专题讲座_字符型LCD显示模块应用指南_一_.pdf
一专题讲座口李维提字符型显示模块应用指南一编者按液晶显示的应用已经普及,但液晶显示的应用技术对许多人仍然 隋生,特别是点阵式液晶显示模块。本讲座将系统地介绍字符型液晶显示模块的应用技术,预计将分别以液晶显示模块解析 数显液晶模块点阵字符液晶显示模块点阵字符液晶显示模块的驱动和控制点阵字符液晶显示模块在单片机上的应用,点阵图形液晶显示模块点阵图形液晶显示模块的控制 电路彩色丁图形液晶显示模块应用电路点阵有源矩阵液 晶显 示模块点阵有源矩阵液晶显示模块的应用液 晶显示模块的配套件与背光源液晶显示模块的选购与评价,液晶显示模块的使用与维护为题分别进行介绍,我们希望本讲座能对大家能有所帮助。一、液晶显示模块解析液晶显示模块是一种常见的液晶显示器件的商品形式。一液晶显示模块是一种将液晶显示器件、连接件、集成电路、尸线路板、背光源、结构件装配在一起的组件。英文名 称 叫“,简称“”,中文一般称为“液晶显示模块”。实际上它是一种商品化的部件。根据我国有关国家标准的规定只有不可拆分的一体化部件才称为“模块”,可拆分的叫作“组件”。所以规范的叫法应称为“液晶显示组件”。但是由于长期 以来人们都已习惯称其为“模块”,所以我们也称其为“液晶显示模块”。液晶显示器件是一种高新技术的基础元器件,虽然其应用已很广泛,但一对很多人来说,使用、装配时仍感到困难。特别是点阵型液晶显示器件,使用者更是会感到无从下手。特殊的连接方式和所需的专用设备也非人人 了解和一具备,故此液晶显示器件的用户希望有人代劳,将液晶显示器件与控制、驱动集成电路装在一起,形成一个功能部件,用户只需用传统工艺即可将其装配成一个整机系统。从广义上说,凡是 由液晶显示器件和集成电路装配在一起的部件都属于“模块”,但实际上我们通常所说的“模块”主要是指点阵液晶显示器件装配的点阵液晶显示模块,特别因为是点阵液晶显示器件产品除某些专用大批量的一些品种、手机等,生产厂家是直接向用户供应液晶显示器件外,几乎所有通用型点阵液晶显示器件都是加工成模块后才供给用户的,所以很容易形成“液晶模块”就是“点阵液晶模块”的误解。本文将从市场供应现状向读者介绍“液晶显示模块”。一数显液晶模块这 是一种由段型部件。它具有记录、处理、显示数字的功育 琶。目前我国市场上能够见到的主要产品有由译码驱动器驱动的单位液晶 显 示器件显示模块,以及 由,引,等集成 电路 与相应配套的液晶显示器件组装成 的位、位、位、位、位、位计数模块。图展示了由驱动的位计数器的液晶显示模块框图。在选用这类计数模块时必须注意以下几点。弄清功能虽说都叫“计数模块”,但其中大部分并不能直接计数。它们的输入端口有的仅是码接口形式,有的是码加选通端输入接口形式,还有的是可直接与串行、并行口相接的接口形式等等,如需要计算或记录一串数字,还必 须配置相应 的电路,当然也有将计数电路配好在模块上液晶显示器件与专用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。由于这些设备体积小,所以尽可能不将显示部分设计成单独的部件,即使一些应用领域需要单独的显示护口一一,才一,护几一,二,于二,二,二,艺竺 卜上“七。卜一甲州万卜吠、带工侈、路跳、郎一坦一川以一、山勺书从山翻门一旧努洲肛占月目组件,那么也应该使其除具有显示功能外,还应具有一些信息接收、处理、存储、传递等功能,由于 它们具有某种通用的、特定的功能而受市场的欢迎。常见的的市售数显液晶显示模块有以下几种。计数模块这是一种由不同位数的七段型液晶显示器件与译码驱动器,或再加上计数器装配成的计数显 示和和。”八八电子制作年第,期一丫电子“乍的产品。认准结构 液晶显示器件有不同的安装方法和安装结构。因此,在选用时要注意其结构特点,一般来说,这种计数模块大都由斑马导电橡胶条、塑料或金属压框和尸板将液晶显示器件与集成电路装配在一起而成。