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	 > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 關(guān)于8位單片機(jī)驅(qū)動液晶屏的應(yīng)用總結(jié)
          
    
          

          

          


	
	
	

          
	
          
		
          
			
          關(guān)于8位單片機(jī)驅(qū)動液晶屏的應(yīng)用總結(jié)
          
						
          
				作者：
				時(shí)間：2016-12-01
				來源：網(wǎng)絡(luò)
				
				
				
				
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			對于人機(jī)界面中的液晶屏的使用大家都不陌生。從簡單的電子表到手機(jī)、平板電腦，顯示器、液晶電視都能看到他們的身影。早其我們常用的液晶屏，比如段碼LCD，1602，12232，12864，等非黑即透明.，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)在在手機(jī)和平板電腦等電子設(shè)備上用的主要是TFT液晶屏，本人一直也是對液晶的顯示十分好奇，按捺不住，就淘了幾個(gè)小尺寸TFT液晶屏（呵呵，囊中羞澀）搗鼓搗鼓。發(fā)現(xiàn)這東西其實(shí)還是很好玩的，除了涉及的知識面比較廣，需要閱讀不少手冊及資料外，只要你要一定的單片機(jī)開發(fā)的基礎(chǔ)，操作起來并不復(fù)雜，主要難點(diǎn)還是數(shù)據(jù)處理和字庫的制作上。下面就說道說道這個(gè)TFT液晶。
          什么是TFT？
          TFT液晶屏也就是thinfilmtransistor即薄膜晶體管顯示屏，它的每一個(gè)像素點(diǎn)都是由集成在其后的薄膜晶體管來驅(qū)動的。
          常用TFT模塊尺寸：
          對角線的尺寸：1.44、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.6、2.8、3.0、3.2、3.4、3.6、4.0、4.3、5.7、8.4、10.4、15、17、19、21英寸等。
          本人使用過的，1.44、1.8、2.2
          屏幕高寬比：4：3或16：9
          分辨率：指水平像素和垂直像素的數(shù)量。
          點(diǎn)距：相鄰兩個(gè)像素之間的距離。
          刷新率：每秒更新的畫面數(shù)。
          接口形式：并行接口和串行接口
          顏色的表示：
          對于黑白或單色像素的信息可以用1個(gè)位來表示和存儲，
          對于一個(gè)彩色像素的信息可以用1個(gè)多位二進(jìn)制數(shù)來表示和存儲。
          用來表示彩色像素的二進(jìn)制數(shù)的尾數(shù)，稱之為顏色的顏色深度或顏色質(zhì)量
          什么是真彩和偽彩
          顏色深度在16為以上的稱為真彩色，顏色深度在16位以下的稱為偽彩色。
          比如采用1個(gè)16位二進(jìn)制數(shù)來表示一個(gè)彩色點(diǎn)：
          紅色綠色藍(lán)色
          5位6位5位
          R4R3R2R1R0G5G4G3G2G1G0B4B3B2B1B0
          高8位低8位
          這就是所謂的5-6-5格式。
          字符或圖像到底是怎樣顯示出來的？
          首先可將光看作是一種電磁波，以電場和磁場相互垂直而交互震蕩的方式向前傳播。電場在某個(gè)方向上震蕩，震蕩的幅度越大，光所具有的能量越大。某個(gè)方向上震蕩的光可以分解成兩個(gè)垂直方向上的分量。
          偏光片：作用是讓某個(gè)方向上震蕩的光通過，而把垂直方向上震蕩的光擋住。
          偏光片組：
          第一偏光片僅讓在某個(gè)方向上震蕩的光通過，而第二偏光片再把所通過的光擋住，即可阻絕光的行進(jìn)，達(dá)到關(guān)閉光的效果。
          液晶具有雙折射系數(shù)的特性，并且在不同的電場下，會有不同的排列方式，因此當(dāng)光通過液晶時(shí)，會受其影響而改變或保持其震蕩的方向，當(dāng)液晶不改變光的震蕩方向時(shí)，光無法通過第二個(gè)偏光板而被關(guān)閉，而當(dāng)液晶將光的震蕩方向改變時(shí)，光可以在分解成兩個(gè)分量，雖然一個(gè)分量無法通過第二個(gè)偏光片，但是仍還有一個(gè)分量可以通過第二個(gè)偏光片，而成為打開狀態(tài)。英雌，可用施加的電場來改變液晶的排列方式，來實(shí)現(xiàn)光的開關(guān)的來實(shí)現(xiàn)顯示功能。具體液晶是個(gè)什么東西，有那些種類，大家想了解就百度吧，這里就不再細(xì)談了。
          電場是如何改變的？
          首先了解一下TFT（thin-filmtransister）薄膜電晶體
          主要結(jié)構(gòu)是一個(gè)非晶矽半導(dǎo)體薄膜，TFT就有一個(gè)門極gate；一個(gè)源極source;和一個(gè)漏極drain.看看這幾電極的名稱是不是很熟悉，對了場效應(yīng)管也是這樣命名的，兩者類似，但又有不同之處。但是都可以理解成一個(gè)受控的開關(guān)。
          這些開關(guān)以矩陣的方式進(jìn)行排列。




