方式連續顯示和記錄過程參數的動態變化，但其價格都很貴，在目前的計算機控制系統中已很少采用。

LED數碼管--由于具有結構簡單、體積小、功耗低、配置靈活、顯示清晰、可靠性高等優點，目前已被微型計算機控制系統及智能化儀表廣泛采用。LCD--則以其功耗極低的特點，占據了從電子表到計算器，從袖珍儀表到便攜式微型計算機等應用場合。CRT終端--CRT終端以其圖文并茂的直觀生動畫面，可以顯示生產過程中的各種畫面及報表，如生產流程圖、顯示報警圖、趨勢曲線圖、狀態和回路查詢圖等,在很多微型計算機控制系統中，特別在DDC，SCC以及DCS控制系統中，大都采用CRT操作臺進行監視和控制。當前第5頁\共有75頁\編于星期四\1點6.1LED數碼管顯示器引言6.1.1LED顯示器的工作原理6.1.2LED顯示器的顯示方式6.1.3LED顯示器接口電路當前第6頁\共有75頁\編于星期四\1點引言

在小型控制裝置和數字化儀器儀表中，往往只要幾個簡單的數字顯示或字符狀態便可滿足現場的需求，而顯示數碼的LED因其成本低廉、配置靈活，與計算機接口方便等特點在小型微機控制系統中得到極為廣泛的應用。本節將討論LED顯示器及其接口電路與相應程序，來了解一個實際的計算機控制系統是如何顯示被測參數值的。當前第7頁\共有75頁\編于星期四\1點6.1.1LED顯示器工作原理

LED（發光二極管LightEmittingDiode的英文縮寫）是利用PN結把電能轉換成光能的固體發光器件，根據制造材料的不同可以發出紅、黃、綠、白等不同色彩的可見光來。LED的伏安特性類似于普通二極管，正向壓降約為2伏左右，工作電流一般在10-20mA之間較為合適。當前第8頁\共有75頁\編于星期四\1點LED顯示器有多種結構形式，單段的圓形或方形LED常用來顯示設備的運行狀態，8段LED可以顯示各種數字和字符，所以也稱為LED數碼管，其外形如圖6-2所示。8段LED在控制系統中應用最為廣泛，其接口電路也具有普遍借鑒性。因此，我們介紹8段LED數碼管顯示器。當前第9頁\共有75頁\編于星期四\1點8段LED顯示器的結構與工作原理如圖6-3所示。當前第10頁\共有75頁\編于星期四\1點

一個8段LED顯示器的結構與工作原理如圖6-1所示。它是由8個發光二極管組成，各段依次記為a、b、c、d、e、f、g、dp，其中dp表示小數點（不帶小數點的稱為7段LED）。8段LED顯示器有共陰極和共陽極兩種結構，分別如圖6-1（b）、（c）所示。共陰極LED的所有發光管的陰極并接成公共端COM，而共陽極LED的所有發光管的陽極并接成公共端COM。當共陰極LED的COM端接地，則某個發光二極管的陽極加上高電平時，則該管有電流流過因而點亮發光；當共陽極LED的COM端接高電平，則某個發光管的陰極加上低電平時，則該管有電流流過因而點亮發光。當前第11頁\共有75頁\編于星期四\1點

8段LED通過不同段點亮時的組合，可以顯示0~9、A~F等十六進制數。顯然，將單片機的數據輸出口與LED各段引腳相連，控制輸出的數據就可以使LED顯示不同的字符。通常把控制LED數碼管發光顯示字符的8位字節數據稱為段選碼或者字符譯碼，如圖7-4所示。當前第12頁\共有75頁\編于星期四\1點6.1.2LED顯示器顯示方式

在計算機控制系統中，常利用n個LED顯示器構成n位顯示。通常把點亮LED某一段的控制稱為段選，而把點亮LED某一位的控制稱為位選或片選。根據LED顯示器的段選線、位選線與控制端口的連接方式不同，LED顯示器有靜態顯示與動態顯示兩種方式，下面以4個共陰極LED的組合為例進行說明。1、靜態顯示2、動態顯示當前第13頁\共有75頁\編于星期四\1點1．靜態顯示方式－各位同時顯示4個LED組合的靜態顯示電路如圖6-3所示

