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第六章_显示器及其接口技术
2012-09-11 | 阅:  转:  |  分享 
  
1.静态显示接口电路2.动态显示接口电路PUSHCX;保存位选码MOVC
X,300HDELAY:LOOPDELAY;延迟一定时间POPCXC
MPCL,01;显示扫描是否到最右边LED4JZQUIT;是,则已显示一
遍,故退出INCDI;否,则指向下一位LEDSHRCL,1
;位选码右移指向下一位JMPDIS1;显示下一位LEDQUIT:RET
ORLP1,#80H;P1.7再置1INCR3;指向下一位显示数INCR0
;指向下一位显示缓冲单元DJNZR4,LOOP;6位未显示完返回RET如果需要显示小数点,则
要给4054送显示小数点的相应数据。例如第三位要显示小数点,还需加入下列程序:MOVA,#64H;高位0110将选中
S6,低位0100将驱动第三位小数点ORLA,#80H;ACC·7置1MOVP1,A;输出组合
码ANLPI,#7FH;清零P1.7位ORLPI,#80H;P1.7再置16.2.4点阵式L
CD接口电路引言1.液晶模块接线原理2.液晶模块指令说明3.软件初始化4.应用举例引言
点阵式LCD不但可以显示字符,而且可以显示各种图形及汉字。把点阵式LCD与配套或选定的驱动器、控制器集成在一起,就组成点阵
式图形液晶显示模块,控制器的种类很多,比如日本东芝的T6963,日立的HD61880,精工的SED1330/SED1335等。现
以12864点阵式LCD液晶显示模块为例加以说明。液晶显示模块12864主要由行/列驱动器及128×64全点阵液晶显示器组成
。内部含有国标一级、二级简体中文字库和128个16×8点的ASCII字符集。可以同时显示8×4个(16×16点阵)汉字和图形显示。
它与CPU的接口连线可采用并行或串行两种方式。1、液晶模块接线原理图液晶模块与单片机并行连接原理图2.液
晶模块指令说明3.软件初始化4.应用举例液晶字符显示使用时还应注意以下3点:(1)要在某一个位置显示中文字符时,应
先设定显示字符位置,即 先设定显示地址,再写入中文字符编码。(2)显示ASCII字符过程与显示中文字符过程相同
。不过在显示连续 字符时,只须设定一次显示地址,由模块自动对地址加1指向下一 个字符位置,否则,显示的字符中将会有一个空ASCI
I字符位置。(3)当字符编码为2字节时,应先写入高位字节,再写入低位字节。80H81H82H83H84H
85H86H87H90H91H92H93H94H95H96H97H88H89H
8AH8BH8CH8DH8EH8FH98H99H9AH9BH9CH9DH9EH
9FH例如在第3行第1、2列显示“液晶”两个中文字符时,写入RAM的地址应为88H,89H。具体过程如下:首先,应根
据ST7920-BIG5中文字形码(不同的液晶模块采用的字库编码可能不同,如有的使用ST7920
-GB简体中文字型),查找“液”字的编码为“B247”,“晶”字的编码为“B4B9”.在进行了软件初始化后,
其软件编程步骤如下:步骤1:令RS,R/W为低电平;(表示后面送入的内容是指令)步骤2:
送88H到D7-D0;(设定显示的位置,第三行第一列)步骤3:令RS为高电平,R/W为低电平;(表示后面送入的内容是
数据)步骤4:送B2H到D7-D0;(先送高位字节)步骤5:送47H到D7-D0;(后送低位字节,显示“
液”字)步骤6:令RS,R/W为低电平;(表示后面送入的内容是指令)步骤7:送89H到D7-D0;(设
定显示的位置,第三行第二列)步骤8:令RS为高电平,R/W为低电平;(表示后面送入的内容是数据)步骤9:送
B4H到D7-D0;(先送高位字节)步骤10:送B9H到D7-D0;(后送低位字节,显示“晶”字)
6.3图形显示器6.3.1图形显示器概述6.3.2图形显示画面主要内容:6.3.1图形显示器概述常用的图
形显示器有两种:CRT显示器和TFT平面显示器。1、CRT显示器CRT(CathodRayTube)显示器:由一个图形
监示器和相应的 控制电路组成。在工业计算机中,插入一块VGA/TVGA图形 控制板即可实现功能很强的图象显示功能。优点:
丰富的画图命令:如点、线、矩形、多边形、圆、弧以 及区域填充、拷贝、剪裁等操作还有窗口功能等缺点:体积与功耗大,易受振动
和冲击,容易受射线辐射、磁 场干扰,因此在恶劣工况下须采用特殊加固和屏蔽措施。2、TFT显示器(1)体积小,耗电省,如最
