如何驅(qū)動(dòng)段碼LCD液晶顯示屏

　　LCD驅(qū)動(dòng)必須由交流電壓驅(qū)動(dòng)，以保持穩(wěn)定的顯示。如果在LCD上增加穩(wěn)定的直流電壓，它不僅不能正常顯示，而且會(huì)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)損壞LCD。當(dāng)需要顯示時(shí)，在背電極和段電極之間增加適當(dāng)?shù)慕涣麟妷?通常使用方波)。為了調(diào)整對(duì)比度，可以調(diào)整方波中每半個(gè)周期中顯示的時(shí)間(即空比)。

　　通常，為了節(jié)省驅(qū)動(dòng)端口，將多個(gè)背電極連接在一起，形成一個(gè)公共背電極端：COM。此外，將不同COM的段電極連接在一起，形成一個(gè)公共段電極端：SEG。當(dāng)在COM和SEG之間增加足夠的交流電壓時(shí)，相應(yīng)的段點(diǎn)亮(實(shí)際上是黑色的)。

　　例如，瑞顯熙公司設(shè)計(jì)的PCBA模塊上使用的LCD有4個(gè)COM和16個(gè)SEG。為了顯示某個(gè)SEG，需要在相應(yīng)的SEG和COM之間增加足夠的交流電壓。在瑞顯熙的板上，COM驅(qū)動(dòng)使用兩個(gè)電阻分壓，輸出電壓為1/2VCC。當(dāng)不想讓某個(gè)顯示時(shí)，將其電壓設(shè)置為1/2VCC(通過將IO口設(shè)置為高阻態(tài)來完成)，這樣相應(yīng)的SEG和COM之間的電壓只有1/2VCC，不足以點(diǎn)亮相應(yīng)的SEG。如果需要顯示，將COM電壓設(shè)置為0或1，這樣SEG電壓與COM電壓相反的部分就會(huì)被點(diǎn)亮(變黑)，因?yàn)樗鼈冎g的電壓是VCC。通過定期掃描每個(gè)COM，您可以在LCD上穩(wěn)定顯示所需的圖形。當(dāng)需要顯示字符或數(shù)字時(shí)，首先設(shè)計(jì)相應(yīng)的圖案，然后發(fā)送到相應(yīng)的SEG和COM。但是，如果使用100%的時(shí)間驅(qū)動(dòng)，對(duì)比度會(huì)過高，甚至不應(yīng)該顯示的地方也會(huì)顯示出來。因此，顯示一段時(shí)間后，COM和SEG設(shè)置為低，關(guān)閉其顯示，降低對(duì)比度。對(duì)比度可以通過調(diào)整關(guān)閉時(shí)間(PWM)來調(diào)整。在下面的測(cè)試程序中，為了簡(jiǎn)化程序，使用了50%的固定比例。

　　為了便于描述，我們通常稱COM為低功率點(diǎn)亮為正亮，COM為高功率點(diǎn)亮為負(fù)亮。掃描每個(gè)COM分為四個(gè)階段：正亮、關(guān)閉、負(fù)亮和關(guān)閉。因此，板上的LCD驅(qū)動(dòng)器有16個(gè)狀態(tài)，每個(gè)COM都有上述4個(gè)狀態(tài)。我們每2ms切換一次狀態(tài)，這樣整個(gè)掃描周期是2*16=32ms，基本上沒有閃爍。

　　但需要注意的是，LCD中的每個(gè)COM并不僅僅對(duì)應(yīng)于顯示圖案中一個(gè)字符的位置。每個(gè)COM對(duì)應(yīng)于每個(gè)顯示字符中相同的四段!換句話說，每個(gè)COM都應(yīng)該用來顯示第一個(gè)字符位置的字符。因此，為了改變字符位置的顯示，有必要在每個(gè)COM輸出時(shí)更改相應(yīng)的SEG中的四段。為此，建立緩沖區(qū)，當(dāng)需要修改顯示字符時(shí)，修改緩沖區(qū)的內(nèi)容。這個(gè)緩沖區(qū)有四行，每行有16個(gè)SEG，對(duì)應(yīng)一個(gè)COM。當(dāng)需要修改顯示時(shí)，將每行對(duì)應(yīng)的4個(gè)SEG設(shè)置為所需值，從而修改顯示位置圖案。

　　為了顯示字符，需要根據(jù)SEG和COM的分布提前將要顯示的字符制作成數(shù)據(jù)保存。當(dāng)需要顯示時(shí)，將其復(fù)制到顯示緩沖區(qū)的相應(yīng)位置。此外，由于輸入?yún)?shù)是字符的ASCII碼，因此需要將ASCII碼轉(zhuǎn)換為相應(yīng)字符圖案的索引值。使用特殊函數(shù)完成這些轉(zhuǎn)換并填充緩沖區(qū)，并在需要修改顯示數(shù)據(jù)時(shí)調(diào)用該函數(shù)。

　　為了方便大家對(duì)LCD的驅(qū)動(dòng)模式和編程，下面簡(jiǎn)單畫一下驅(qū)動(dòng)波形圖。

　　這里只畫了兩個(gè)SEG波形圖，實(shí)際上有16個(gè)SEG，只要你理解兩個(gè)SEG，那么16個(gè)也是一樣的意思。如圖所示，所有偶數(shù)階段都是關(guān)閉顯示階段。此時(shí)，COM和SEG為0，不會(huì)點(diǎn)亮。通過調(diào)整關(guān)閉顯示階段的時(shí)間百分比，可以調(diào)整整體顯示的對(duì)比度。SEG和COM之間的電平差不能顯示或濃度不夠，而SEG和COM之間的電平差可以顯示或濃度較深。例如，第一階段SEG1和COM1之間的差異為2，第三階段COM1和SEG1之間的差異為2，因此SEG1和COM1之間的交叉點(diǎn)(即點(diǎn)1)被顯示。另一個(gè)例子是第九階段SEG1和COM3之間的差異為2，第十一階段COM3和SEG1之間的差異為2，因此SEG1和COM3之間的交叉點(diǎn)(即點(diǎn)5)被顯示。其他點(diǎn)以此類推。