圖6-3LED靜態顯示方式

當前第14頁\共有75頁\編于星期四\1點例題6-1：說明4個共陰極LED靜態顯示3456數字的工作過程。

例題分析：看圖6-3，當所有COM端連接在一起并接地時，首先由I/O口（1）送出數字3的段選碼4FH即數據01001111到左邊第一個LED的段選線上，陽極接受到高電平“1”的發光管g、d、c、b、a段因為有電流流過則被點亮，則結果為左邊第一個LED顯示3；接著由I/O口（2）送出數字4的段選碼66H即數據01100110到左邊第二個LED的段選線上，陽極接受到高電平“1”的共陰極發光管g、f、c、b段則被點亮，則結果為左邊第二個LED顯示4；同理，由I/O口（3）送出數字5的段選碼6DH即01101101到左邊第三個LED的段選線上，由I/O口（4）送出數字6的段選碼7DH即01111101到左邊第四個LED的段選線上，則第三、四個LED分別顯示5、6。當前第15頁\共有75頁\編于星期四\1點2．動態顯示方式－逐位輪流顯示LED動態顯示電路如圖6-4所示

圖6-4LED動態顯示方式

當前第16頁\共有75頁\編于星期四\1點例題6-2：說明4位共陰極LED動態顯示3456數字的工作過程

例題分析：看圖6-4，首先由I/O口（1）送出數字3的段選碼4FH即數據01001111到4個LED共同的段選線上，接著由I/O口（2）送出位選碼××××0111到位選線上，其中數據的高4位為無效的×，唯有送入左邊第一個LED的COM端D3為低電平“0”，因此只有該LED的發光管因陽極接受到高電平“1”的g、d、c、b、a段有電流流過而被點亮，也就是顯示出數字3，而其余3個LED因其COM端均為高電平“1”而無法點亮；顯示一定時間后（1－5ms）再由I/O口（1）送出數字4的段選碼66H即01100110到段選線上，接著由I/O口（2）送出點亮左邊第二個LED的位選碼××××1011到位選線上，此時只有該LED的發光管因陽極接受到高電平“1”的g、f、c、b段有電流流過因而被點亮，也就是顯示出數字4，而其余3位LED不亮；如此再依次送出第三個LED、第四個LED的段選與位選的掃描代碼，就能一一分別點亮各個LED，使4個LED從左至右依次顯示3、4、5、6。當前第17頁\共有75頁\編于星期四\1點6.1.3LED顯示器接口電路

控制系統中的LED顯示電路，除了要完成把字符轉換成對應的段選碼的譯碼功能以外，還要具有數據鎖存與驅動的功能。其中，譯碼功能可以通過硬件譯碼器完成，也可通過軟件編程實現；而數據鎖存與驅動只有依賴硬件電路來實現。結合上面討論的兩種顯示方式：

1．靜態顯示接口電路

2．動態顯示接口電路當前第18頁\共有75頁\編于星期四\1點

1．靜態顯示電路

靜態顯示方式的關鍵是多個LED需與多個I/O并行口相連，一般的并行I/O口如8255A或鎖存器只具備鎖存功能，還要有硬件驅動電路，再配以軟件譯碼程序。目前廣泛使用一種集鎖存、譯碼、驅動功能為一體的集成電路芯片，以此構成靜態顯示硬件譯碼接口電路。如美國RCA公司的CD4511B是4位BCD碼─7段十進制鎖存譯碼驅動器，美國MOTOROLA公司的MC14495是4位BCD碼─7段十六進制鎖存譯碼驅動器。下面以CD4511B為例，說明其接口電路。如圖6-5所示。當前第19頁\共有75頁\編于星期四\1點當前第20頁\共有75頁\編于星期四\1點

圖6-5中有CD4511B的引腳分配，它的真值表見表6-2。（BLanking）為空白（全滅）信號，低電平有效；(LampTest)為全亮試驗信號，低電平有效；這兩個引腳只用來測試與之連接的LED，在LED正常工作時，要把它們均接成高電平。鎖存允許信號(LatchEnable)為低電平有效，作為允許BCD碼輸入的片選信號，片選端一般是與接口地址譯碼信號相連。一旦片選有效即＝0,則數據輸入端A、B、C、D所接收的4位BCD碼就會被內部邏輯電路自動譯為輸出端a~g的段選信號，從而驅動點亮7段LED顯示出相應的字符。當前第21頁\共有75頁\編于星期四\1點

