簡單實用的四線點陣液晶驅動方式

隨著科學技術的飛速發展，電子產品越來越向智能化、小型化、人性化、低功耗等方面發展。而液晶顯示屏的興起，為上述要求的實現提供了可能。液晶顯示屏大致可分為段式、字符式、點陣式，或者單色、彩色等。大多液晶顯示屏都實現了標準化和模塊化，采用通用的控制芯片(例如SED1330、SED1520、HD61202等)實現與單片機等的簡單連接，但此類液晶顯示模塊多采用并行的數據線和控制線連接。在實際應用中，考慮到產品的成本和體積，采用并行的數據線和控制線連接，使用起來不是很方便。因此希望采用標準的工業總線I2C、SPI等連接，而這類產品卻很少見。本文巧妙地利用液晶顯示模塊的特點，采用一片74LS164實現液晶的四線控制，電路簡單實用。

1 點陣液晶顯示模塊簡介

　　本文介紹的是一種采用SED1520芯片控制的122×32圖形點陣液晶顯示屏，它主要由行驅動/列驅動及122×32全點陣液晶顯示器組成，可完成圖形顯示，也可顯示七個半(16×16點陣)漢字。主要技術參數和顯示特性如下:

　　?電源:VDD為+3V～+5V;LCD外接驅動電壓VDD-VLCD=5.0V。

　　?顯示內容:122(列)×32(行)點。

　　?顯示顏色:黃綠底藍字。

　　?顯示角度:6點鐘直視。

　　?STN正視反射模式。

　　?驅動方式:1/32 Duty，1/6 Bias。

　　?驅動電流:最大240μA。

液晶顯示模塊驅動原理圖如圖1所示。

液晶顯示模塊引腳特性如表1所示。

部分傳送指令表如表2所示。

2 四線點陣液晶顯示屏驅動電路

　　四線點陣液晶顯示屏驅動電路如圖2所示。

系統采用一片74LS164以串入并出方式與點陣液晶顯示模塊FM12232C連接，通過四條信號線(SDA串行數據線、CLK/A0串行時鐘線即液晶顯示模塊的A0數據/指令控制線、E1主驅動芯片使能線、E2從驅動芯片使能線)實現點陣液晶顯示屏的驅動。與液晶顯示模塊所提供的電路連接方式相比，四條線與單片機2051連接至少減少7根口線，這樣大大節省了小型電子產品中寶貴的單片機口線資源，使產品更加人性化和智能化。

　　根據液晶顯示屏的控制指令及時序可知，只要在對模塊寫入數據的同時保證模塊指令操作延時足夠，就可以不檢查模塊狀態，達到直接控制的目的。點陣液晶顯示屏的一個點對應存儲器中的一位，置位則顯示，清除則不顯示，因此只要控制相應的數據位就可控制液晶顯示屏的顯示。液晶顯示模塊的顯示數據采用分頁方式存儲(存儲器的劃分請參閱相關資料)。

　　數據傳送時，首先選擇使能端“E1”或“E2”，送數據到74LS164，然后送指令/數據選擇信號“A0”，關閉使能端，實現數據和指令的傳送，使液晶顯示屏顯示圖形或漢字等。

3 相關軟件

　　相關軟件采用匯編語言編寫。由于篇幅限制，只提供傳送指令和數據到液晶顯示模塊的子程序，并通過初始化程序和顯示漢字程序介紹如何使用上述子程序。關于顯示漢字子程序、其它顯示字符串、動畫、圖形以及在Windows下提取字庫和圖形庫相關程序，如有需要請與作者聯系。

　　源程序如下:

sda bit p1.7 ;定義sda線

clk bit p1.6 ;定義clk線

e1 bit p1.5 ;定義master 使能

e2 bit p1.4 ;定義slave使能

a0 bit p1.6 ;定義數據/指令選擇線

outmi: ;送顯示指令到master SED1520

setb e1 ;master使能

clr e2 ;slave關閉

lcall trndata ;傳送一個字節

clr a0 ;設置此字節為指令

clr e1 ;master關閉

ret

outsi: ;送顯示指令到slave SED1520

setb e2

clr e1

lcall trndata

clr a0

clr e2

ret

outmd: ;送顯示數據到master SED1520

setb e1

clr e2

lcall trndata

setb a0

clr e1

ret

outsd: ;送顯示數據到slave SED1520

setb e2 ;slave使能

clr e1 ;master關閉

lcall trndata ;傳送一個字節

setb a0 ;設置此字節為顯示數據

clr e2 ;slave關閉

ret

trndata: ;傳送一個字節到液晶顯示模塊

push a ;保存原始數據

setb sda ;sda線置位

setb clk ;clk線置位

mov r7，#08h

trn_loop:

rlc a

clr clk

mov sda，C

setb clk

djnz r7，trn_loop

pop a ;恢復原始數據

ret

init: ;初始化液晶顯示模塊

mov a，#0e3h ;LCD復位

lcall outmi

lcall outsi

mov a，#0aeh ;關顯示

lcall outmi

lcall outsi

mov a，#0a4h ;動態驅動

lcall outmi

lcall outsi

mov a，#0a9h ;刷新率選擇1/32

lcall outmi

lcall outsi

mov a，#0a0h ;ADC選擇右移

lcall outmi

lcall outsi

mov a，#0eeh ;結束讀寫

lcall outmi

lcall outsi

mov a，#00h ;設置列地址0

lcall outmi

lcall outsi

mov a，#0c0h ;設置顯示開始行0

lcall outmi

lcall outsi

mov a，#0afh ;開顯示

lcall outmi

lcall outsi

;下面為漢字顯示

mov r1，#20 ;漢字顯示的起始為第 20列

mov dptr，#tian ;“天”字字庫地址

clr 10h ;10h=‘0’顯示在第一行

mov 1fh，#10h ;1fh=‘10h’表示為16×16 點陣

lcall dishz ;調用顯示漢字子程序

;子程序名稱: dishz

;dptr: 對應字庫的起始地址

;r1: 顯示數據在122列中的起始列

;位10h: 0――顯示在第一行，1――顯示在第二行

;1fh: 顯示漢字16×16=10h，顯示字符16×8=8h