用51单片机驱动动态笔段式LCD及Proteus仿真

第13卷第2期2009年6月

扬州职业大学学报

JournalofYangzhouPolytechnicCollegeVol.13No.2Jun.2009

用51单片机驱动动态笔段式LCD及Proteus仿真

时　　为

(扬州职业大学,江苏扬州　摘　要:在分析多背极动态笔段式LCD,单片机对VIM

-332-DP动态笔段式LCD、C语言编程方法及

其Proteus仿真的结果;51单片机;C51程序368.文献标识码:A

文章编号:1008-3693(2009)02-0033-03

DrivingDynamicBackPointerLCDbyUsing51SeriesSingle

ChipMPUandItsProteusSimulation

SHIWei

(YangzhouPolytechnicCollege,Yangzhou225009,China)

Abstract:BasedontheanalysisofprincipleofmultiBPpolardynamicdrvingLCDanditscontrollogic,aProteusLCDscreenVIM-332-DPisusedinthisarticle.Meanwhile,thedrivingcircuitofsinglechipMPU,Cprogramof3bitandhalfmultiBPpolardynamicdrvingLCDarepresentedhere.

Keywords:multipolarbackpointerLCD;bias;51seriessinglechipmicrocomputer;C51program.

　　目前,笔段式LCD的应用十分广泛,各种形式的测试仪器(电子、物理、化工、机械、车船等)都可以用其来指示有关数据。与传统的LED数码管相比,其显示效果和用户的满意度都有本质上的提高。

动态笔段式LCD是近年来出现的一种新型的LCD驱动型式,与传统的静态驱动式LCD相比,其外部引脚的数量大大减少,电路结构大为简化,但相应的控制程序比较复杂。

在使用Proteus仿真软件时,发现其中有一块型号为VIM-332-DP的LCD显示屏,是3位半、4背极、39笔段的动态笔段式LCD,希望用其来显示数据。目前使用的办法是:使用带有动态笔段式LCD驱动功能的单片机,但这对于

收稿日期:2008-09-08

传统的51系列单片机有很大的出入。因此,决

[1]

定用51单片机来驱动这块动态笔段式LCD。经过一番努力,搞清了其显示原理,并实现了这一思想。

1　3位半、4背极、39笔段的动态笔段式LCD的

面板结构与显示原理

　　LCD显示器的驱动方法与传统的LED的驱动方法有很大的不同,如需要显示某一笔段,需要对其公共极和其笔段极同时施加极性相反的驱动脉冲,而动态笔段式LCD采用的是笔段共用的连接方式,因此,在使用动态笔段式LCD之前,须搞清楚其内部的电路结构,然后才能设计与之对应的控制电路和控制程序。

作者简介:时　为(1960—),男,扬州职业大学电子工程系工程师。

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　　3位半、4背极、39笔段的动态笔段式LCD的面板结构见图1

。

图1　3测试表明:315V附近,因此,可使用1/2偏压的方式来驱动。各笔段与4

背极的关系可用表1说明(实测结果)。

表1　VIM-332-DP的LCD显示屏公共极

与各笔段的控制关系表

PIN1234567891011121314

BATTDH3F3G2F2G1F1GS1A

MINUSRH3E3C2E2C1E1CS2V

mKAC4B,C3D3DP2D2DP1D

COM1COM1

COM2

COM3

COM4RCDP33A3B2A2B1A1BMS3

COM2

COM3

COM4

根据上表,当COM1、COM2、COM3、COM4的驱动脉冲与对应笔段的驱动脉冲的电压差小于显示阈值时,对应笔段不显示;当COM1、COM2、COM3、COM4的驱动脉冲与对应笔段的驱动脉冲

电压差大于显示阈值时,对应笔段就显示出来了。

VIM-332-DP的LCD显示屏的1/2偏压的

动态驱动方法可用图2说明:设Vcc=5V,FP1笔段与COM1、COM2、COM3、COM4的电压差均小

于显示阈值(315V),FP1笔段不显示;FP2笔段与COM2的电压差出现大于显示阈值(315V)的情

况,对应的COM2所控制的FP2笔段显示

[2]

。

根据上述原理分析,设计出用51单片机驱动VIM-332-DP的LCD显示屏的电路,见图3

。

　　1/2偏压的实现方法:由图3可知,COM1～

COM4的偏压控制由P114～P110端口实现,各路共用笔段的偏压控制由P2端口及P116、P117端口实现。

以COM1背极为例,当P113=“1”,P114=

　第2期时为:用51单片机驱动动态笔段式LCD及Proteus仿真35

“0”时,VCOM1=Vcc/2;当P113=“0”,P114=“1”时,VCOM1=Vcc/2;当P113=“0”,P114=“0”时,VCOM1=0;当P113=“1”,P114=“1”时,VCOM1=Vcc。用此法即可实现1/2偏压。

2　4背极1/2偏压3位半动态笔段式LCD的笔

个节拍,在各个节拍中,LCD显示屏所需要的电

压就可以分析出了,见表2。

按照拍1～拍8的顺序,将上表的电压用相应的控制逻辑来实现后,就可以得到对应的显示数据表。编写相应的控制程序,使其形成一个显示循环,可以得到FP1、FP2笔段显示。

段显示数据表

　　以图2为例,将一次扫描显示的时间分为8

表2　显示COM2-FP2拍1

COM1COM2COM3COM4FP1FP2

Vcc/2Vcc/2Vcc/2

拍2

/2Vcc/2Vcc/2Vcc/2

3

/2VccVcc/2Vcc/2Vcc/20

拍4

/20Vcc/2Vcc/2Vcc/2Vcc

Vcc/2Vcc/2VccVcc/2Vcc/2Vcc/2

拍6

Vcc/2Vcc/20Vcc/2Vcc/2Vcc/2

拍7

Vcc/2Vcc/2Vcc/2VccVcc/2Vcc/2

拍8

Vcc/2Vcc/2Vcc/20Vcc/2Vcc/2

　　总结上述LCD显示原理,对照上述的硬件驱动电路,可分析出4张显示数据表,分别为:个位0～9数码显示数据表、十位0.～9.显示数码表、

百位0～9显示数码表和一张符号位显示数码表,该4张码表在

C语言程序中以3个10×8的2维数组和一个2×8的2维数组的形式出现,供下面

[3]

的函数调用。3　C语言测试程序

测试功能设定:单片机复位后显示“-100”,在一个时钟脉冲的触发下进行加1计数显示,加至-999后回到“-000”并进入下一轮循环,以全面测试该LCD的显示情况。

使用Proteus对VIM-332-DP显示屏及其电路进行测试,测试情况如图4。4　结语

图4　VIM-332-DP显示屏的Proteus仿真测试(截图)

参考文献:

[1]　刘颋鹏.利用单片机的I/O口直接驱动LCD[J].单

由此可见:动态笔段式LCD的显示原理的关键是要设法找到该LCD的显示数表,而显示数表的具体内容又与其驱动电路相对应,没有现成的答案可循。限于篇幅,有关该款LCD如何投入应用的问题,将在后续文章中说明。

片机与嵌入式系统应用,2006(5):76-77.

[2]　Microchip公司.PIC16F913/914/916/917/946数据

手册[EB/OL].[2007-03-10].http:∥.[3]　李光飞.单片机C程序设计实例指导[M].北京:北

京航空航天大学出版社,2005.

(责任编辑:吴　萍)