圖6-5為4個LED組成的靜態顯示硬件譯碼接口電路，是在圖6-3LED靜態顯示方式的基礎上，增加4片集BCD碼鎖存、譯碼和驅動為一體的CD4511B（U1~U4）與1片譯碼器74LS138，它能夠直接顯示出4位十進制數。圖中，4片CD4511B分別對應連接4片7段共陰極LED顯示器，74LS138譯碼器譯出片選信號PORT0、PORT1，分別作為U1、U2和U3、U4的鎖存允許信號。CPU通過輸出指令把要顯示字符的BCD碼數據通過數據總線D7~D0輸出到U1~U4的數據輸入端D、C、B、A，其中每2片（U1和U2，U3和U4）共用一個字節及一個片選信號。若要顯示帶小數點的十進制數，則只要在LED顯示器的dp端另加驅動控制即可（讀者可自行考慮）。當前第22頁\共有75頁\編于星期四\1點

000000000100010000110010000101001100011101000輸

入輸

出

DCBAgfedcba顯示字符110111111011000011010010110112111001111311110011041111011015111111101611000011171111111118011100111011119×0×××××0000000全滅××0××××1111111全亮圖6-5為4個LED組成的靜態顯示硬件譯碼接口電路，是在圖6-3LED靜態顯示方式的基礎上，增加4片集BCD碼鎖存、譯碼和驅動為一體的CD4511B

當前第23頁\共有75頁\編于星期四\1點接口程序為：

MOVBX，OFFSETDATA1MOVAL，[BX]OUTPORT1，AL；顯示左2位INCBXMOVAL，[BX]OUTPORT0，AL；顯示右2位當前第24頁\共有75頁\編于星期四\1點2．動態顯示電路

動態顯示接口電路的關鍵是由兩個I/O并行端口分別進行段選碼與位選碼的鎖存，除了需要配置驅動電路以外，譯碼掃描功能則完全由軟件編程來完成。圖6-6給出4個LED組成的動態顯示軟件譯碼接口電路，4個共陰極LED顯示器的段選線對應并接，由一片8D觸發器74LS374（U1）進行段選控制，其間串有8個三極管以正向驅動LED的陽極，此可稱為段選通道。4個LED的COM端由另一片74LS374（U2）進行位選控制，其間接有達林頓陣列驅動器MC1413（內含7對復合三極管）以對LED的陰極進行反向驅動，此構成了位選通道。當前第25頁\共有75頁\編于星期四\1點問題：顯示3456的段選碼、位選碼各為多少？當前第26頁\共有75頁\編于星期四\1點

段碼鎖存器U1和位碼鎖存器U2均連在數據總線D7~D0上，CPU通過數據總線送出的數據是到U1還是U2，這要由74LS138對地址譯碼后的輸出信號和決定。當＝0時，U1端口地址PORT0被選中，U1選通并鎖存住CPU輸出的段選碼；當＝0時,U2端口地址PORT7被選中，U2鎖存住CPU輸出的位選碼。設該接口電路從左到右（即從LED1到LED4）進行動態掃描，其顯示過程如下：首先CPU把LED1要顯示的字符段碼送入段碼鎖存器U1，接著就往位碼鎖存器U2送入點亮LED1的位選碼，即僅使LED1的COM端為低電平。雖然段選碼通過驅動電路同時送到各位LED，但這時只有LED1的相應段被導通點亮，而其余LED并不顯示。然后CPU把LED2要顯示的字符段碼再送入段碼鎖存器U1，接著往位碼鎖存器U2送入點亮LED2的位選碼。……如此依次分別送出掃描代碼，一一分別點亮各個LED。只要刷新時間不太長，就會給人以同時顯示的穩定的視覺效果。當前第27頁\共有75頁\編于星期四\1點LED動態掃描流程圖如圖6-7所示。

