液晶显示简介
液晶显示原理
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，这样即可以显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、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、PDA移动通信工具等众多领域。
液晶显示器的分类
液晶显示的分类方法有很多种，通常可按其显示方式分为段式、字符式、点阵式等。除了黑白显示外，液晶显示器还有多灰度有彩色显示等。如果根据驱动方式来分，可以分为静态驱动（Static）、单纯矩阵驱动（Simple Matrix）和主动矩阵驱动（Active Matrix）三种。
液晶显示器各种图形的显示原理:
一、线段的显示
点阵图形式液晶由M×N个显示单元组成，假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字节的8位，即每行由16字节，共16×8=128个点组成，屏上64×16个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H——00FH的16字节的内容决定，当（000H）=FFH时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度为8个点；当（3FFH）=FFH时，则屏幕的右下角显示一条短亮线；当（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，……（00EH）=00H，（00FH）=00H时，则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。这就是LCD显示的基本原理。
二、字符的显示
用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由6×8或8×8点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来就组成某个字符。但由于内带字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。
三、汉字的显示
汉字的显示一般采用图形的方式，事先从微机中提取要显示的汉字的点阵码（一般用字模提取软件），每个汉字占32B，分左右两半，各占16B，左边为1、3、5……右边为2、4、6……根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数可找出显示RAM对应的地址，设立光标，送上要显示的汉字的第一字节，光标位置加
1，送第二个字节，换行按列对齐，送第三个字节……直到32B显示完就可以LCD 上得到一个完整汉字。
1602字符型LCD简介
字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。下面以长沙太阳人电子有限公司的1602字符型液晶显示器为例，介绍其用法。一般1602字符型液晶显示器实物如图10-53：
1602字符型液晶显示器实物图
引脚功能说明
1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表10-13所示:
编号符号引脚说明编号符号引脚说明
1 VSS 电源地9 D
2 数据
602LCD 的指令说明及时序 1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表下所示：
2 VDD 电源正极 10 D
3 数据 3 VL 液晶显示偏压 11 D
4 数据 4 RS 数据/命令选择 12 D
5 数据 5 R/W 读/写选择 13 D
6 数据 6 E 使能信号 14 D
7 数据 7 D0 数据 15 BLA 背光源正极 8
D1
数据
16
BLK
背光源负极
序号 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清显示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光标返回 0 0 0 0 0 0 0 0
1
*
3 置输入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S
4 显示开/关控制 0 0 0 0 0 0
1
D
C
B 5 光标或字符移位 0 0 0 0 0
1 S/C R/L *
* 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N
F
*
*
7
置字符发生存贮器地址
0 0 0
1
字符发生存贮器地址
8 置数据存贮器地址 0 0
1 显示数据存贮器地址
9 读忙标志或地址 0 1 BF 计数器地址 10
写数到CGRAM 或DDRAM ）
1
要写的数据内容
11 从CGRAM 或DDRAM 读数 1 1 读出的数据内容
与HD44780相兼容的芯片时序表如下：
读写操作时序如图：
读操作时序
读状态 输入 RS=L ，R/W=H ，E=H
输出 D0—D7=状态字
写指令 输入 RS=L ，R/W=L ，D0—D7=指令码，E=高脉冲 输出 无
读数据 输入 RS=H ，R/W=H ，E=H
输出 D0—D7=数据
写数据 输入 RS=H ，R/W=L ，D0—D7=数据，E=高脉冲 输出 无
写操作时序
1602LCD的RAM地址映射及标准字库表
液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示字符，图10-57是1602的内部显示地址。
1602LCD内部显示地址
例如第二行第一个字符的地址是40H，那么是否直接写入40H就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢？这样不行，因为写入显示地址时要求最高位D7恒定为高电平1所以实际写入的数据应该是01000000B（40H）
+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。
在对液晶模块的初始化中要先设置其显示模式，在液晶模块显示字符时光标是自动右移的，无需人工干预。每次输入指令前都要判断液晶模块是否处于忙的状态。
1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM）已经存储了160个不同的点阵字符图形，如图10-58所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”
10．8．3．1 硬件原理图
1602液晶显示模块可以和单片机AT89C51直接接口，电路如图10-60所示。
键盘的工作原理
按键的分类
按键按照结构原理可分为两类，一类是触点式开关按键，如机械式开关、导电橡胶式开关等；另一类是无触点式开关按键，如电气式按键，磁感应按键等。前者造价低，后者寿命长。目前，单片机应用系统中最常见的是触点式开关按键。
按键按照接口原理可分为编码键盘与非编码键盘两类，这两类键盘的主要区别是识别键符及给出相应键码的方法。编码键盘主要是用硬件来实现对键的识别，非编码键盘主要是由软件来实现键盘的定义与识别。
全编码键盘能够由硬件逻辑自动提供与键对应的编码，此外，一般还具有去抖动和多键、窜键保护电路。这种键盘使用方便，但需要较多的硬件，价格较贵，一般的单片机应用系统较少采用。非编码键盘只简单地提供行和列的矩阵，其它工作均由软件完成。由于其经济实用，较多地应用于单片机系统中。下面将重点介绍非编码键盘接口。
键输入原理
在单片机应用系统中，除了复位按键有专门的复位电路及专一的复位功能外，其它按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据的。当所设置的功能键或数字键按下时，计算机应用系统应完成该按键所设定的功能，键信息输入是与软件结构密切相关的过程。