其外引线端有焊点式、插针式、线路板插脚式几种。注意电源 一台设备应该尽量使用统一的电源,常见的液晶显示器件计数模块有单电源型和 双 电源 型,有和等不同规格。计量模块这是一种由多位段型液晶显示器件和具有译码、驱动、计数、转换的集成电路组装而成的模块。由于所用的集成电路中具有转换功能,所以可以将输入的模拟量电信号转换成数字量显示出来。我们知道任何物理量,甚至化学量 如酸碱度等 都可以转换为模拟电量,所以只要配上一定的传感器,这种模块就可 以实现任何量值的测量和显示,使用起来十分方便。目前市场 上常用的这类 模块有斗和奥两种,因使用的液晶显示器一”“”入”曰曰 曰,“目件不同,有大字型字 高约英寸、标准型字高约英寸、小字型字 高一英寸等几种。又由于使用的集成电路不同,有带锁存和不带锁存之分,图是一种典型弄位计量液晶显“一”、一一一护八月目示模块的电原理图。这种计量模块所用的集成电路型号主要有、等,这些集成电路的功能、特性决定了计量模块的功能和特性,如表所示。作为计量产品,按规定必须进行计量鉴定。经计量部门批准在产品上贴有计量合格证。但目前市场上这类产品基本上都无计量合格证,有的根本就未经校准。尽管有的产品标有精度及误差,但用户买 回后,还应该重新进行计量校准。计时模块将液晶显示器件用于计时,历史最久,将一个液晶显示器件与一块计时集成电路装配在一起就是一个功能完整的计时器。由于它没有成品钟表的外壳,所以称之为计时模块。计时模块虽然用途很广,但通 用、标准型的计时模块却很难在市场上买到,只能到电子钟表生产厂家去选购或定购合适的表芯,计时模块和计数模块虽然外观相似,但它们的显示方式不 同,计时模块显示的数字是由两位一组,两位一组的数字组成的,而计数模块每位数字均是连续排列的。图是计时模块的典型电原理图控制器及必要的连接件、结构件装配而成的,可 以显示数字和西文字符。这种点阵字符模块表点阵字符模块规格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位位位行行行位位行行行行位位,行行行行位位行行行行位应行行行行位位行行行行王 艾、人吓一一一一全全一一。一一。巩可 以显 示位行或位行以上的字符。这种模块的点阵排列是由或,的一组组像素点阵排列组成的。每组为位,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,其规格主要如表所示。一般在模块控制、驱动器内具有已固化 好个 字符字 模 的字符 库,还具有让用户自定义建立专用字符的随机存储器,允许用户建立个点阵的字符。这种模块适 用于系列、系列单片机计算机接口,接口数据传输可用位或位数据传输方式。这种点阵式字符模块具有丰富的显示功能,主要来源于日这一 大规模集成电路。图为一,。、,典型 的位行模块 的外一净又贝乃由路原王里图图为的肉 熹只布罗辑序匡图所有点阵字符模块全部使用通少日。及与其完全兼容产于二不二孙奈功书斗,了杯二熟二熟序二补厅二刁达夕 达法日绍去袋澎认习江 城了尽习认刀以目口以曰目目回倒飞计数显示表序的性能、特点型型号号显示位数数取样速度度有否锁存存功耗耗驱动方式式了了俪俪李一次秒秒无无小小静杏杏之之之之之之之之补补冬工一次秒秒有有小小静态拓拓一哈哈一次了秒秒无无微微姗姗呵呵呵一社社碑妙妙无无刁畜悉悉一一一衬衬衬衬衬衬碑碑户户工工币欢秒秒有小小静悉一一一 乞产产匆匆、砖砖布长秒秒先微微静态态之之之之之之之之计时显示例。图是计时模块与计数模块在液晶显示器件上的区别。由于不少计时器模块还具有定时、控制功能,因此这类模块可广泛装配到一些家电、设备上,如收录机、机、微波炉、电饭煲等电器上。二液晶点阵字符模块它是由点阵字符液晶显示器件和专用的行、列驱动器、的其他型号的集成电路。用户在使用点阵字符模块时必须认真熟悉日。