當前第28頁\共有75頁\編于星期四\1點假設要顯示的4位數據已存放在數據緩沖區內，其掃描顯示程序如下：START：

MOVDI,OFFSETBUFDATA；指向緩沖區首址MOVCL,08H；取點亮LED1的位碼DIS1：

MOVAL,[DI+0]；AL中為要顯示的數MOVBX,OFFSETTABLE；段碼表首址送BXXLAT；[（BX）+（AL）]AL，將段碼取到AL中MOVDX,PORT0OUTDX,AL；段碼送到段選通道MOVAL,CLMOVDX,PORT7；位選碼送到位選通道

當前第29頁\共有75頁\編于星期四\1點OUTDX,ALPUSHCX；保存位選碼MOVCX,300HDELAY：LOOPDELAY；延遲一定時間POPCXCMPCL,01；顯示掃描是否到最右邊LED4JZQUIT；是，則已顯示一遍，故退出INCDI；否，則指向下一位LEDSHRCL,1；位選碼右移指向下一位JMPDIS1；顯示下一位LEDQUIT：RET當前第30頁\共有75頁\編于星期四\1點TABLEDB3FH；0的段選碼DB06H；1的段選碼DB5BH；2的段選碼DB4FH；3的段選碼DB66H；4的段選碼DB6DH；5的段選碼DB7DH；6的段選碼DB07H；7的段選碼DB7FH；8的段選碼DB6FH；9的段選碼DB77H；A的段選碼DB7CH；b的段選碼DB39H；C的段選碼DB5EH；d的段選碼DB79H；E的段選碼DB71H；F的段選碼BUFDATADB4DUP（?）；4個字節的緩沖區

當前第31頁\共有75頁\編于星期四\1點6.2LCD液晶顯示器引言6.2.1LCD顯示器結構原理6.2.2LCD顯示器驅動方式6.2.3段位式LCD接口電路6.2.4點陣式LCD接口電路

當前第32頁\共有75頁\編于星期四\1點引言

液晶顯示器LCD(LiquidCrystalDisplay)是一種利用液晶的扭曲/向列效應制成的新型顯示器，它具有功耗極低、體積小、抗干擾能力強、價格廉等特點，目前已廣泛應用在各種顯示領域，尤其在袖珍儀表和低功耗應用系統中。LCD可分為段位式、字符式和點陣式三種。如右圖所示。

圖數字萬用表當前第33頁\共有75頁\編于星期四\1點6.2.1LCD顯示器結構原理LCD(液晶顯示器LiquidCrystalDisplay的英文縮寫)是借助外界光線照射液晶材料而實現顯示的被動顯示器件。液晶是一種介于液體與固體之間的熱力學的中間穩定相，在一定的溫度范圍內既有液體的流動性和連續性，又有晶體的各向異性和光學特性。當前第34頁\共有75頁\編于星期四\1點

LCD器件的結構如圖13所示，在上、下兩片導電玻璃電極板之間封入液晶材料，液晶棒狀分子在上、下玻璃電極上呈水平排列，但排列方向互為正交，而電極間的分子呈連續扭轉過渡，從而使光的偏振方向旋轉90o。當外部入射光線通過上偏振片后形成偏振光，該偏振光通過平行排列的液晶材料后被旋轉90o，正好與下偏振片的水平偏振方向一致。因此，它能全面穿過下偏振片到達反射板，從而反射回來，使顯示器件呈透明狀態。

圖13LED顯示結構與原理當前第35頁\共有75頁\編于星期四\1點

當外部入射光線通過上偏振片后形成偏振光，該偏振光通過平行排列的液晶材料后被旋轉90。，正好與下偏振片的水平偏振方向一致。因此，它能全面穿過下偏振片到達反射板，從而反射回來，使顯示器件呈透明狀態。若上、下電極加上一定的電壓后，電極部分的液晶分子轉成垂直排列，失去旋光性，致使從上偏振片入射的偏振光不被旋轉，即與下偏振片的水平偏振方向垂直，因而被下偏振片吸收，無法到達反射板形成反射，所以呈現出黑色。據此，可將電極做成文字、數字或其它圖形形狀，通過施加電壓就可以獲得各種形態的黑色顯示。當前第36頁\共有75頁\編于星期四\1點6.2.2LCD顯示器驅動方式

LCD的驅動方式一般有直接驅動（靜態驅動）和多極驅動（時分割驅動）兩種方式。采用直接驅動的LCD電路中，顯示器件只有一個背極（即下玻璃電極基板），但每個字符段都有獨立的引腳；而多極驅動的LCD電路中，顯示器具有多個背極，各字符段按點陣結構排列，這是顯示字段較多時常采用的驅動方式。當前第37頁\共有75頁\編于星期四\1點

