单片机项目八电子屏显示设计

1、单片机技术与应用单片机技术与应用 项目八 电子屏显示设计 项目导读项目导读 任务任务1 LCD液晶显示屏液晶显示屏 任务任务2 88点阵点阵LED显示屏显示屏 项目小结项目小结 单片机技术与应用单片机技术与应用 项目八 电子屏显示设计 知识分布网络知识分布网络 1602字符型LCD LCD液晶显示 屏幕 基本内容 点阵图形式LCD 88点阵LED LED点阵 显示屏 基本内容 多组88点阵LED 单片机技术与应用单片机技术与应用 项目八 电子屏显示设计 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务1 LCD1 LCD液晶显示屏液晶显示屏 相关知识：液晶显示模块基本知识相关知识：液晶显示模块基本知识

2、 1 1、LCDLCD液晶显示模块介绍液晶显示模块介绍 液晶显示模块是一种将液晶显示器件、连接件、集成电路、PCB线路板、背光源、结构件装配在一起的组件。英文名称叫“LCD MOdule” ，简称“LCM” ，中文一般称为“液晶显示模块”。 本项目将从市场供应现状介绍液晶显示模块。 （1）数显液晶模块数显液晶模块 这是一种由段型液晶显示器件与专用的集成电路组装成一体的功能部件，只能显示数字和一些标识符号。段型液晶显示器件大多应用在便携、袖珍设备上。 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务1 LCD1 LCD液晶显示屏液晶显示屏 （2）液晶点阵字符模块液晶点阵字符模块 它是由点阵字符液晶显示器

3、件和专用行、列驱动器、控制器以及必要的连接件、结构件装配而成的，可以显示数字和西文字符。这种点阵字符模块本身具有字符发生器，显示容量大，功能丰富。一般该种模块最少也可以显示8位1行或16位1行以上的字符。 这种模块的点阵排列是由57或58，511的一组组像素点阵排列组成的。每组1位，每位间有一点的间隔，每行间也有一行的间隔，所以不能显示图形。 表8-1 点阵字符模块规格 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 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务1 LCD1 LCD液晶显示屏液晶显示

4、屏 （3）点阵图形液晶模块点阵图形液晶模块 这种模块也是点阵模块的一种，其特点是点阵像素连续排列，行和列在排布中均没有间隔。因此可以显示连续、完整的图形。由于它也是有X-Y矩阵像素构成的，所以除显示图形外，也可以显示字符。 在选购点阵图形模块时要特别注意的是像素数量和装配所用集成电路的类型，一般有以下三种： 1) 行、列驱动型 这是一种必须外接专用控制器的模块，其模块只装配有通用的行、列驱动器。此种模块必须外接控制电路才能与计算机连接。 2) 行、列驱动-控制型 这是一种可直接与计算机接口，依靠计算机直接控制驱动器的模块。 3) 行、列控制型 这是一种内藏控制器的点阵图形模块，也是比较受欢迎的

5、一种类型。这种模块不仅装有如第一类的行、列驱动器，而且也装配有如KS0108等的专用控制器。 本项目中所涉及到AMPIRE12864液晶屏显示模块属于行、列控制型。 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务1 LCD1 LCD液晶显示屏液晶显示屏 2 2、SG12864-01F SG12864-01F 系列模块简介系列模块简介 （1）接口说明 表8-2 液晶模块接口说明 名称名称 FG GND VCC V0 R/W CS CS1 型态型态 输入 输入 输入 输入 输入 电平电平 H/L H/L H/L 铁框地 电源地 电源输入（+5V） LCD 驱动电压输入端（对比度调节） 读/写信号 128

6、32 类产品片选 H：芯片1 L：芯片2 片选信号，一般低有效，部分产品高电平有效，具体见各产品外形文件 寄存器选择端 H：数据寄存器；L：命令寄存器 复位信号 数据总线 负压输入输出端 背光正极 背光负极 功能描述功能描述 CS2 RS /RST DB0DB7 VEE LEDA LEDK 输入 输入 输入 输入/输出 输入 输入 H/L H/L H/L H/L 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务1 LCD1 LCD液晶显示屏液晶显示屏 （2）原理图 图8-1 SG12864-01F 系列液晶显示模块原理图 （3）电气特性 逻辑工作电压(Vcc)： 4.55.5V 输出高电平(VoH)：