对于一组键或一个键盘，总有一个接口电路与单片机相连。单片机可以采用查询或中断方式了解有无将键输入，并检查是哪一个键按下，将该键号送入累加器
ACC ，然后通过跳转指令转入执行该键的功能程序，执行完后再返回主程序。. 按键结构与特点
微机键盘通常使用机械触点式按键开关，其主要功能是把机械上的通断转换成为电气上的逻辑关系。也就是说，它能提供标准的 TTL 逻辑电平，以便与通用数字系统的逻辑电平相容。
机械式按键再按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有一定时间的触点机械抖动，然后其触点才稳定下来。其抖动过程如下图所示，抖动时间的长短与开关的机械特性有关，一般为 5 ~ 10 ms 。
按键触点的机械抖动
在触点抖动期间检测按键的通与断状态，可能导致判断出错，即按键一次按下或释放被错误地认为是多次操作，这种情况是不允许出现的。为了克服按键触点机械抖动所致的检测误判，必须采取去抖动措施。这一点可从硬件、软件两方面予以考虑。在键数较少时，可用硬件去抖，而当键数较多时，采用软件去抖。
在硬件上可采用在键输出端加 R-S 触发器 ( 双稳态触发器 ) 或单稳态触发器构成去抖动电路。下图是一种由 R-S 触发器构成的去抖动电路，当触发器一旦翻转，触点抖动不会对其产生任何影响。
电路工作过程如下：按键未按下时，
a=0，b=1，输出Q=1，按键按下时，因
按键机械弹性作用的影响，使按键产生
抖动，当开关没有稳定到达b端时，因
与非门2输出为0反馈到与非门1的输
入端，封锁了与非门1，双稳态电路的
状态不会改变，输出保持为1，输出Q
不会产生抖动的波形。当开关稳定到达
b端时，因a=1，b=0，使Q=0，双稳态
电路状态发生翻转。当释放按键式，在
开关未稳定到达a端时，因Q=0，封锁了与非门2，双稳态电路的状态不变，输出Q保持不变消除了后沿抖动波形。当开关稳定到达b端时，因a=0，b=0，使得Q=1，双稳态电路状态发生翻转，输出Q重新返回原状态。因此可见，键盘输出经双稳态电路之后，输出已变为规范的矩形方波。
软件上采取的措施是：在检测到有按键按下时，执行一个 10 ms 左右（具体时间应视所使用的按键进行调整）的延时程序后，再确认该键电平是否仍保持闭合状态电平，若仍保持闭合状态电平，则确认该键处于闭合状态。同理，在检测到该键释放后，也应采用相同的步骤进行确认，从而可消除抖动的影响。
按键编码
一组按键或键盘都要通过 I/O 口线查询按键的开关状态。根据键盘结构的不同，采用不同的编码。无论有无编码，以及采用什么编码，最后都要转换成为与累加器中数值相对应的键值，以实现按键功能程序的跳转。
编制键盘程序
一个完善的键盘控制程序应具备以下功能：
(1) 检测有无按键按下，并采取硬件或软件措施，消除键盘按键机械触点抖动的影响。
(2) 有可靠的逻辑处理办法。每次只处理一个按键，其间对任何按键的操作对系统不产生影响，且无论一次按键时间有多长，系统仅执行一次按键功能程序。
(3) 准确输出按键值（或键号），以满足程序跳转指令要求
矩阵式键盘的结构及原理
矩阵式键盘由行线和列线组成，按键位于行、列线的交叉点上，其结构如图所示。
由图可知，一个 4 × 4 的行、列结构可以构成一个含有 16 个按键的键盘，显然，在按键数量较多时，矩阵式键盘较之独立式按键键盘要节省很多 I/O 口。
矩阵式键盘
矩阵式键盘中，行、列线分别连接到按键开关的两端，行线通过上拉电阻接到＋ 5V 上。当无键按下时，行线处于高电平状态；当有键按下时，行、列线将导通，此时，行线电平将由与此行线相连的列线电平决定。这是识别按键是否按下的关键。然而，矩阵键盘中的行线、列线和多个键相连，各按键按下与否均影响该键所在行线和列线的电平，各按键间将相互影响，因此，必须将行线、列线信号配合起来作适当处理，才能确定闭合键的位置。
矩阵式键盘按键的识别
识别按键的方法很多，其中，最常见的方法是扫描法。下面以图中 8 号键的识别为例来说明扫描法识别按键的过程。
按键按下时，与此键相连的行线与列线导通，行线在无键按下时处在高电平。显然，如果让所有的列线也处在高电平，那么，按键按下与否不会引起行线电平的变化，因此，必须使所有列线处在低电平。只有这样，当有键按下时，该键所在的行电平才会由高电平变为低电平。CPU根据行电平的变化，便能判定相应的行有键按下。 8 号键按下时，第 2 行一定为低电平。然而，第 2 行为低电平时，能否肯定是 8 号键按下呢？
回答是否定的，因为 9 、 10 、 11 号键按下，同样会使第 2 行为低电平。为进一步确定具体键，不能使所有列线在同一时刻都处在低电平，可在某一时刻只让一条列线处于低电平，其余列线均处于高电平，另一时刻，让下一列处在低电平，依此循环，这种依次轮流每次选通一列的工作方式称为键盘扫描。采用键盘扫描后，再来观察 8 号键按下时的工作过程，当第 0 列处于低电平时，第 2 行处于低电平，而第 1 、 2 、 3 列处于低电平时，第 2 行却处在高电平，由此可判定按下的键应是第 2 行与第 0 列的交叉点，即 8 号键。
键盘的编码
对于独立式按键键盘，因按键数量少，可根据实际需要灵活编码。对于矩阵式键盘，按键的位置由行号和列号惟一确定，因此可分别对行号和列号进行二进制编码，然后将两值合成一个字节，高 4 位是行号，低 4 位是列号。如图中的8 号键，它位于第 2 行，第 0 列，因此，其键盘编码应为 20H 。采用上述编码对于不同行的键离散性较大，不利于散转指令对按键进行处理。因此，可采用依次排列键号的方式对按排进行编码。以图中的 4 × 4 键盘为例，可将键号编码为： 01H 、 02H 、 03H 、…、 0EH 、 0FH 、 10H 等 16 个键号。编码相互转换可通过计算或查表的方法实现。
键盘的工作方式
对键盘的响应取决于键盘的工作方式，键盘的工作方式应根据实际应用系统中 CPU 的工作状况而定，其选取的原则是既要保证 CPU 能及时响应按键操作，又不要过多占用 CPU 的工作时间。通常，键盘的工作方式有三种，即编程扫描、定时扫描和中断扫描。
1.编程扫描方式
编程扫描方式是利用 CPU 完成其它工作的空余时间，调用键盘扫描子程序来响应键盘输入的要求。在执行键功能程序时， CPU 不再响应键输入要求，直到 CPU 重新扫描键盘为止。
键盘扫描程序一般应包括以下内容：
(1) 判别有无键按下。
(2) 键盘扫描取得闭合键的行、列值。
(3) 用计算法或查表法得到键值。
(4) 判断闭合键是否释放，如没释放则继续等待。
(5) 将闭合键键号保存，同时转去执行该闭合键的功能。 2.定时扫描方式
定时扫描方式就是每隔一段时间对键盘扫描一次，它利用单片机内部的定时器产生一定时间(例如10ms)的定时，当定时时间到就产生定时器溢出中断，CPU 响应中断后对键盘进行扫描，并在有键按下时识别出该键，再执行该键的功能程序。定时扫描方式的程序流程图如下：
定时扫描实际上是通过定时器中断来实现处理的，为处理方便，在单片机中设置了两个标志位，第1个为消除抖动标志F1，第2个为键处理标志F2。 当无键按下时，F1、F2都置为0，由于定时开始时一般不会有键按下，故F1、F2初始化为0，当键盘上有键按下时先检查消除抖动标志F1，如果F1=0，表示还未消除抖动，这时把F1置1，直接中断返回，因为中断返回后10ms 才能再次中断，相当于现实了10ms 的延时，从而实现了消抖；当再次定时中断时，如果F1=1，则说明抖动已消除，在检查F2，如果F2=0，则扫描识别键位，求出该键位的编码，并将F2置1返回；当再一次中断时，检查到F2=1，说明当前按键已经处理了，则直接返回。 3.中断扫描方式
采用上述两种键盘扫描方式时，无论是否按键，CPU 都要定时扫描键盘，而单片机应用系统工作时，并非经常需要键盘输入，因此，CPU 经常处于空扫描状
开始
有键按下?
F1=1?
F2=1?