的所有指令、接口、时序和使用方法虽然所有的点阵字符模块都是由日与液晶显示器件装配的,但是由于液晶显示器件的种类、结构不同,其工作参数、背光源也有不同,所以选购时也应予注意。下面我们将从分类的角度进行介绍。从工作原理上划分电子制作年第期一念州公价州已尔州口份士肠士几乍土尔士 心乐,士了寸孟矛引川洲同刁侧非二一艺镇,二。,。一一一,黔二一一,一一一一一二二二甲一一一一一一一一不不不分口小汁汁汁汁汁汁汁汁汁汁汁汁汁汁汁汁汁汁汁喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊喊下下一尸一一一一一一不几一一万二簇 气 茅一一一一一一下下称五石 乏石了万二一五不厂一一一一一月馈查二仿门乃口门门广曰门门曰门贫二一州、四四四四四四四四四四四少一训阔侧塑里呷”一招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招招门门广广一叫厂一钊。上川一,才才才才才才、叁叁 匹匹阳鞠脚缺从粼却、一一一、争争一一一一一一一,卜节一门门荞荞荞尸尸尸尸,创喇一一一声一一一,扣,一一一、目叫,一一一一洲洲洲洲户户户户户户乃乃司司司日日日日日日日日介介一一一二一币令州一可。外现挤飞气飞一一冬 旦名宜粼动控制器成扩一附,姗卜一“一一、认、,、一亏卜州背光一吧一。之间的产品。虽然它的温度范围展宽了,但 液晶的温度系仍然很大,所以这种 模块的 电 源 供电仍 然还要 有一个 负电源,在因低温而使 液晶显 示器件阂值上升时,可以调节这个,以提高液晶 显示器件驱动电压。从结构上划分硬封装集成电路型及驱动集成电 路均为扁平四面 引脚塑封形式用方式 与线路板连接后 与阳电执气州,价图仁艺二一时时序发生器电路路串串串串维维维维维维维维维维维维维维维维仲仲仲仲日日日妙妙妙妙妙妙妙偷偷偷偷唯唯唯唯唯唯串串串串串令令令令令令令令令,扮扮扮沸沸维维维维理理理积积积积显示缓冲区区区区区脚脚脚得得食食食食食食食食食食食食食洲洲洲留留哪哪哪哪哪淤淤淤上上聆次次次划划划划、三钾钾钾始始始始始茶茶茶茶茶茶茶茶茶嗽嗽嗽嗽嗽嗽嗽嗽嗽嗽嗽嗽嗽嗽嗽嗽嗽烈烈组组组组组组组组组组组组组组组组组组组组组组组组维维字字字字字字符发生器器器字符发生器器器器器器器留留留称称仲仲仲豁豁书书吞吞吞罕罕罕少少华华华华娜娜娜华华软软软软软软软软软软软软软软副副气气气气气气气气气气气气宁宁宁宁丁型使用丁型液晶显示器件装配。其特点是工作电压低、视角小,驱动占空比为一。显示时为黑白型显示。成本和售价都较低。丁型使用超扭曲向列型丁一液晶显示器件装配。其特点是视角明显大于丁型,工作电压稍高占空比多为一以上。显示多为黄一蓝模式即淡黄色底色,深蓝色字符,也有少量黑一白模式。成本、售价明显高于丁型。从工作环境上划分虽然液晶的工作温度范围不宽,但还是可以划分为常温型和宽温型两类。常温型指工作温度在之间,由于点阵液晶显示器件的驱动路数多于段型液晶显示器件的驱动路数,所以实际上它的工作温度范围比段型液晶显示器件要窄一些。宽 温型指工作温度在液晶显示器件装在一起,这是最常见的一类,装配结构可靠性高。软封装集成电路型将日及驱动集成电路的芯片直接压焊到镀金的线路板上,滴涂一滴黑塑胶封好,再组装上液晶显示器件,这种安装方式又叫做型。这类产品成本、售价都低,但可靠性差一些。安装结构型是将集成电路芯片压焊到有一个软薄膜传输带上,再用异向导电胶将此软膜传输带连接到液晶显示器件的外引线处。这种方电子制作年第期一口 张继辉一做“台电机并机运行控制”本文介绍一个将户一模块以下均简称其为“模块”成功应用于某单位的“台电机并机程序运行一控制”中的实际电路,它采用只外接的行程开关,对应控制“模块”上的只继电器并通过外接的只中间继电器对台电机实施程序控制,各个电机即受与其相对应的行程开关的控制,又同时受到预定“限制时间”和其它电机运行状态的连锁控制,电路还可根据需要,适时自动进入“保护性工作状态”。