7、 2.4min 电源地(GND)： 0V 输出低电平(Vol)： 00.4V 输入电压： 0Vcc 模块和白侧光工作电流： 见相关产品文件 输入高电平(ViH)： 2.0Vcc 底黄绿光工作电流: 见相关产品文件 输入低电平(Vil)： 00.8V 工作频率： 0.45.5MHz 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务1 LCD1 LCD液晶显示屏液晶显示屏 （4）引脚功能 D0-D7 R/W CS1、CS2、CS3 RS E RST 三态 输入 输入 输入 输入 输入 表8-3 引脚功能表 数据总线 R/W=1，MCU 对KS0108 的读操作信号 R/W=0，MCU 对KS0108 的写

8、操作信号 片选信号。仅当CS1=CS2=0 且CS3=1 时，KS0108才选通。 通道选择信号，C/D=1 数据通道，C/D=0 指令通道 使能信号。 复位信号，低有效。复位时，KS0108 将显示开关和显示起始行寄存器清零。 （5）工作时序图 SG12864-01F 系列液晶显示模块的主控芯片KS0108操作时序图 图8-2 KS0108操作时序图 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务2 LED2 LED点阵显示屏点阵显示屏 3 3、字模提取软件、字模提取软件 1）首先双击PCtoLCD2002快捷方式打开PCtoLCD2002界面如图8-4所示。 图8-3 PCtoLCD2002界面

9、 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务2 LED2 LED点阵显示屏点阵显示屏 2）点击新建图标建立一个用于显示汉字的1616点阵的图像，新建图像界面如图8-5所示。 图8-4 PCtoLCD2002新建图像界面 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务2 LED2 LED点阵显示屏点阵显示屏 3）在新建的图像点阵上通过单击左键写出所需要的汉字，如图8-6所示。 图8-5 PCtoLCD2002写入汉字界面 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务2 LED2 LED点阵显示屏点阵显示屏 4） 单击选项菜单打开字模选项界面，针对AMPIRE1286液晶屏显示模块的显示特点具体设置，如下图8

10、-7所示。 图8-6 PCtoLCD2002字模选项设置界面 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务2 LED2 LED点阵显示屏点阵显示屏 5）单击生成字模按钮即可生成“元”的字模代码，如下图8-8所示。 图8-7 PCtoLCD2002生成字模代码界面 6）只需将PCtoLCD2002所生成的字模代码拷贝到程序中进行调用即可在液晶屏上显示“元”字。 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务2 LED2 LED点阵显示屏点阵显示屏 1）Proteus ISIS中的88点阵LED元件原理图如图8-16所示。由于该元件引脚没有任何标注，因此在使用之前必须进行引脚测试，以确定行线和列线的顺序及极

11、性。图8-16中给出了一种进行引脚测试的方法，根据测试结果便很容易确定该元件的电路接法。 2）了解LED驱动芯片74LS245的功能，按照功能图8-8 88点阵LED元件原理图及引脚测试要求进行连线。 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务2 LED2 LED点阵显示屏点阵显示屏 相关知识：相关知识：8X8点点阵阵LED 基本知基本知识识 1 1、8X88X8点阵点阵LEDLED工作原理工作原理 88点阵共需要64个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的交叉点上，当对应的某一列置1电平，某一行置0电平，则相应的二极管就亮；因此要实现一根柱形的亮法，对应的一列为一根竖柱，或者对应

12、的一行为一根横柱，因此实现柱的亮的方法如下所述： 1）一根竖柱：对应的列置1，而行则采用扫描的方法来实现。 2）一根横柱：对应的行置0，而列则采用扫描的方法来实现。 图8-9 88点阵LED结构图 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务2 LED2 LED点阵显示屏点阵显示屏 2 2、74LS24574LS245双向总线发送双向总线发送/ /接收器接收器 表8-7 74LS245引出端口说明 接口符号 A0A7 B0B7 DIR或AB/ BA用途 A总线端 B总线端 /G或/CE 三态允许端（低电平有效） 方向控制端 图8-10 74LS245双列直插封装结构图 表8-8 74LS245端口