現以較簡單的直接驅動方式為例加以說明。圖6－9是單個字段的驅動電路及工作波形。圖中LCD為液晶顯示字段，用2個平行相對的電極表示，當字段上兩個電極的電壓相位相同時，兩電極的電位差為零，該字段不顯示；當字段上兩個電極的電壓相位相反時，兩電極的電位差為單個電極電壓幅值的2倍，該字段呈現黑色顯示。由于直流電壓驅動LCD會使液晶產生電解和電極老化，所以要采用交流電壓驅動。一般把LCD的背極（公共端COM）連到一個異或門的輸入端X，LCD的另一極連接異或門的輸出端Z，工作時X端加上頻率固定的方波信號，當控制端Y=“0”時，經異或后，Z端的電壓將永遠與X端相同，則LCD極板間的電位差為零，字段消隱不顯示。當控制端Y=“1”時，Z端與X端電壓反相位，則LCD極板間呈現反電壓VXY，且為2倍的電壓幅值，此時字段顯示。可見該字段是否顯示完全取決于控制端Y。當前第38頁\共有75頁\編于星期四\1點

單個字段的驅動電路及工作波形當前第39頁\共有75頁\編于星期四\1點

圖6-10為段位式7段LCD的電極配置及譯碼驅動電路，7個字段的幾何排列順序與LED的“日”字型相同。A、B、C、D為二進制BCD碼的輸入端，譯碼器的7段輸出a、b、c、d、e、f、g引腳分別接7個字段驅動電路的控制端Y，公共端COM接一定周期的方波信號。

當前第40頁\共有75頁\編于星期四\1點6.2.3段位式LCD接口電路

1、硬件電路

同8段LED數碼管一樣，段位式LCD與CPU的顯示接口電路也有多種。我們仍討論上文的直接驅動方式，現以6位LCD靜態顯示電路為例。如圖6-11所示，使用單片機的一個8位并行I/O口作為譯碼驅動以及6片BCD-7段譯碼驅動器4056、2片4位液晶顯示驅動器4054、1片4-16譯碼器4514和1片單穩多諧振蕩器4047，就組成了一個完整的LCD顯示接口電路。當前第41頁\共有75頁\編于星期四\1點

多諧振蕩器顯示驅動器4位鎖存、4-16

線譯碼器當前第42頁\共有75頁\編于星期四\1點4位鎖存、4-16

線譯碼器CD4514當前第43頁\共有75頁\編于星期四\1點CD4056當前第44頁\共有75頁\編于星期四\1點

2．顯示程序

設單片機內RAM20H~25H六個單元為顯示緩沖區，每個單元字節的低4位依次存放要顯示的4位BCD碼，相應的顯示驅動子程序如下：

DISP：MOVR0，#20H；顯示緩沖單元首址送R0MOVR3，#00H；位選碼（左邊第1位）送R3MOVR4，#06H；位數（6位）送R4LOOP：MOVA，R3；位選碼送ASWAPA；位選碼轉為高4位

MOVR2，A；保存位選碼（在高4位）

MOVA，@R0；取顯示BCD碼

ORLA，R2；位選碼（高4位）與BCD碼（低4位）組合

ORLA，#80H；ACC·7置1MOVP1，A；輸出組合碼

ANLP1，#7FH；清零P1.7位當前第45頁\共有75頁\編于星期四\1點

ORLP1，#80H；P1.7再置1INCR3；指向下一位顯示數INCR0；指向下一位顯示緩沖單元DJNZR4，LOOP；6位未顯示完返回RET

如果需要顯示小數點，則要給4054送顯示小數點的相應數據。例如第三位要顯示小數點，還需加入下列程序：MOVA，#64H；高位0110將選中S6，低位0100將驅動第三位小數點ORLA，#80H；ACC·7置1MOVP1，A；輸出組合碼ANLPI，#7FH；清零P1.7位ORLPI，#80H；P1.7再置1當前第46頁\共有75頁\編于星期四\1點6.2.4點陣式LCD接口電路引言1、液晶模塊接線原理2、液晶模塊指令說明3．軟件初始化4、應用舉例