薄的壁挂式机型厚度仅为5cm(2in);(2)可靠性高,寿命长,不易受振动、冲击和射线的干扰影响;(3)显示颜色256种基
色,可扩展至25600种组合。6.3.2图形显示画面引言1.总貌画面2.分组画面3.点画面4.流程图画面
5.趋势曲线画面6.报警显示画面7.操作指导画面引言图形显示器作用:直观形象地监视和操作工业生产过程。
显示画面功能:反映出整个生产的工艺流程,便于单元操作控制; 要有实时动态数据,又要有历史记忆功能。显示画面功能内容
:调节器、指示仪、记录仪、报警仪、模拟屏以 及开关按钮、指示灯等。设计语言:早期用汇编语言来编写,后来多采用高级语言,现在
采 用组态软件,诸如美国的Intouch、Fix和德国的 Wincc,国内的组态王、力控、MCGS和Controx等。常用的
显示画面:有总貌画面、分组画面、点画面、流程图画面、 趋势曲线画面、报警显示画面、操作指导画面等
1.总貌画面2.分组画面3.点画面4.流程图画面5.趋势曲线画面6.报警显示画面
为了安全方便地操作,设计者按操作顺序预先将各项操作指令存入计算机,实际操作时,再以操作指导画面形式显示出来,用以指导
操作。如果出现误操作,计算机会拒绝接收并显示出错标志,从而保证了安全操作。7.操作指导画面1.结合图6-1,简述8
段LED显示器的结构与工作原理。2.结合图6-2,说明8段LED显示器段选码的概念及其0~F
的段选码表。3.以4位LED为例,说明LED的静态显示原理及其显示效果、特点及适用场合。4.以4位LED为例,
说明LED的动态显示原理及其显示效果、特点及适用场合。5.结合图6-5,简述LED静态显示硬件译码电路的工作过程。6.
结合图6-6,简述LED动态显示软件译码电路的工作过程。7.LCD液晶显示器有哪几种类型?简述其作用。8.结合图6-9、图6-
10,分析说明7段LCD液晶显示器的译码驱动电路。9.在计算机控制系统中,常用的监控显示画面有哪些?思考题第六
章显示器及其接口技术本章要点:1.LED数码管显示器的工作原理、显示方式及其接口电路。2.LCD液晶显示器的结构原理、
驱动方式及其接口电路。3.图形显示画面的几种形式与功能作用。返回总目录本章主要内容引言6.1LED数码管
显示器6.2LCD液晶显示器6.3图形显示器思考题引言显示装置—主要
用来显示生产过程的工艺状况与运行结果常用的显示器件:显示记录仪--是以模拟方式连续显示和记录过程参数的动态变化,但其价格
都很贵,在目前的计算机控制系统中已很少采用。LED数码管--具有结构简单、体积小、功耗低、配置灵活、显示清晰
、可靠 性高等优点,已被微型计算机控制系统及智能化仪表广泛采用。LCD--则以其功耗极低的特点
,占据了从电子表到计算器,从袖珍仪表 到便携式微型计算机等应用场合。CRT终端--CRT终端以其图文
并茂的直观生动画面,可以显示生产过程中的 各种画面及报表,如生产流程图、显示报警图、趋势曲线图、 路查
询图等,在很多微型计算机控制系统中,特别在DDC,SCC以 及DCS控制系统中,大都采用CRT操作台进行监视和控
制。6.1LED数码管显示器6.1.1LED显示器的工作原理6.1.2LED显示器的显示方式6.1.3
LED显示器接口电路6.1.1LED显示器工作原理LED--(LightEmittingDiode的英文缩写),是
利用PN结把电能 转换成光能的固体发光器件,根据制造材料的不同可以发 出红、黄、绿、白等不同色彩的可见光来。伏安特性--类似普通
二极管,正向压降约为2伏左右,工作电流 一般在10-20mA。结构形式--单段的圆形或方形LED常用来显示设备的运行状
态, 8段LED可以显示各种数字和字符。图LED显示器8段LED显示器的结构与工作原理链接动画
结构形式-共阴极:发光管的阴极并接成公共端COM,加高电平灯亮;共阳极:发光管的阳极并接成公共端COM,加低电平灯亮.8段
LED段选码原理链接动画图8段LED段选码原理实现方法--CPU的数据线与LED各段引脚相连,控制输出的数据,
点亮8段LED不同段的组合,显示等十六进制数。6.1.2LED显示器显示方式在计算机控制系统中,常利用n个
LED显示器构成n位显示。通常把点亮LED某一段的控制称为段选,而把点亮LED某一位的控制称为位选或片选。根据LED显示器的段选线
、位选线与控制端口的连接方式不同,LED显示器有静态显示与动态显示两种方式,下面以4个共阴极LED的组合为例进行说明。1、静态显
