單片機項目八電子屏顯示設計

1、單片機技術與應用單片機技術與應用項目導讀項目導讀項目八 電子屏顯示設計 項目小結項目小結任務任務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 單片機技術與應用單片機技術與應用知識分布網(wǎng)絡知識分布網(wǎng)絡 LCD液晶顯示屏幕基本內(nèi)容1602字符型LCD點陣圖形式LCDLED點陣顯示屏基本內(nèi)容88點陣LED多組88點陣LED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 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

2、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(xiàn)狀介紹液晶顯示模塊。（1）數(shù)顯液晶模塊數(shù)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(shù)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。任務任務1 1 LCDLCD液晶顯示屏液晶顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用（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(shù)字和西文字符。這

3、種點陣字符模塊本身具有字符發(fā)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。 8位1行；2行16位1行；2行；4行20位1行；2行；4行24位1行；2行；4行32位1行；2行；4行40位1行；2行；4行表8-1 點陣字符模塊規(guī)格任務任務1 1 LCDLCD液晶顯示屏液晶顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用（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(xù)排列，行和列在排布中均沒有

4、間隔。因此可以顯示連續(xù)、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(shù)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(nèi)藏控制器的點陣圖形模塊，也是比較受歡迎的一種類型。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AMPI

5、RE12864液晶屏顯示模塊屬于行、列控制型。 任務任務1 1 LCDLCD液晶顯示屏液晶顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用2 2、SG12864-01F SG12864-01F 系列模塊簡介系列模塊簡介 （1）接口說明 名稱名稱型態(tài)型態(tài)電平電平功能描述功能描述FG鐵框地GND電源地VCC輸入電源輸入（+5V）V0輸入LCD 驅動電壓輸入端（對比度調節(jié)）R/W輸入H/L讀/寫信號CS輸入H/L12832 類產(chǎn)品片選 H：芯片1 L：芯片2CS1輸入H/L片選信號，一般低有效，部分產(chǎn)品高電平有效，具體見各產(chǎn)品外形文件CS2輸入H/LRS輸入H/L寄存器選擇端 H：數(shù)據(jù)寄存器；L：命令寄存器/

6、RST輸入H/L復位信號DB0DB7輸入/輸出H/L數(shù)據(jù)總線VEE輸入負壓輸入輸出端LEDA輸入背光正極LEDK背光負極表8-2 液晶模塊接口說明任務任務1 1 LCDLCD液晶顯示屏液晶顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用（2）原理圖圖8-1 SG12864-01F 系列液晶顯示模塊原理圖 邏輯工作電壓(Vcc)： 4.55.5V 輸出高電平(VoH)： 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(chǎn)品文件 輸入高電平(ViH)： 2.0Vcc 底黃綠光工作電流: 見相關產(chǎn)品文件 輸入低電平(Vil)： 0

7、0.8V 工作頻率： 0.45.5MHz（3）電氣特性任務任務1 1 LCDLCD液晶顯示屏液晶顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用（4）引腳功能表8-3 引腳功能表 SG12864-01F 系列液晶顯示模塊的主控芯片KS0108操作時序圖 （5）工作時序圖D0-D7三態(tài)數(shù)據(jù)總線R/W輸入R/W=1，MCU 對KS0108 的讀操作信號R/W=0，MCU 對KS0108 的寫操作信號CS1、CS2、CS3輸入片選信號。僅當CS1=CS2=0 且CS3=1 時，KS0108才選通。RS輸入通道選擇信號，C/D=1 數(shù)據(jù)通道，C/D=0 指令通道E輸入使能信號。RST輸入復位信號，低有效。復位時

8、，KS0108 將顯示開關和顯示起始行寄存器清零。圖8-2 KS0108操作時序圖任務任務1 1 LCDLCD液晶顯示屏液晶顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用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界面任務任務2 2 LEDLED點陣顯示屏點陣顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用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 任務任務2 2 LEDLED點陣顯示屏點陣顯示屏單片機技術與應用單

9、片機技術與應用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寫入漢字界面任務任務2 2 LEDLED點陣顯示屏點陣顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用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8-7所示。圖8-6 PCtoLCD2002字模選項設置界面 任務任務2 2 LEDLED點陣顯示屏點陣顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用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

10、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。任務任務2 2 LEDLED點陣顯示屏點陣顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用 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性。圖8-16中給出了一種進行引腳測試的方法，根據(jù)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，按照功能要求進行連線。 圖8-8 88點陣LED元件原理圖及引腳測試 任務任務2 2 LEDLED點陣顯示屏點陣顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用相關知識：相關知識