當前第47頁\共有75頁\編于星期四\1點

引言

點陣式LCD不但可以顯示字符，而且可以顯示各種圖形及漢字。把點陣式LCD與配套或選定的驅動器、控制器集成在一起，就組成點陣式圖形液晶顯示模塊，控制器的種類很多，比如日本東芝的T6963,日立的HD61880,精工的SED1330/SED1335等?，F以12864點陣式LCD液晶顯示模塊為例加以說明。液晶顯示模塊12864主要由行/列驅動器及128×64全點陣液晶顯示器組成。內部含有國標一級、二級簡體中文字庫和128個16×8點的ASCII字符集?？梢酝瑫r顯示8×4個（16×16點陣）漢字和圖形顯示。它與CPU的接口連線可采用并行或串行兩種方式。當前第48頁\共有75頁\編于星期四\1點

1、液晶模塊接線原理

圖6-12

液晶模塊與單片機并行連接原理圖

當前第49頁\共有75頁\編于星期四\1點

圖6-12為液晶模塊與單片機的并行連接原理圖，表6-4為其引腳功能描述。引腳引腳名稱電平功能描述1VSS0V電源地2VCC+5V電源正3VEE0~5V液晶顯示器驅動電壓，用來調整液晶顯示的對比度4RSH/LRS=“H”,表示D7-D0為顯示數據，RS=“L”,表示D7-D0為控制指令5R/WH/LR/W=“H”,E=“H”,數據被讀到D7-D0，R/W=“L”,E=“H→L”,D7-D0數據被寫到IR或DR6EH/L使能信號7~14D0~D7H/L數據線

15BL_ENH/L背光源使能16BL_VDD4.2V背光源電壓當前第50頁\共有75頁\編于星期四\1點

2．液晶模塊指令說明

當前第51頁\共有75頁\編于星期四\1點3．軟件初始化

當前第52頁\共有75頁\編于星期四\1點5．應用舉例

液晶字符顯示的RAM地址與32個字符顯示區域有著一一對應的關系，其對應關系如表6-6所示，應注意其排列類似于隔行掃描。使用時還應注意以下3點：（1）要在某一個位置顯示中文字符時，應先設定顯示字符位置，即先設定顯示地址，再寫入中文字符編碼。（2）顯示ASCII字符過程與顯示中文字符過程相同。不過在顯示連續字符時，只須設定一次顯示地址，由模塊自動對地址加1指向下一個字符位置，否則，顯示的字符中將會有一個空ASCII字符位置。（3）當字符編碼為2字節時，應先寫入高位字節，再寫入低位字節。

80H81H82H83H84H85H86H87H90H91H92H93H94H95H96H97H88H89H8AH8BH8CH8DH8EH8FH98H99H9AH9BH9CH9DH9EH9FH當前第53頁\共有75頁\編于星期四\1點例如在第3行第1、2列顯示“液晶”兩個中文字符時，寫入RAM的地址應為88H,89H。具體過程如下：首先，應根據ST7920-BIG5中文字形碼(不同的液晶模塊采用的字庫編碼可能不同，如有的使用ST7920-GB簡體中文字型)，查找“液”字的編碼為“B247”,“晶”字的編碼為“B4B9”.在進行了軟件初始化后，其軟件編程步驟如下：步驟1:令RS，R/W為低電平；

(表示后面送入的內容是指令)步驟2:送88H到D7-D0；

(設定顯示的位置，第三行第一列)步驟3:令RS為高電平，R/W為低電平；（表示后面送入的內容是數據）步驟4:送B2H到D7-D0;（先送高位字節）步驟5:送47H到D7-D0;（后送低位字節，顯示“液”字）步驟6:令RS，R/W為低電平；

(表示后面送入的內容是指令)步驟7:送89H到D7-D0；

(設定顯示的位置，第三行第二列)步驟8:令RS為高電平，R/W為低電平；（表示后面送入的內容是數據）步驟9:送B4H到D7-D0;（先送高位字節）步驟10:送B9H到D7-D0;（后送低位字節，顯示“晶”字）