查询键码 1—>F2
0—>F1 0—>F2
开始
1—>F1
是
是
否
是
是
是
态，为提高CPU 工作效率，可采用中断扫描工作方式。其工作过程如下：当无键按下时，CPU 处理自己的工作，当有键按下时产生中断请求，CPU 转去执行键盘扫描子程序，并识别键号。
左图是一种简易键盘接口电路，该键盘是由CPU
的P1口的高、低字节构成的4*4键盘。键盘的列线与P1口的高4位相连，键盘的行线与P1口的低4
位相连，因此，P1.4~P1.7是键输出线，P1.0~P1.3是扫描输入线。图中的4输入与非门用于产生按键中断，其输入端与各列线相连，在通过上拉电阻接到+5V 电源，输出端接至CPU 的外部中断输入端INT0————
。具体工作如下：当键盘无键按下时，与门各输入端均为高电平，保持输出端为高电平；当有键按
下时，INT0————
端为低电平，向CPU 申请中断，若CPU 开放外部中断，则会响应中断请求，转去执行键盘扫描子程序。
本系统中，键盘在单片机应用系统中能实现向单片机输入数据，传送命令等功能，是人工干预单片机的主要手段。本设计中的键盘采用4×4矩阵键盘。16个键分别为：0-9十个数字键，用于时间设定输入；设定键，设定自动窗帘开和关的时间；复位键，在程序出错或者有误操作的时候；正转键，使步进电机正转，窗帘打开；反转键，使步进电机反转，窗帘关闭；停止键，步进电机停止运转；确定键，时间设定完成后确定输入。
由于按键比较多，加上减少所战占用的端口，可以将按键组成一个矩阵，如下所示：
实验三键盘及LED显示实验 一、实验内容 利用8255可编程并行接口控制键盘及显示器，当有按键按下时向单片机发送外部中断请求（INT0，INT1），单片机扫描键盘，并把按键输入的键码一位LED显示器显示出来。 二、实验目的及要求 （一）实验目的 通过该综合性实验，使学生掌握8255扩展键盘和显示器的接口方法及C51语言的编程方法，进一步掌握键盘扫描和LED显示器的工作原理；培养学生一定的动手能力。 （二）实验要求 1．学生在实验课前必须认真预习教科书与指导书中的相关内容，绘制流程图，编写C51语言源程序，为实验做好充分准备。 2．该实验要求学生综合利用前期课程及本门课程中所学的相关知识点，充分发挥自己的个性及创造力，独立操作完成实验内容，并写出实验报告。 三、实验条件及要求 计算机，C51语言编辑、调试仿真软件及实验箱50台套。 四、实验相关知识点 1．C51编程、调试。 2．扩展8255芯片的原理及应用。 3．键盘扫描原理及应用。 4．LED显示器原理及应用。
5．外部中断的应用。 五、实验说明 本实验仪提供了8位8段LED 显示器，学生可选用任一位LED 显示器，只要按地址输出相应的数据，就可以显示所需数码。 显示字形 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A b C d E F 段 码 0xfc 0x60 0xda 0xf2 0x66 0xb6 0xbe 0xe0 0xfe 0xf6 0xee 0x3e 0x9c 0x7a 0x9e 0x8e 六、实验原理图 01e 1d 2dp 3 c 4g 56 b 78 9 a b c g d dp f 10a b f c g d e dp a 11GND3a b f c g d e dp 12 GND4 a b f c g d e dp GND1GND2DS29 LG4041AH 234 567 89A B C D E F e 1d 2dp 3 c 4g 56 b 78 9 a b c g d dp f 10a b f c g d e dp a 11GND3a b f c g d e dp 12 GND4 a b f c g d e dp GND1 GND2DS30 LG4041AH 1 2 3 4 5 6 7 8 JP4112345678 JP4712345678JP42 SEGA SEGB SEGC SEGD SEGE SEGG SEGF SEGH SEGA SEGB SEGC SEGD SEGE SEGG SEGF SEGH A C B 12345678 JP92D 5.1K R162 5.1K R163VCC VCC D034D133D232D331D430D529D628D727PA04PA13PA22PA31PA440PA539PA638PA737PB018PB119PB220PB321PB422PB523PB624PB725PC014PC115PC216PC317PC413PC512PC611PC7 10 RD 5WR 36A09A18RESET 35CS 6 U36 8255 D0D1D2D3D4D5D6D7WR RD RST A0A1PC5PC6PC7 PC2PC3PC4PC0PC1CS 12345678JP56 12345678JP53 12345678 JP52 PA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7 (8255 PB7)(8255 PB6)(8255 PB5)(8255 PB4)(8255 PB3)(8255 PB2)(8255 PB1)(8255 PB0) (8255 PC7)(8255 PC6)(8255 PC5)(8255 PC4)(8255 PC3)(8255 PC2)(8255 PC1)(8255 PC0) (8255 PA0) (8255 PA1) (8255 PA2) (8255 PA3) (8255 PA4) (8255 PA5) (8255 PA6) (PA7) I N T 0(P 3.2) I N T 0(P 3.3) 七、连线说明
滨江学院 学年论文 题目基于单片机的液晶显示 院系自动控制系 专业电气工程与自动化学生姓名 学号 指导教师 二零一三年十二月二十五号
目录 1.引言 (1) 2.现状 (1) 3.主要目的 (2) 4.实现方案和步骤 (2) 4.1 KS0108 (2) 4.1.1 KS0108特点 (2) 4.1.2 KS0108的引脚功能 (3) 4.1.3 KS0108的指令系统 (4) 4.2 图形点阵式液晶显示控制 (5) 4.3汉字编码原则 (8) 4.4程序实现流程 (9) 5.实验结果及结果讨论 (10) 6.结论 (11) 7.参考文献 (11) 8.附件 (12)
南京信息工程大学滨江学院学年论文 基于单片机的液晶显示 南京信息工程大学滨江学院自动控制系，南京 210044 摘要：本文围绕设计以单片机作为LCD液晶显示系统控制器为主线，基于单片机8051，采用的液晶显示控制器的芯片是SED1520，主要实现中文显示、滚屏以及左右移动功能。同时也对部分芯片和外围电路进行了介绍和设计，并附以系统结构框图加以说明，着重介绍了本系统应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程，并详细阐述了程序的各个模块。 关键字：单片机、液晶显示、8051、SED1520 1、引言 单片机液晶显示系统主要是指单片机以及由单片机驱动的点阵式液晶显示屏所组成的一个显示系统[1]。我们在许多地方可以看到LCD显示屏的应用，例如空调，车内广告，冰箱和显示仪表盘等等，它们都是一个小型的单片机控制液晶显示系统。在日常生活中，我们也可以看到一些类似的由单片机控制的显示系统，如火车站售票大厅的候车信息显示屏，在这些屏幕上，可以显示各种不同的图形、汉字等，并且可以实现上下滚屏与左右移动等。