该 电路 的硬件和软 件均已调试运行成功。通过该电路,您可 以更进一步了解到该“模块”的应用扩展功能和指令应用技巧,供感兴趣的朋友参考一、电路主要功能电路采用手动控制整个电路 的加电和断电电路初始 加电时,系统将先进入“自检”状态,此 时,日一模块上的显示 器将以、的倒计数方式显示,一说明系统工作正常。“自检”完成显示变为后,显示器将 自动显示本程序的编号,即。每次加电时,只有在“自检”完成后,电路才开始对外电路进行控制,但在“自检”完成后,只要不断电和电路处于正常工作状态时,显示器将会始终显示。,一旦“自检”完成,电路开始对外控制后,将通过中间继电器控制台电机同时同步启动。具有“秒拒收指令控制”功能。即每个电机的停机均要在电机开始运行的秒钟后,分别由各 自相对应的一个行程接近开关开关量给出停机指令控制。在电机开始运行的秒钟内,系统将不接收任何行程开关的停机指令。这样,可 以防止在实际运行中,因行程开关断开不及时而影响下一个周期各电机的同步启动运行。具有“秒连 锁同步控制”功能。即无论哪台电机先停机,均需要等其它的电机全部停机后,一个运行控制周期才算结束。此时,经延时秒后,台电机将会再次同时同步启动。如不断电或不进行人工干预,电路将一直如此循环工作下去。具有“秒超 时互控保护”和“出错显示”功能。即在一个运行控制周期 内,当只电机同时启动后,只要有任意一台电机先受控停机,则其余的电机均应在。秒钟内接到各自对应的行程开关的停机指令完成停机,若超过该时间仍有电机未停机时,程序将引导电路自动进入保护性控制方式,强迫全部电机立 即停机并使整个电路处于相对静止死循环状态,此时,数码管显示器将显示“一”的出错信息,表示需要检查行程开关的动作是否可靠。这样,可以防止在实际运行中,因行程开关不能及 时可靠地闭合而影响下 一个运行控制周期内各电机的同步启动运行。检修完毕,只要按动模块上的“复位”键或断电后再重新加电,电路即可重新启动工作。电机运行后的“秒拒收指令控制”、“秒连锁同步控制”、“。秒超时互控保护”等时间参数和“出错显示”内容,均可通过修改相应 的程序指令,很方便地进行调整。二、电路硬件电路见图。“模块”做为本电路表液晶显示器件背光类型分类一无背光源反射方式点阵模块伴有“光源”式坛电致发光膜发光二极管致发光膜阴极灯光二极管多,所 以可 以划分为表所列的多种类型。在表中,除冷阴极荧光灯背光源很少用于点阵字符模块外,其余均适用于各类模块。用户选用时要根据自己产式主要用于要求小体积的显示 系统上。安装结构型 直接将集成电路芯片压焊到经处理后 的液晶显示器件外引线玻璃片上而成。这种模块体积已压缩到极限,成本也低,但国内市场还不多见。从背光源上划分由于点阵字符模块显示的内容复杂,字符密度大,因此有些应用场合必须配置 上背光源。但背光源种类又很品的用途进行选择。有背光源的模块在台式仪表上及黑暗处使用时比较合适,但是背光源会增加不少功耗,不适用便携式或小型机产品。其次,电致发光是高压交流驱动,需配逆变器,而是低压大电流驱动,选购时应权衡比较。其他分类除上述分类外,还有些不同的特性用户也需注意。从最佳视角划分液晶显示器件的视角比较小,所以一般设计制造液晶显示器件时通常不把最佳视角设计在液晶显示器件法线方向上,而是将最佳视角中心设计成偏向某一常用的观察方向。点阵字符模块的最佳视角一般分为和两种。图所示为最佳视角及应用示意图,视角适用于装配面垂直的仪器上,而视角适用于装配面为水平的仪器上。颜色前面已述,丁模块本身起码有黑一白又称中性色和黄、蓝两种模式,配上不同的背光源,会使其色彩更加丰富多彩。以背景色调为准可以有黄、蓝、绿、橙、白等几种颜色,恰当的颜色不仅使整机更美观,而且看上去会使人更舒适、更醒目。月戴魂岭泼过型透过电子制作年 第期