          彩色的TFT將水平方向的每個(gè)像素在次分成3個(gè)RGB像素，各個(gè)次像素的可以獨(dú)立的改變，故也分別對應(yīng)一個(gè)TFT。這樣3個(gè)次像素組成一個(gè)像素。

          呵呵，看了上面的圖，是不是就想到了單片機(jī)矩陣按鍵的動態(tài)掃描程序。呵呵不錯(cuò)，逆向思維，矩陣鍵盤的掃描是讀狀態(tài)，這個(gè)是寫狀態(tài)。具體過程如下。
          在水平方向上的同一條掃描線上，所有TFT的門極都連在一起，所以施加的電壓是一樣的，若在某一條掃面線上施加足夠大的正電壓，則這條掃描線上所有的TFT 都會被打開。此時(shí)該掃描線上的像素電極，會與垂直方向的資料線（漏極）連接，經(jīng)由對應(yīng)的資料線送入相應(yīng)的視信號，將像素電極充電到適當(dāng)?shù)碾妷?。接著施加足夠大的?fù)電壓，關(guān)閉TFT，直到下次再重新寫入信號。其間使得電荷保存在液晶電容上；在按照這種方式掃描下一行。再送入下一行的視信號，如此依次將整個(gè)畫面的視信號寫入，在重新自第一行開始寫入，（一般重復(fù)的頻率為60-70Hz）。
          對每個(gè)像素中的液晶光閥而言，液晶上所施加的電壓和光的穿透度具有一定的關(guān)系，因此，只要依據(jù)所要顯示的畫面，控制施加在液晶上的電壓，即可將各個(gè)像素設(shè)定在適當(dāng)?shù)墓獯┩付龋浜暇鶆虻谋彻庠淳惋@示出想要的畫面了。這就是主動式矩陣型液晶的顯示原理。
          就幾款液晶屏的參數(shù)做一下總結(jié)說明
          1、1.44寸液晶屏（以下數(shù)據(jù)來自液晶屏數(shù)據(jù)手冊）
          LCDtype:1.45”activematrixTFT-LCD
          Rsolution:128（W）X128(H)Pixels
          Displaymode:transmissivetype
          Displaycolor:262Kcolor
          driverIC:ILI9163C
          Luminance:120cd/m2
          Contrastratio:400:1
          Viewingdirection:6o’clock
          Interface:4wireSPIinterface
          Backlight:1whiteLED,18ma,3,15V
          2、引腳說明：
          VCC：電源+3，3V
          GND:電源地
          CS：片選（低電平有效）
          RST：復(fù)位（低電平有效）
          AO：寄存器選擇信號（低電平：選擇命令寄存器；高電平：選擇數(shù)據(jù)寄存器）
          SDA：datainputinSPImode在SPI模式下的數(shù)據(jù)輸入
          SCL：在SPI模式下的同步時(shí)鐘輸入
          LED：背光LED電源，
          呵呵，從引腳定義上就可以看出是不是在SPI模式下只需要4條IO口線就可以和MCU構(gòu)成一個(gè)顯示系統(tǒng)了。（其實(shí)還用一種模式只要3條IO口線就可以）。
          再看1.8寸TFT的相關(guān)數(shù)據(jù)
          顯示點(diǎn)陣數(shù)：128Wx160Hdots
          模塊外形尺寸：34Wx45.83Hx2.65Tmm
          可視區(qū)域：28.03Wx35.04Hmm
          像素尺寸：0.06W*3*0.18Hmm
          像素中心距：0.18W*0.18Hmm
          占空比：1/400
          視角：6點(diǎn)鐘
          LCD模式：260kcolor
          IC：ST7735B
          主要引腳定義：同1.44’
          再看2.2英寸的屏
          Size2.2inch
          Resolution:240*320
          Interface4-wireSPI
          Colordepth262k/65k
          Technologya-Si
          Pixelpitch(mm):0.141*0.141
          Viewingdirection:6o’clock
          LEDnumbers4LEDs
          DriverICILI9340C
          主要引腳定義同1.44’英寸。
          從上面不同尺寸液晶屏的引腳的定義看出，1.44英寸和1.8英寸及2.2英寸的TFT液晶屏，在和MCU構(gòu)成顯示系統(tǒng)時(shí)操作方式是一樣的(因?yàn)槎际?線 SPI)，盡管他們使用的驅(qū)動IC型號不同。但是只要你翻看IC的數(shù)據(jù)手冊就會發(fā)現(xiàn)，他們的寄存器的定義基本是一樣的，操作原理相同。				   
				
            
                
			
							
          
                
			            
          
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