11、：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(fā)光二極管組成，且每個發(fā)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(xiàn)一根柱形的亮法，對應的一列為一根豎柱，或者對應的一行為一根橫柱，因此實現(xiàn)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(xiàn)。 2）一根橫柱：對應的行置0，而列則采用掃描的方法來實現(xiàn)。 圖8-9 88點陣LED結構圖 任務任務2 2 LEDLED點陣顯示屏點陣顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用2 2、74LS24574

12、LS245雙向總線發(fā)送雙向總線發(fā)送/ /接收器接收器 圖8-10 74LS245雙列直插封裝結構圖DIR或AB/BA接口符號用途A0A7A總線端B0B7B總線端/G或/CE三態(tài)允許端（低電平有效）方向控制端表8-7 74LS245引出端口說明 表8-8 74LS245端口功能表DIR或AB/BA/G或/CE功能00B數(shù)據(jù)到A總線01A數(shù)據(jù)到B總線1隔離任務任務2 2 LEDLED點陣顯示屏點陣顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用連連接接單單片機和點片機和點陣屏陣屏 用用P0P0口控制點陣的列口控制點陣的列 用用P2P2口控制點陣的行口控制點陣的行X0P0.0Y7P2.7Y0P2.0X7P0.

13、7行行P2列列-P0任務任務2 2 LEDLED點陣顯示屏點陣顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用每一行的數(shù)據(jù)每一行的數(shù)據(jù)都沒有規(guī)律，都沒有規(guī)律，需要采用需要采用查表程序查表程序。0001 1000B，即，即18H0011 1100B，即，即3CH0111 1110B，即，即3eH1111 1111B，即，即ffH0001 1000B，即，即18HC程序編碼采用：從右到左順序程序編碼采用：從右到左順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0001 1000B，即，即18H0001 1000B，即，即18H0001 1000B，即，即18H暗顯暗顯任

14、務任務2 2 LEDLED點陣顯示屏點陣顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用每一行的數(shù)每一行的數(shù)據(jù)都沒有規(guī)據(jù)都沒有規(guī)律，需要采律，需要采用查表程序用查表程序。1110 0111B，即，即0E7H1100 0011B，即，即0C3H1000 0001B，即，即81H0000 0000B，即，即00H1110 0111B，即，即0E7H11100111B，即，即0E7H11100111B，即，即0E7H11100111B，即，即0E7H編碼采用：從右到左順序編碼采用：從右到左順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”-陽碼陽碼亮顯亮顯任務任務2 2 LEDLED

15、點陣顯示屏點陣顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用點點亮亮全全屏屏的的原原理理圖圖任務任務2 2 LEDLED點陣顯示屏點陣顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用多字符輪流顯示：，多字符輪流顯示：，任務任務2 2 LEDLED點陣顯示屏點陣顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用上面00H左面第左面第1列列下面04H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2組88點陣顯示第第2列列上面00H下面3CH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）任務任務2 2 LEDLED點陣顯示屏點陣顯示屏單片機技術與應用單

16、片機技術與應用用2組88點陣，自己編碼顯示數(shù)字“0”和“9”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)任務任務2 2 LEDLED點陣顯示屏點陣顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用用4組88點陣，自己編碼顯示漢字“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)上面01H左面第左面第1列列下面00H第第2列列-上面02H下面-00H第第16列列上面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,0FE

17、H“信信” ”任務任務2 2 LEDLED點陣顯示屏點陣顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用設計方案設計方案 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(tǒng)，完成對液晶屏顯示模塊的控制。 任務實施任務實施并并行行接接口口AT89C52單片機單片機電源電源時鐘電路時鐘電路復位電路復位電路AMPIRE12864液晶屏顯示模塊圖8-11 液晶屏最小系統(tǒng)方案設計框圖 任務任務1 1 LCDLCD液晶顯示屏液晶顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用圖8-12 單片機和字符型LCD液晶顯示器1602電路原理圖任務任務1 1 LCDLCD液晶

18、顯示屏液晶顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用圖8-13 單片機和圖形點陣液晶顯示器12864電路原理圖任務任務1 1 LCDLCD液晶顯示屏液晶顯示屏單片機技術與應用單片機技術與應用5 5、實物連接、制作、實物連接、制作任務實施任務實施圖8-14 液晶屏控制電路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 。任務一任務一 液晶顯示屏顯示設計液晶顯示屏顯示設計單片機技術與應用單片機技術與應用設計方案設計方案 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(tǒng)，完成對88LED點陣的控制。 任務實施任務實施圖8-15 88LED點陣最小系統(tǒng)方案設計框圖 AT89C52單片機單片機電源電源時鐘電路時鐘電路復位電路復位電路MATRIX-88