这就是在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中，越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字，需要能够显示更丰富信息和通用性较强的显示器，便于开发和应用，并要求其体积小、重量轻、功耗小。图形点阵式LCD不仅可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线及汉字，并且可以实现屏幕画面滚动等功能，是信息处理、信息输出的重要手段之一，具有广泛的应用前景[2]。我选择的单片机液晶显示系统的开发，是基于KS0108液晶显示控制器，在C8051F020单片机实验系统上实现KS0108是点阵型液晶显示控制器，利用单片机控制液晶显示系统的原理，完成单片机液晶显示系统的设计。 2、现状 液晶显示器具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等许多其它显示器无法相比的优点。近年来被广泛用于单片机控制的智能仪器、仪表和低功耗电子产品当中。液晶显示器分为字符型LCD显示模块和点阵型LCD显示模块。字符型LCD是一种用5×7点阵图形来显示字符的
对“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”一文的一点看法（此文为技术探讨） 在国内某知名刊物2010年12月份期刊看到一篇关于介绍液晶屏逻辑板TFT偏压电路的文章，文章的标题是：“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”这是一篇选题极好的文章、目前液晶电视出现的极大部分屏幕故障例如：图像花屏、彩色失真、灰度失真、对比度不良、亮度暗淡、图像灰暗等等故障都与此电路有关，维修人员在维修此类故障时往往的面对液晶屏图像束手无策，而介绍此电路、无疑对类似故障的分析提供了极大的帮助，目前在一般的期刊书籍介绍分析此电路的文章极少。 什么是TFT屏偏压电路？现代的液晶电视都是采用TFT屏作为图像终端显示屏，由于我们现在的电视信号（包括各种视频信号）是专门为CRT显示而设计的，液晶屏和CRT的显示成像方式完全不同，液晶屏要显示专门为CRT而设计的电视信号，就必须对信号的结构、像素排列顺序、时间关系进行转换，以便液晶屏能正确显示。 图像信号的转换，这是一个极其复杂、精确的过程；先对信号进行存储，然后根据信号的标准及液晶屏的各项参数进行分析计算，根据计算的结果在按规定从存储器中读取预存的像素信号，并按照计算的要求重新组合排列读取的像素信号，成为液晶屏显示适应的信号。这个过程把信号的时间过程、排列顺序都进行了重新的编排，并且要产生控制各个电路工作的辅助信号。重新编
排的像素信号在辅助信号的协调下，施加于液晶屏正确的重现图像。 每一个液晶屏都必须有一个这样的转换电路，这个电路就是我们常说的“时序控制电路”或“T-CON（提康）电路”，也有称为“逻辑板电路”的。这个电路包括液晶屏周边的“行、列驱动电路”构成了一个液晶屏的驱动系统。也是一个独立的整体。这个独立的整体是由时序电路、存储电路、移位寄存器、锁存电路、D/A变换电路、译码电路、伽马（Gamma）电路（灰阶电压）等组成，这些电路的正常工作也需要各种不同的工作电压，并且还要有一定的上电时序关系，不同的屏，不同的供电电压。为了保证此电路正常工作，一般对这个独立的驱动系统单独的设计了一个独立的开关电源供电（这个向液晶屏驱动系统供电的开关电源一般就称为：TFT偏压电路）；由整机的主开关电源提供一个5V或12V 电压，给这个开关电源供电，并由CPU控制这个开关电源工作；产生这个独立的驱动系统电路提供所需的各种电压，就好像我们的电视机是一个独立的系统他有一个单独的开关电源，DVD机是一个独立的系统他也有一个单独的开关电源一样。是非常重要也是故障率极高的部分（开关电源都是故障率最高的部分，要重点考虑）。图1所示是液晶屏驱动系统框图。从图中可以看出，其中的“TFT偏压供电开关电源”就是这个独立系统电路的供电电源它产生这个驱动系统电路需要的各种电压，有VDD、VDA、VGL和VGH电压供各电路用。
实验三 LCD1602 液晶显示实验 姓名专业学号成绩 一、实验目的 1.掌握 Keil C51 软件与 proteus 软件联合仿真调试的方法； 2.掌握 LCD1602液晶模块显示西文的原理及使用方法； 3.掌握用 8 位数据模式驱动 LCM1602液晶的 C 语言编程方法； 4.掌握用 LCM1602液晶模块显示数字的 C 语言编程方法。 二、实验仪器与设备 1.微机一台 C51 集成开发环境仿真软件三、 实验内容 1.用 Proteus 设计一 LCD1602液晶显示接口电路。要求利用 P0口接 LCD1602 液晶的数据端， ~做 LCD1602液晶的控制信号输入端。 ~口扩展 3 个功能 键 K1~K3。参考电路见后面。 2.编写程序，实现字符的静态和动态显示。显示字符为 第一行：“ 1. 姓名全拼”，第二行：“ 2. 专业全拼 +学号”。 3.编写程序，利用功能键实现字符的垂直滚动和水平滚动等效果显示。显 示字符为： “1. 姓名全拼 2.专业全拼+学号EXP8DISPLAY ” 主程序静态显示“ My information！” 四、实验原理
液晶显示的原理：采用的 LCD显示屏都是由不同部分组成的分层结构，位于最后面的一层是由荧光物质组成的可以发射光线的背光层，背光层发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万水晶液滴的液晶层，液晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。当 LCD中的电极产生电场时，液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规则的折射，然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。 1.LCD1602采用标准的 14 引脚（无背光）或 16 引脚（带背光）接口，各 引脚接口说明如表： 编号符号引脚说明编号符号引脚说明 1VSS电源地9D2数据 2VDD电源正极10D3数据 3VL液晶显示偏压11D4数据 4RS数据/命令选择12D5数据 5R/W读/写选择13D6数据 6E使能信号14D7数据 7D0数据15BLA背光源正极 8D1数据16BLK背光源负极2. 1602 液晶模块内部的控制器共有11 条控制指令，如表所示：
液晶屏驱动板的原理与维修代换方法 1、液晶屏驱动板的原理介绍 液晶屏驱动板常被称为A/D<模拟/数字）板，这从某种意义上反应出驱动板实现的主要功能所在。液晶屏要显示图像需要数字化过的视频信号，液晶屏驱动板正是完成从模拟信号到数字信号<或者从一种数字信号到另外一种数字信号）转换的功能模块，并同时在图像控制单元的控制下去驱动液晶屏显示图像。液晶显示器的驱动板如图1、图2所示。 图1 品牌液晶显示器采用的驱动板 图2部分液晶显示器采用的是通用驱动板 如图3所示，液晶屏驱动板上通常包含主控芯片、MCU微控制器、ROM存储器、电源模块、电源接口、VGA视频信号输入接口、OSD按键板接口、高压板接口、LVDS/TTL驱屏信号接口等部分。 液晶屏驱动板的原理框图如图4所示，从计算机主机显示卡送来的视频信