示方式2、动态显示方式1.静态显示方式链接动画结构特点:4个COM端连接在一起并接有效电平——无位选;每个LED的段选
各自与一个8位并行I/O口相连——段选独立。工作特点:缺点是电路中占用I/O口资源多;优点是占用CPU机时少,显示稳定可靠
适用:规模较大的实时控制系统。2.动态显示方式链接动画结构特点:4个LED显示器各自的段选线连在一起,与一个8位的I/O口
相连;各自的COM端则由另一个I/O口进行位选。工作特点:优点是占用I/O资源少;缺点是需用软件程序不断地循环扫描定时刷新
,因而占用了CPU的大多数机时。适用:小型测控系统6.1.3LED显示器接口电路1.静态显示接口电路2.动态显示接
口电路整个显示部分正常工作必须有:显示部分、锁存器、译码、驱动电路。锁存、译码、驱动均由硬件实现——CD4
511B。实现过程--74LS138输出作为LED片选,每两个共用一个片选;每两个段选码共用一个字节;接口程序为:
MOVBX,OFFSETDATA1MOVAL,[BX]OUTPORT0,AL;
显示左2位INCBXMOVAL,[BX]OUTPORT1,AL;显示右2位锁
存、驱动由硬件电路实现;段选码的译码由软件实现。实现过程--各个LED段选线对应并接到一片8D触发器74LS374(U1)进行
段选控制,其间串有8个三极管以正向驱动LED的阳极;各个LED的COM端由另一片74LS374(U2)进行位选控制,其间接有达林
顿阵列驱动器MC1413(内含7对复合三极管)对阴极进行反向驱动;74LS138:控制位选和段选的锁存器74LS374,Y0=0,
锁存CPU输出的段选码;链接动画LED动态扫描流程图假设要显示的4位数据已存放在数据缓冲区内,其扫描显示程序如下:STA
RT:MOVDI,OFFSETBUFDATA;指向缓冲区首址MOVCL,
08H;取点亮LED1的位码DIS1:MOVAL,[DI+0]
;AL中为要显示的数MOVBX,OFFSET
TABLE;段码表首址送BXXLAT
;[(BX)+(AL)]AL,
将段码取到AL中MOVDX,PORT0
OUTDX,AL;段码送到段选通道
MOVAL,CLMOVDX,PORT7OU
TDX,AL;位选码送到位选通道TABLEDB3
FH;0的段选码DB06H
;1的段选码DB5BH;2的段选码DB
4FH;3的段选码DB66H
;4的段选码DB6DH;5的段选码
DB7DH;6的段选码DB07H
;7的段选码DB7FH;8的段选码
DB6FH;9的段选码DB77H
;A的段选码DB7CH;b的段
选码DB39H;C的段选码DB5
EH;d的段选码DB79H
;E的段选码DB71H;F的段选码BUFDATADB
4DUP(?);4个字节的缓冲区6.2LCD液晶显示器引言6.2.1LCD
显示器结构原理6.2.2LCD显示器驱动方式6.2.3段位式LCD接口电路6.2.4点阵式LCD接口电路引
言液晶显示器LCD(LiquidCrystalDisplay)是一种利用液晶的扭曲/向列效应制成的新型
显示器,它具有功耗极低、体积小、抗干扰能力强、价格廉等特点,目前已广泛应用在各种显示领域,尤其在袖珍仪表和低功耗应用系统中。LCD
可分为段位式、字符式和点阵式三种。如右图所示。图数字万用表6.2.1LCD显示器结构原理6.2.2LCD显示器
驱动方式LCD的驱动方式:直接驱动-显示器件只有一个背极(即下玻璃电极基板),但 每个字符段都有
独立的引脚;多极驱动:显示器具有多个背极,各字符段按点阵结构排列, 这是显示字段较多时常采用的驱动方式。直接驱
动方式工作过程:段位式7段LCD的电极配置及译码驱动电路6.2.3段位式LCD接口电路1、硬件电路2.显示程序设单片机内RAM20H-25H六个单元为显示缓冲区,每个单元字节的低4位依次存放要显示的4位BCD码,相应的显示驱动子程序如下:DISP:MOVR0,#20H;显示缓冲单元首址送R0MOVR3,#00H;位选码(左边第1位)送R3MOVR4,#06H;位数(6位)送R4LOOP:MOVA,R3;位选码送ASWAPA;位选码转为高4位MOVR2,A;保存位选码(在高4位)MOVA,@R0;取显示BCD码ORLA,R2;位选码与BCD码(低4位)组合ORLA,#80H;ACC·7置1MOVP1,A;输出组合码ANLP1,#7FH;清零P1.7位
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(本文系染香叶子首藏)