當前第54頁\共有75頁\編于星期四\1點6.3圖形顯示器引言6.3.1圖形顯示器概述6.3.2圖形顯示畫面

當前第55頁\共有75頁\編于星期四\1點引言

除了小型控制裝置采用數字顯示的LED和LCD外，大中規模的計算機控制系統中，圖形顯示器已是必不可少的一種人機界面方式，它能一目了然地展示出圖形、數據和事件等各種信息，以便操作者直觀形象地監視和操作工業生產過程。這種方式的硬件接口技術十分成熟，其顯示器及其控制電路已成為計算機控制的一種基本配置，而軟件設計一般是借助于工控組態軟件或高級語言如VB、VC等來完成的。當前第56頁\共有75頁\編于星期四\1點6.3.1圖形顯示器概述常用的圖形顯示器有兩種：CRT顯示器和TFT平面顯示器。

1、CRT顯示器

陰極射線管CRT（CathodRayTube）顯示器由一個圖形監示器和相應的控制電路組成。在工業計算機中，插入一塊VGA/TVGA圖形控制板即可實現功能很強的圖象顯示功能。目前，CRT顯示方式因其硬件技術成熟、軟件支持豐富、價格比較低廉而成為計算機控制系統中應用最多的一種圖形顯示技術，可以滿足大部分工業控制現場的一般性需要。

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它具有豐富的畫圖命令：如點、線、矩形、多邊形、圓、弧以及區域填充、拷貝、剪裁等操作。畫圖命令可直接使用X-Y坐標，畫圖和填充的速度也大為提高，還有窗口功能等。由于智能圖形終端的價格較高，一般只用于專門的使用場合。

CRT的缺點是體積與功耗大，易受振動和沖擊，容易受射線輻射、磁場干擾，因此在惡劣工況下須采用特殊加固和屏蔽措施。2、TFT顯示器

近年來發展起來的新型薄膜晶體管TFT（ThinFilmTransistor）LCD技術已開始應用到新型的工業控制機中。這種TFT平面顯示技術具有如下顯著的特點：(1)體積小，耗電省，如最薄的壁掛式機型厚度僅為5cm(2in)；(2)可靠性高，壽命長，不易受振動、沖擊和射線的干擾影響；(3)顯示顏色256種基色，可擴展至25600種組合。當前第58頁\共有75頁\編于星期四\1點6.3.2圖形顯示畫面引言1．總貌畫面2．分組畫面3．點畫面4．流程圖畫面5．趨勢曲線畫面6．報警顯示畫面7．操作指導畫面

當前第59頁\共有75頁\編于星期四\1點引言

采用圖形顯示器和鍵盤作人機接口終端,可以直觀形象地監視和操作工業生產過程。所設計出的顯示畫面，既要反映出整個生產的工藝流程，又要便于單元操作控制；既要有實時動態數據，又要有歷史記憶功能。從而使得一臺圖形顯示終端完全替代傳統的儀表盤及其盤面上的調節器、指示儀、記錄儀、報警儀、模擬屏以及開關按鈕、指示燈等。當前第60頁\共有75頁\編于星期四\1點

早期的系統設計者是用匯編語言來編寫畫面程序的，后來多采用功能強大的高級語言，現在的控制廠商陸續推出了人機對話式的系統組態軟件，諸如美國的Intouch、Fix和德國的Wincc，國內的組態王、力控、MCGS和Controx等。利用這些專用組態軟件可以方便地組態成各種需要的顯示畫面。常用的顯示畫面有總貌畫面、分組畫面、點畫面、流程圖畫面、趨勢曲線畫面、報警顯示畫面、操作指導畫面等等。

當前第61頁\共有75頁\編于星期四\1點

當被控量或控制回路較多時，操作員要逐個地監視判斷各過程參數是否正常，并據此對控制回路進行操作是很困難的。為此，在總貌顯示畫面上用顏色、閃光或音響來最大限度地顯示出多個控制回路的運行狀態。圖6-14給出一個中央空調控制系統的總貌畫面，用棒狀圖表示控制回路的偏差，用小方塊指示控制回路的報警狀態，每個棒圖或方塊的顏色表示1個工位點（參數），一般8個工位點為一組，每幅畫面可顯示約40個組、320個點。如此，就有可能把整個大型控制系統的幾百個參數集中顯示在一、二個畫面上。

1．總貌畫面當前第62頁\共有75頁\編于星期四\1點

當前第63頁\共有75頁\編于星