号，通过驱动板上的VGA视频信号输入接口送入驱动板的主控芯片，主控芯片根据MCU微控制器中有关液晶屏的资料控制液晶屏呈现图像。同时，MCU微控制器实现对整机的电源控制、功能操作等。因此，液晶屏驱动板又被称为液晶显示器的主板。 图3 驱动板上的芯片和接口 液晶屏驱动板损坏，可能造成无法开机、开机黑屏、白屏、花屏、纹波干扰、按键失效等故障现象，在液晶显示器故障中占有较大的比例。 液晶屏驱动板广泛采用了大规模的集成电路和贴片器件，电路元器件布局
紧凑，给查找具体元器件或跑线都造成了很大的困难。在非工厂条件下，它的可修性较小，若驱动板因为供电部分、VGA视频输入接口电路部分损坏等造成的故障，只要有电路知识我们可以轻松解决，对于那些因为MCU微控制器内部的数据损坏造成无法正常工作的驱动板，在拥有数据文件<驱动程序）的前提下，我们可以用液晶显示器编程器对MCU微控制器进行数据烧写，以修复固件损坏引起的故障。早期的驱动板，需要把MCU微控制器拆卸下来进行操作，有一定的难度。目前的驱动板已经普遍开始采用支持ISP<在线编程）的MCU微控制器，这样我们就可以通过ISP工具在线对MCU微控制器内部的数据进行烧写。比如我们使用的EP1112最新液晶显示器编程器就可以完成这样的工作。 图4 驱动板原理框图 在液晶显示器的维修工作中，当驱动板出现故障时，若液晶显示器原本就使用的是通用驱动板，就可以直接找到相应主板代换处理，当然，仍需要在其MCU中写入与液晶屏对应的驱动程序；若驱动板是品牌机主板，我们一般采用市场上常见的“通用驱动板”进行代换方法进行维修； “通用驱动板”也称“万能驱动板”。目前，市场上常见的“通用驱动板”有乐华、鼎科、凯旋、悦康等品牌，如图5所示，尽管这种“通用驱动板”所用元器件与“原装驱动板”不一致，但只要用液晶显示器编程器向“通用驱动板”写入液晶屏对应的驱动程序<购买编程器时会随机送液晶屏驱动程序光盘），再通过简单地改接线路，即可驱动不同的液晶屏，通用性很强，而且维修成本也不高，用户容易接受。
基于C51单片机的键盘及LCD显示 一、实验目的 1.掌握矩阵式键盘的数字键和功能键的编程方法。 2.掌握LCD的接口技术和编程方法。 3.掌握仪器监控程序设计和调试方法。 二、预习与参考 1. 结合ST7920 控制器系列中文图形液晶模块有关资料手册，详细了解ST7920接口设计技术。 2. 参考资料 1）实验板说明书 2）ST7920 控制器系列中文图形液晶模块资料手册 三、设计指标 利用实验板上提供的键盘电路，LCD显示电路,设计一人机界面，能实现以下功能： 1.LCD上显示“重庆科技学院” 2.按键至少包括0-9的数字键 3.LCD显示按键值 4.电子钟显示：时，分，秒（选作） 四、实验要求 1.以单片机为核心，设计4*4非编码键盘及LCD的硬件电路，画出电路原理图。 2.设计4*4非编码键盘及LCD的控制软件，画出流程图，编写控制程序。
五、实验仪器设备和材料清单 单片机实验板、连接导线、ST7920图形液晶模块、PC机； Keil c51软件 六、实验设计及实施的指导 1.实验课前布置实验任务，提出实验要求，预习相关资料，完成硬件草图设计和软件流程图备查。 2.经指导教师检查，预习达到要求者进入实验室实验。 3.按照设计的电路连线，构建键盘及显示系统，经检查无误方可进入下一步。 4.在指导教师指导下调试LCD显示程序。 5.在指导教师指导下调试按键程序。 6.综合调试直到满足设计要求。 七、实验成绩评定方法 实验成绩包括预习、实验完成质量、实验报告质量4部分组成，各部分所占比例分别为30%、30%、40%。 八、实验报告要求 1．实验报告格式： 一．实验名称 二．实验目的 三．实验内容 四．设计思想 五．硬件设计 六．程序代码
液晶屏背光板工作原理电路图 一、前言随着液晶电视机销量的逐渐增多，需要投入更多的精力来研究液晶电视机的维修，而目前液晶电视机中背光板的维修量占有较大的比例，同时由于背光板是显示屏供应商供屏时自带的，供应商出于对技术的保密性，现在我们还拿不到背光板的电路图和IC资料，这对我们背光板的维修带来了很大的难处。为了改善我们的背光板修理，本文对背光板的通用工作原理及常见故障判断作一介绍，对网络维修具有一定的参考价值。本文的目的是想帮助网络提高维修技能，但由于我们对背光板的电路和维修了解得还不多，因此其中的一些观点可能有不准确或描述错误的地方，请大家指出来共同讨论，从而共同提高我们的维修水平，谢谢！二、背光板在液晶电视机中的作用背光板也称Inverter板即逆变器板，它的作用是将一个直流电压转变为多个交流电压，作为液晶屏灯管的工作电压，它的输入、输出连接框图如下图。背光板有三个输入信号，分别是供电电压、开机使能信号、亮度控制信号，其中供电电压由电源板提供，一般为直流24V（个别小屏幕为12V）；开机使能信号ENA即开机控制电平由数字板提供，高电平3V时背光板工作，低电平0V 时背光板不工作；亮度控制信号DIM由数字板提供，它是一个0-3V的模拟直流电压，改变这它可以改变背光板输出交流电压的高低，从而改变灯管亮度。背光板有多个交流输出电压，一般为AC800V，每个交流电压供给一个灯 管。三、背光板工作原理方框图背光板电路由输入接口电路、PWM控制电路、MOS管导通与直流变换电路、LC振荡及高压输出回路、取样反馈电路等几部分组成，其工作原理 方框图：四、背光板各部分电路介绍1、输入接口电路1）供电输入电压输入接口电路中的供电输入电压一路直接加到MOS管导通电路，作
mcs－51单片机接口技术实验 适用：电气类专业本科学生 实验报告 实验一熟悉proteus仿真模拟器，led花样表演 一、实验目的 掌握以下方法： 1．在proteus的环境下，设计硬件原理图； 2．在keilc集成环境下设计c51语言程序； 2．在proteus的环境下，将硬件原理图与软件联接仿真运行。 二、实验环境 1．个人微机，windows操作系统 2．proteus仿真模拟器 3．keilc编程 三、实验题目 基本题：使用8051的并口带动8个led发光二极管显示一种花样表演。提高题：使用一个键切换实现3种以上花样表演。 四、实验类型： 学习、模仿与简单设计型。 五、实验步骤： 0、进入isis，先选择需要的元件，然后设计电原理图，保存文件； 1、在keilc软件集成环境下编写源程序，编译工程文件； 2、将所设计的硬件原理图与目标代码程序相联接； 4、按play键，仿真运行程序。 附,可能用到的元件名称： cpu：at89c51或任一种mcs-51家族cpu； 晶振：crystal； 电容器：capacitors，选22pf 电解电容：cap-elec或genelect10u16v 复位电阻：minres10k 限流电阻：minres330r 按键：button led：led-blue/red/yellow或diode-led （一）接线图如下： （二）.基础花样 （四）程序流程图 （五）c程序 #include <> #define uint unsigned int #define uchar unsigned char const tab1[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f, /*正向流水灯*/ 0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0xff,};/*反向流水灯*/ const tab2[]={0xff,0x00,0xff,0x00,0xff,0x00,}; void delay() { uint i,j; for(i=0;i<256;i++) for(j=0;j<256;j++)
