项目10单片机LCD液晶显示器实验测试.docx

工程10、单片机LCD液晶显示器实验测试
教学内容：
任务1：1602液晶显示器的原理及电路设计
任务2：程序设计与仿真调试
教学目的：
一、了解LCD液晶显示器的工作原理。
二、掌握LCD液晶显示器的编程控制方法。
任务1：1602液晶显示器的原理及电路设计
LCD是LiquidCrystalDisplay的简称
是一种利用液晶的扭曲/向列制成的新型显示器。
一、LCD的特点：
〔１〕显示质量高，由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，而不像阴极射线管显示器〔CRT〕那样需要不断刷新亮点，因此，液晶显示器画质量高且不会闪烁。
〔２〕数字式接口
液晶显示器都是数字式的，与单片机系统的接口更加喜欢简单可靠，操作更加方便。
〔３〕体积小、重量轻
液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来到达显示的目的，在重量上比相同的显示面积的传统显示器要轻的多。
〔4〕、功耗低
相对而言，液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC上，因而耗电量比其他显示要少得多。
二、液晶显示器原理
液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样就可以显示出图形，液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动和易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机和PDA移动通信工具等众多领域。
三、LCD的分类
１、显示方式：〔1〕段式〔2〕字符式〔3〕点阵式
〔1〕段式的应用：
计算器、电子表、数字万用表等；
显示类型与数码管类似，靠7个字段拼凑数字显示；
一般只能显示0~9，A~F16种字符；
驱动简单，耗电量小；
在仅需要显示数字的场合应用较多；
也用来在便携式应用的场合来代替数码管。
〔2〕、点阵字符式：有192种内置字符，包括数字、字母、常用标点符号等。另外用户也可以自定义5*7点阵的字符等。
〔3〕、点阵图形式：除可以显示字符外，还可显示各种图形信息、汉字等。
区别：
〔1〕点阵型Lcd就是整个Lcd由假设干个点构成，如240128就是240*128个点，可以显示图形和汉字、字母、符号等，要显示的内容大小可以自己定义
〔2〕字符型Lcd固定每行显示多少个字符，每个字符显示的位置固定。
〔3〕段式一般没有专门的控制器，显示的东西都是相对固定的，一般把显示的内容直接开模做。有专门的多段码液晶驱动控制芯片。
〔4〕字符型、图形式的液晶那么有控制器〔要翻译MCU送来的控制命令〕。不同的控制器指令不一样。而具体的液晶结构，也需要不同的控制器。主要是点阵结构、扫描模式。
2、色彩度
〔1〕黑白
〔2〕多灰度
〔3〕彩色显示
3、驱动方式：
〔1〕主动矩阵驱动
优点：
①.广阔的视角
HYPERLINK"://xyhlcd/"\t"_blank"LCD是被动显示技术，需要强的背景光线穿过液晶层来形成图像。HYPERLINK"://xyhlcd/"\t"_blank"LCD的特性决定不会产生视觉疲劳的优良性能，同时用为它需要定向的背景光限制了可视角度。LUXEONLCD采用的A-si主动矩阵技术结合其原创的SuperviewTM技术从两个方面有效解决了可视角的难题：
a.显示屏漫射增益技术:利用菲涅尔透镜原理，显示屏对特殊的处理，以增大漫反射；在扩大视角的同时可提升显示比照度和亮度均匀性。需要极高的工艺水准。
b.液晶微单元技术：将每个液晶单元分割成大量微小的局部，事先将这些微小子单元以不同的方向倾斜，这就使得传播光线在到达这些微小面板的时候向各个方向散射，从而增大可视角度。
②.丰富色域表现，可以真正到达色
液晶本身没有颜色，每个HYPERLINK"://xyhlcd/"\t"_blank"LCD的子像素显示的颜色取决于色彩过滤器。HYPERLINK"://xyhlcd/"\t"_blank"LCDPanel的数字信号控制器控制滤色片产生各种颜色。主动矩阵HYPERLINK"://xyhlcd/"\t"_blank"LCD采用8位控制器，可以产生256级灰度。每个子像素能够表现256级，那么你就能够得到256×3种色彩，每个像素能够表现16,777,216种颜色。由于人的眼睛对亮度的感觉并不是线性变化的，人眼对低亮度的变化更加敏感，所以普通的24位的色度并不能完全到达理想要求。
框架速率控制〔FRC〕：通常只应用于高端专业产品；通过时间控制在显示每屏图像时屡次刷新像素；与高频振动中将灰度的混合用空间来显示不同色彩过渡层。如果显示一幅画面需要的时间分为很多帧,像素就可以在帧的切换当中造成一种灰度的过渡态，四帧就可以造成三个过渡态。可以不降低图像的分辨率，实现完美的色彩表现。
〔2〕静态驱动
静态驱动法是指在像素前后电极士几施加驱动电压时呈