13、功能表 /G或/CE 0 0 DIR或AB/ BA功能 B数据到A总线 A数据到B总线 0 1 1 隔离 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务2 LED2 LED点阵显示屏点阵显示屏 连连接接单单片机和点片机和点阵屏阵屏 列列-P0 用用P0P0口控制点阵的列口控制点阵的列 P0.0 P0.7 用用口口控控制制点点阵阵的的行行X0 P2.0 Y0 X7 P2P2 P2.7 Y7 行行P2 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务2 LED2 LED点阵显示屏点阵显示屏 暗显暗显 C程序编码采用：从右到左顺序程序编码采用：从右到左顺序 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 每一行的数据每一行的数据都没有规律，都没有规律，需要采用需要采用 查表程序查表程序。 点亮处为高电平点亮处为高电平“ 1” ；熄灭处为低电平；熄灭处为低电平“ 0” -阴码阴码 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务2 LED2 LED点阵显示屏点阵显示屏 亮显亮显 编码采用：从右到左顺序编码采用：从右到左顺序 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 每一行的数每一行的数据都没有规据都没有规律，需要采律，需要采用查表程序用查表程序。 点亮处为低电平点亮处为低电平“ 0” ；熄灭处为高电平；熄灭处为高电平“ 1” -阳码阳码 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务2 LED2 LED点阵显示屏点阵显示屏 点点亮亮全全屏屏的的原原理理图图 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务2

16、LED2 LED点阵显示屏点阵显示屏 多字符轮流显示：，多字符轮流显示：， 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务2 LED2 LED点阵显示屏点阵显示屏 采用按列采用按列编码编码：从从左到右，左到右，“高高 电电平平”点亮点亮 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组88点阵显示 左边两列：DB 00H,04H,00H,3CH,-（每每个个字字8列、列、16个个代代码码） 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务2 LED2 LED点阵显示屏点阵显示屏 用2组88点阵，自己编码显示数字“ 0” 和“9” 采用按列采用按列编码编码：从从左到右左到右

17、(顺顺向向) ，“高高 电电平平”点亮点亮 (阴码阴码) 任务任务2 LED2 LED点阵显示屏点阵显示屏 用4组88点阵，自己编码显示汉字“信” 左面第左面第1列列 第第2列列- 第第16列列 单片机技术与应用单片机技术与应用 上面01H 上面02H . 上面00H 下面- 下面00H 00H . 下面00H (每每个个字字16列、列、 32个个代代码码) DB 01H,00H,02H,00H,0CH,00H,3FH,0FEH“ 信信” 采用按列采用按列编码编码：从从左到右左到右(顺顺向向)，“高高 电电平平”点亮点亮 (阴码阴码) 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务1 LCD1 LC

18、D液晶显示屏液晶显示屏 任务实施任务实施 设计方案设计方案 选用AT89C52单片机、时钟电路、复位电路、电源、并行接口和AMPIRE12864液晶屏显示模块构成最小系统，完成对液晶屏显示模块的控制。 电源电源 AMPIRE12864 液晶屏显示模块 并并 行行 接接 口口 AT89C52 单片机单片机 时钟电路时钟电路 复位电路复位电路 图8-11 液晶屏最小系统方案设计框图 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务1 LCD1 LCD液晶显示屏液晶显示屏 图8-12 单片机和字符型LCD液晶显示器1602电路原理图 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务1 LCD1 LCD液晶显示屏液晶

19、显示屏 图8-13 单片机和图形点阵液晶显示器12864电路原理图 单片机技术与应用单片机技术与应用任务一任务一 液晶显示屏显示设计液晶显示屏显示设计 任务实施任务实施 5 5、实物连接、制作、实物连接、制作 在万能板上按照液晶屏控制电路图焊接元器件, 图8-14为焊接好的电路板硬件实物 。 图8-14 液晶屏控制电路制作 单片机技术与应用单片机技术与应用任务任务2 LED2 LED点阵显示屏点阵显示屏 任务实施任务实施 设计方案设计方案 选用AT89C52单片机、时钟电路、复位电路、电源、74LS245和MATRIX-88-RED构成单片机最小系统，完成对88LED点阵的控制。 电源电源 MATRIX-88 点阵显示模块 74LS245 AT89C