液晶显示器故障实例之驱动板三星153V 故障现象和故障特点：插上信号线开机正常显示，一段时间后黑屏，马上又亮起、又黑屏、如此反复；不插信号线屏幕菜单提示：“检查信号线”。 故障部位：MCU程序坏。 联想LXH-L15【冠捷T560K】 故障现象和故障特点：通电黑屏，亮黄灯，开关失灵。 故障部位：MCU程序坏。通病。 爱国者586T【主芯片gm2115,中华双50pin屏】 故障现象和故障特点：通电3－5秒内开关和AUTO功能正常，其它按键失灵；3－5秒以后所有按键都失灵；图象很亮或者很暗。 故障部位：图像处理芯片旁边的U201【HT24LC04】EEPROM程序混乱。通病。 杂牌15寸，用乐华3L的通用板 故障现象和故障特点：黑屏，不开机。插或者不插信号线都一样。 故障部位：MCU程序坏。 联想17寸LXH-P17L3【飞利浦代工，主芯片gm2126，广辉QD17ER01屏】 故障现象和故障特点：无图象，菜单正常，所有按键都管用。 故障部位：EEPROM 24C16程序坏。【用飞利浦170C4的程序】。通病。 联想15寸LXH-P15L4【飞利浦代工】 故障现象和故障特点：图象上有满屏的绿色噪波点儿和横线干扰，菜单正常。 故障部位：EEPROM 24C16程序坏。【用855或969的程序】。通病。 联想15寸LXH-GJ15L3【冠捷T560K，顶部按键】 故障现象和故障特点：有时能开机，白屏无图象；有时不能开机。 故障部位：MCU程序坏。通病。 DELL 15寸E153Fpc【冠捷代工，小板子，主芯片gmZAN3XL】 故障现象和故障特点：通电亮红灯，开关失灵，黑屏。 故障部位：MCU程序坏。【SM9564 56L1125-522 SP2 V1.05此芯片不能刷写】。通病。 联想15寸LXH-P15L4【飞利浦代工，主芯片gm2116】 故障现象和故障特点：开机亮绿灯，无图象有菜单但是菜单乱码。 故障部位：EEPROM 24C16程序坏【用855或969的程序】。通病。 联想15寸LXB-L15【冠捷T562K】 故障现象和故障特点：通电开机亮一下马上黑屏，亮黄灯；再开还是黑屏；拔掉信号线有菜单提示。 故障部位：MCU程序坏。通病。
实验19 LCD显示实验 一、实验目的： 学习液晶显示的编程方法，了解液晶显示模块的工作原理。 掌握液晶显示模块与单片机的接口方法。 二、所需设备 CPU挂箱、8031CPU模块 三、实验内容 编程实现在液晶显示屏上显示中文汉字“北京理工达盛科技有限公司”。四、实验原理说明 五、实验步骤 1、实验连线 8255的PA0~PA7接DB0~DB7，PC7接BUSY，PC0接REQ，CS8255接CS0。 2、运行实验程序，观察液晶的显示状态。 六、程序框图 七、程序清单
八、附：点阵式LCD模块 点阵式LCD模块由一大一小两块液晶模块组成。两模块均由并行的数据接口和应答信号接口两部分组成，电源由接口总线提供。 （1）OCMJ2×8液晶模块介绍及使用说明 OCMJ中文模块系列液晶显示器内含 GB 2312 16*16点阵国标一级简体汉字和ASCII8*8（半高）及8*16（全高）点阵英文字库，用户输入区位码或 ASCII 码即可实现文本显示。 OCMJ中文模块系列液晶显示器也可用作一般的点阵图形显示器之用。提供有位点阵和字节点阵两种图形显示功能，用户可在指定的屏幕位置上以点为单位或以字节为单位进行图形显示。完全兼容一般的点阵模块。 OCMJ中文模块系列液晶显示器可以实现汉字、ASCII 码、点阵图形和变化曲线的同屏显示，并可通过字节点阵图形方式造字。 本系列模块具有上/下/左/右移动当前显示屏幕及清除屏幕的命令。一改传统的使用大量的设置命令进行初始化的方法，OCMJ 中文模块所有的设置初始化工作都是在上电时自动完成的，实现了“即插即用”。同时保留了一条专用的复位线供用户选择使用，可对工作中的模块进行软件或硬件强制复位。规划整齐的10个用户接口命令代码，非常容易记忆。标准用户硬件接口采用REQ/BUSY 握手协议，简单可靠。 1）表—1：OCMJ2X8（128X32）引脚说明 硬件接口 接口协议为请求/应答（REQ/BUSY）握手方式。应答BUSY 高电平（BUSY =1）表示 OCMJ 忙于内部处理，不能接收用户命令；BUSY 低电平（BUSY =0）表示 OCMJ 空闲，等待接收用户命令。发送命令到 OCMJ可在BUSY =0 后的任意时刻开始，先把用户命令的当前字节放到数据线上，接着发高电平REQ 信号（REQ =1）通知OCMJ请求处理当前数据线上的命令或数据。OCMJ模块在收到外部的REQ高电平信号后立即读取数据线上的命令或数据，同时将应答线BUSY变为高电平，表明模块已收到数据并正在忙于对此数据的内部处理，此时，用户对模块的写操作已经完成，用户可以撤消数据线上的信号并可作模块显示以外的其他工作，也可不断地查询应答线BUSY是否为低（BUSY =0？），如果BUSY =0，表明模块对用户的写操作已经执行完毕。可以再送下一个数据。如向模块发出一个完整的显示汉字的命令，包括坐标及汉字代码在内共需5个字节，模块在接收到最后一个字节后才开始执行整个命令的内
液晶显示器驱动板几种常见故障的检修 2011-06-16 10:34:56 来源：致远维修评论：0点击：63 自己总结的驱动板几种常见故障的检修，如下： 现象：电源板输出电压正常，但是按开关没反应： 从先易后难的顺序着手检查 1、目测板子有无元件异常，通电用手触摸板子各处，看有无温度异常，有时处理芯片坏了温度很高，一摸就发现了 2、然后我习惯先检查驱动板上的各个供电。 由于电源板输出通常只有12v和5v，所以驱动板上都有几个DC/DC稳压器来转换驱动板所需的电压。 （少量机型的电源板也会输出3.3v,2.5v等电压给驱动板） 稳压器的样子看图 一目了然 一般有5v,3.3v,2.5v,1.8v等，测量一下几个稳压芯片的输入和输出电压，此机如果是供电问题引起的故障那么很快就找到故障点了。 3、如果各稳压器电压都正常，那么继续查，还是先简单的来， 供电都正常，那么按键板上的各个按键应该已经有电压了，然后用万用表测量，当按开关件时，按键上的电压有没有被拉低0v，如果没有，那么开关键坏了,换个按键就能修复故障了。 4、如果有开关电压跳变，那么开关按键也排除了，继续检查，供电有了，那么再查芯片工作所需要的时钟。（不同的处理芯片所需要的晶振频率是不同的）
用万用表测晶振两端电压有无压差，当然这样只能大概判断下，有示波器看波形当然最好。 5、mcu芯片工作所需的时钟也有了，再检查芯片工作所需条件复位，因为芯片pdf不好找，而且即使找到了，不同厂商定义的引脚可能也不同，费时间。 一般复位都是由一个电容一个电阻二个二极管产生的，如图， 看下板子上元件的排列,大概的判断下，如下图
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;按键控制LED移动实验;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;8个LED接在PE口（PE[0..7]）;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;按下按键则LED循环向右跑一格;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;2011-5-3 by 追梦;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; BIT2 EQU 0X00000004 BIT6 EQU 0X00000040 BIT8 EQU 0X00000100 GPIOE EQU 0X40011800 ;GPIOE 地址 GPIOE_CRL EQU 0X40011800 ;低配置寄存器 GPIOE_CRH EQU 0X40011804 ;高配置寄存器 GPIOE_ODR EQU 0X4001180C ;输出，偏移地址0Ch GPIOE_BSRR EQU 0X40011810 ;低置位，高清除偏移地址10h GPIOE_BRR EQU 0X40011814 ;清除，偏移地址14h IOPEEN EQU BIT6 ;GPIOE使能位 IOPAEN EQU BIT2 ;GPIOA使能位 KEY EQU BIT8 ;按键在PA.8 GPIOA EQU 0X40010800 GPIOA_CRH EQU 0X40010804 ;高配置寄存器 GPIOA_IDR EQU 0X40010808 RCC_APB2ENR EQU 0X40021018 STACK_TOP EQU 0X20002000 AREA RESET,CODE,READONL Y DCD STACK_TOP ;MSP主堆栈指针 DCD START ;复位，PC初始值 ENTRY ;指示开始执行 START LDR R1,=RCC_APB2ENR LDR R0,[R1] ;读 LDR R2,=IOPEEN ORR R0,R2 ;改 LDR R2,=IOPAEN ORR R0,R2 ;改 STR R0,[R1] ;写，使能GPIOA,E时钟 ;PE[0..7] 8个引脚均设置成推挽式输出 LDR R0,=0x33333333 LDR R1,=GPIOE_CRL STR R0,[R1] ;PA.8--KEY 浮空输入 MOV R0,#0X04 LDR R1,=GPIOA_CRH
实验八单片机液晶显示实验 一、实验目的 1、了解液晶显示屏的控制原理及方法。 2、了解点阵汉字的显示原理。 二、实验说明 1、利用实验上的液晶显示屏电路，编写程序控制显示，输出汉字。 2、本实验仪采用的液晶显示屏内置控制器为SED1520，点阵为122x32,需要两片SED1520组成，由E1、E2分别选通，以控制显示屏的左右两半屏。图形液晶显示模块有两 种连接方式。一种为直接访问方式，一种为间接控制方式。本实验仪采用直接控制方式。 三、实验仪器 计算机 伟福实验箱（lab2000P ） 四、实验内容 1、利用实验上的液晶显示屏电路，编写程序控制显示，输出汉字。 2、本实验仪采用的液晶显示屏内置控制器为SED1520，点阵为122x32,需要两片SED1520组成，由E1、E2分别选通，以控制显示屏的左右两半屏。图形液晶显示模块有两 种连接方式。一种为直接访问方式，一种为间接控制方式。本实验仪采用直接控制方式。 3、直接控制方式就是将液晶显示模块的接口作为存储器或I／O设备直接挂在计算机总线上。计算机通过地址译码控制E1和E2的选通；读／写操作信号R／W由地址线A1控制；命令/数据寄存器选择信号AO由地址线A0控制。实际电路如上图所示。地址映射 如下（地址中的X由LCD CS决定，可参见地址译码部分说明） 五、思考题 1、显示自己的班级和姓名； 2、可以动态显示，上下或者左右移动； 六、源程序修改原理及其仿真结果 CWADD1 EQU 08000H ;写指令代码地址（E1） DWADD1 EQU 08001H ;写显示数据地址（E1） CRADD1 EQU 08002H ;读状态字地址（E1） DRADD1 EQU 08003H ;读显示数据地址（E1） CWADD2 EQU 08004H ;写指令代码地址（E2） DWADD2 EQU 08005H ;写显示数进地址（E2） CRADD2 EQU 08006H ;读状态字地址（E2） DRADD2 EQU 08007H ;读显示数据地址（E2） PD1 EQU 3DH ;122/2 分成左右两半屏122x32 COLUMN EQU 30H PAGE_ EQU 31H ;页地址寄存器D1,DO:页地址 CODE_ EQU 32H ;字符代码寄存器 COUNT EQU 33H ;计数器 DIR equ 34h dtp1 equ 35h
西安交通大学实验报告 第1页（共9页）课程：_______近代物理实验_______ 实验日期：年月日 专业班号______组别_______交报告日期：年月日 姓名__Bigger__学号__报告退发：（订正、重做） 同组者__________教师审批签字： 实验名称：液晶的电光特性 一、 二、实验目的 1) 2)了解液晶的特性和基本工作原理； 3) 4)掌握一些特性的常用测试方法； 5) 6)了解液晶的应用和局限。 三、 四、实验仪器 激光器，偏振片，液晶屏，光电转换器，光具座等。 五、 六、实验原理 液晶分子的形状如同火柴一样，为棍状，长度在十几埃，直径为4～6埃，液晶层厚度一般为 5-8微米。排列方式和天然胆甾相液晶的主要区别是：扭曲向列的扭曲角是人为可控的，且“螺距” 与两个基片的间距和扭曲角有关。而天然胆甾相液晶的螺距一般不足1um，不能人为控制。扭曲向
列排列的液晶对入射光会有一个重要的作用，他会使入射的线偏振光的偏振方向顺着分子的扭曲方向旋转，类似于物质的旋光效应。在一般条件下旋转的角度(扭曲角)等于两基片之间的取向夹角。 对于介电各向异性的液晶当垂直于螺旋轴的方向对胆甾相液晶施加一电场时，会发现随着电场的增大，螺距也同时增大，当电场达到某一阈值时，螺距趋于无穷大，胆甾相在电场的作用下转变成了向列相。这也称为退螺旋效应。由于液晶分子的结构特性,其极化率和电导率等都具有各向异性的特点，当大量液晶分子有规律的排列时,其总体的电学和光学特性,如介电常数、折射率也将呈现出各向异性的特点。如果我们对液晶物质施加电场，就可能改变分子排列的规律。从而使液晶材料的光学特性发生改变，1963年有人发现了这种现象。这就是液晶的的电光效应。 为了对液晶施加电场，我们在两个玻璃基片的内侧镀了一层透明电极。将这个由基片电极、取向膜、液晶和密封结构组成的结构叫做液晶盒。根据液晶分子的结构特点,假定液晶分子没有固定的电极,但可被外电场极化形成一种感生电极矩。这个感生电极矩也会有一个自己的方向，当这个方向以外电场的方向不同时，外电场就会使液晶分子发生转动，直到各种互相作用力达到平衡。液晶分子在外电场作用下的变化，也将引起液晶合中液晶分子的总体排列规律发生变化。当外电场足够强时，两电极之间的液晶分子将会变成如图1中的排列形式。这时，液晶分子对偏振光的旋光作用将会减弱或消失。通过检偏器，我们可以清晰地观察到偏振态的变化。大多数液晶器件都是这样工作的。 图1液晶分子的扭曲排列变化 若将液晶盒放在两片平行偏振片之间，其偏振方向与上表面液晶分子取向相同。不加电压时，入射光通过起偏器形成的线偏振光，经过液晶盒后偏振方向随液晶分子轴旋转90°，不能通过检偏器；施加电压后，透过检偏器的光强与施加在液晶盒上电压大小的关系见图2；其中纵坐标为透光强度，横坐标为外加电压。最大透光强度的10%所对应的外加电压值称为阈值电压(U th)，标志了液晶电光效应有可观察反应的开始(或称起辉)，阈值电压小，是电光效应好的一个重要指标。最大透光强度的90%对应的外加电压值称为饱和电压(U r)，标志了获得最大对比度所需的外加电压数值，U 小则易获得良好的显示效果，且降低显示功耗，对显示寿命有利。对比度D r=I max/I min，其中I max r 为最大观察(接收)亮度(照度)，I min为最小亮度。陡度β=U r/U th即饱和电压与阈值电压之比。 图2液晶电光效应关系图
液晶显示器常用通用驱动板 2009-12-31 18:22 1．常用“通用驱动板”介绍 目前，市场上常见的驱动板主要有乐华、鼎科、凯旋、华升等品牌。驱动板配上不同的程序，就驱动不同的液晶面板，维修代换十分方便。常见的驱动板主要有以下几种类型： （1） 2023 B-L驱动板 2023B－L驱动板的主控芯片为RTD2023B，主要针对LVDS接口设计，实物如图1所示。 图1 2023B-L驱动板实物 该驱动板的主要特点是：支持LVDS接口液晶面板，体积较小，价格便宜。主要参数如下： 输入接口类型：VGA模拟RGB输入； 输出接口类型：LVDS； 显示模式：640×350／70Hz～1600×1200／75Hz； 即插即用：符合VESA DDC1／2B规范； 工作电压：DC 12V±1.0V，2～3A； 适用范围：适用于维修代换19in以下液晶显示器驱动板。 2023B－L驱动板上的VGA输入接口各引脚功能见表2，TXD、RXD脚一般不用。
表2 VGA插座引脚功能 2023B-L驱动板上的按键接口可以接五个按键、两个LED指示灯，各引脚功能见表3。 表3 2023B-L驱动板上的按键接口引脚功能 2023B-L驱动板上的LVDS输出接口（30脚）引脚功能见表4。 表4 2023B-L驱动板LVDS输出接口各引脚功能 2023B-L驱动板上的高压板接口引脚功能见表5。
表5 2023B-L驱动板上的高压板接口引脚功能 （2）203B-L驱动板 2023B-L主要针对TTL接口设计，其上的LVDS接口为插孔，需要重新接上插针后才能插LVDS插头。2023B-T驱动板实物如图6所示。 图6 2023B-T驱动板实物图 2023B-T驱动板体积比2023B-L稍大，价格也相对高一些，其主要参数如下： 输入接口类型：VGA模拟RGB输入； 输出接口类型：TTL； 显示模式：640×350／70Hz～1280×1024／75 Hz： 即插即用：符合VESA DDC1／2B规范； 工作电压：DC 12V±1.0V，2～3A； 适用范围：适用于维修代换20in以下液晶显示器的驱动板。 2023B-T驱动板的VCA输入接口、按键接口、LVDS输出接口、高压板接口引脚功能与前面介绍的2023B-L驱动板基本一致。
目录 1 课程设计概述和要求 (1) 1.1 课程设计要求与任务 (2) 1.2 课程设计思路 (2) 1.3 课程设计需要配置的环境 (3) 2 系统设计 (3) 2.1 设计框图 (3) 2.2 元件解析 (3) 2.2.1 LCD12864芯片……………………………………………………………４ 2.2.2 AT89C51芯片 (5) 2.2.3 其他部件 (6) 2.2.4 电路分析 (7) 3 软件设计 (12) 3.1 程序流程图 (12) 3.2 程序代码 (12) 4 系统的仿真与调试 (13) 4.1 硬件调试 (13) 4.2 软件调试 (14) 4.3 软硬件调试 (14) 5 总结 (14) 附录1：程序代码 附录2：12864LCD显示计算器键盘按键实验Proteus仿真图
1 课程设计概述和要求 1.1 课程设计任务与要求 设计任务：利用AT89C51单片机结合12864LCD显示器设计计算器键盘按键。 设计要求1：本设计实现一个12864LCD显示12864LCD显示器设计计算器键盘按键 2.利用AT89C51控制整个电路来实现. 显示12864LCD显示器 设计计算器键盘按键，系统主要包括硬件和软件两部分。重点就 是各部分硬件的连接设计以及程序的编写。本章讲述的就是系统 硬件的设计，其中包括各模块的器件选择和电路设计。将计算器 按键上的信息传送至AT89C51主芯片之中，利用P2端口使之显 示于12864LCD液晶显示屏上。 1.2 课程设计目的思路 1、先把与题目有关的芯片资料找到，熟悉一下芯片资料 2、把此程序的电路图看懂，了解一下它的实现原理，以及实现的功能。 3、分析一下此程序的各部分的功能，各零件的工作原理。 4、对程序进行调试，分析调试结果，观察并得出结论。 1.3 课程设计需要配置的环境 1、一台主机，一台显示器 2、Keil uVision3/Keil uVision4 应用程序软件 3、ISIS 7 Professional 仿真软件 4、老师交给的仿真电路图，及案例 5、纸张，以及一些参考资料 2 系统设计 2.1．设计框图 框图设计是为了能够从整体上把握系统的各个大的模块以及各个模块之间的联系。同时罗列出需要主要使用到的各个器件，以方面系统开发中器件的选取。通过框图设计，让设计者从整体上把握系统的开发。 12864LCD显示计算器键盘按键实验设计框图如下所示
实验19L C D显示实验 一、实验目的： 学习液晶显示的编程方法，了解液晶显示模块的工作原理。 掌握液晶显示模块与单片机的接口方法。 二、所需设备 CPU挂箱、8031CPU模块 三、实验内容 编程实现在液晶显示屏上显示中文汉字“北京理工达盛科技 有限公司”。 四、实验原理说明 五、实验步骤 1、实验连线 8255的PA0~PA7接DB0~DB7，PC7接BUSY，PC0接REQ，CS8255 接CS0。 2、运行实验程序，观察液晶的显示状态。 六、程序框图 八、附：点阵式LCD 模块 点阵式LCD模块 由一大一小两块液晶 模块组成。两模块均 由并行的数据接口和 应答信号接口两部分 组成，电源由接口总 线提供。 （1）OCMJ2×8液晶 模块介绍及使 用说明 OCMJ中文模块系列液晶显示器内含 GB 2312 16*16点阵国标一级简体汉字和 ASCII8*8（半高）及8*16（全高）点阵英文字库，用户输入区位码或 ASCII 码即可实现文本显示。 OCMJ中文模块系列液晶显示器也可用作一般的点阵图形显示器
之用。提供有位点阵和字节点阵两种图形显示功能，用户可在指定的屏幕位置上以点为单位或以字节为单位进行图形显示。完全兼容一般的点阵模块。 OCMJ中文模块系列液晶显示器可以实现汉字、ASCII 码、点阵图形和变化曲线的同屏显示，并可通过字节点阵图形方式造字。 本系列模块具有上/下/左/右移动当前显示屏幕及清除屏幕的命令。一改传统的使用大量的设置命令进行初始化的方法，OCMJ 中文模块所有的设置初始化工作都是在上电时自动完成的，实现了“即插即用”。同时保留了一条专用的复位线供用户选择使用，可对工作中的模块进行软件或硬件强制复位。规划整齐的10个用户接口命令代码，非常容易记忆。标准用户硬件接口采用REQ/BUSY 握手协议，简单可靠。 硬件接口 接口协议为请求/应答（REQ/BUSY）握手方式。应答BUSY 高电平（BUSY =1）表示 OCMJ 忙于内部处理，不能接收用户命令；BUSY 低电平（BUSY =0）表示 OCMJ 空闲，等待接收用户命令。发送命令到 OCMJ可在BUSY =0 后的任意时刻开始，先把用户命令的当前字节放到数据线上，接着发高电平REQ 信号（REQ =1）通知OCMJ请求处理当前数据线上的命令或数据。OCMJ模块在收到外部的REQ高电平信号后立即读取数据线上的命令或数据，同时将应答线BUSY变为高电平，表明模块已收到数据并正在忙于对此数据的内部处理，此时，用户对模块的写操作已经完成，用户可以撤消数据线上的信号并可作模块显示以外的其他工作，也可不断地查询应答线BUSY是否为低（BUSY =0？），如果BUSY =0，表明模块对用户的写操作已经执行完毕。可以再送下一个数据。如向模块发出一个完整的显示汉字的命令，包括坐标及汉字代码在内共需5个字节，模块在接收到最后一个字节