液晶显示模块的应用实验设计

一、实验目的1. 理解液晶显示器（LCD）的基本工作原理和组成结构。

2. 掌握液晶显示器驱动电路的设计与调试方法。

3. 熟悉液晶显示器的接口技术及其与单片机的连接方式。

4. 通过实验验证液晶显示器的显示功能，并实现简单图形和文字的显示。

二、实验原理液晶显示器（LCD）是一种利用液晶材料的光学各向异性来实现图像显示的设备。

它主要由液晶层、偏光片、电极阵列、驱动电路等部分组成。

液晶分子在电场作用下会改变其排列方向，从而改变通过液晶层的光的偏振状态，实现图像的显示。

三、实验器材1. 液晶显示器模块（如12864 LCD模块）2. 单片机开发板（如STC89C52单片机）3. 电源模块4. 连接线5. 实验平台（如面包板）四、实验内容1. 液晶显示器模块的识别与检测首先，对所购买的液晶显示器模块进行外观检查，确保无损坏。

然后，根据模块说明书，连接电源和单片机开发板，进行初步的检测。

2. 液晶显示器驱动电路的设计与调试根据液晶显示器模块的技术参数，设计驱动电路。

主要包括以下部分：- 电源电路：将单片机提供的电压转换为液晶显示器所需的电压。

- 驱动电路：负责控制液晶显示器模块的行、列电极，实现图像的显示。

- 接口电路：将单片机的信号与液晶显示器的控制信号进行连接。

在设计电路时，需要注意以下几点：- 电源电压要稳定，避免对液晶显示器模块造成损害。

- 驱动电路的驱动能力要足够，确保液晶显示器模块能够正常显示。

- 接口电路的信号传输要可靠，避免信号干扰。

设计完成后，进行电路调试，确保电路正常工作。

3. 液晶显示器的控制程序编写根据液晶显示器模块的控制指令，编写控制程序。

主要包括以下部分：- 初始化程序：设置液晶显示器的显示模式、对比度等参数。

- 显示程序：实现文字、图形的显示。

- 清屏程序：清除液晶显示器上的显示内容。

在编写程序时，需要注意以下几点：- 控制指令要正确，避免对液晶显示器模块造成损害。

- 程序要简洁，易于调试和维护。

MSP430F5529 实验指导书（V1.0）2014年10月27日东北林业大学机电工程学院“3+1”实验室实验一基础GPIO实验实验二键盘与液晶显示实验实验三时钟系统配置实验实验四看门狗与定时器实验实验五 AD/DA实验实验六比较器实验实验七 Flash实验实验八串行通信实验实验一基础GPIO实验【实验目的】1、熟悉CCS的基本使用方法；2、掌握MSP430系列单片机程序开发的基本步骤；3、掌握MSP430 IO口的基本功能。

【实验仪器】1、SEED-EXP430F5529v1.0开发板一套；2、PC机操作系统Windows XP或Windows 7，CCSv5.1集成开发环境。

【实验原理】CCS（Code Composer Studio）是 TI 公司研发的一款具有环境配置、源文件编辑、程序调试、跟踪和分析等功能的集成开发环境，能够帮助用户在一个软件环境下完成编辑、编译、链接、调试和数据分析等工作。

CCSv5.1 为 CCS 软件的最新版本，功能更强大、性能更稳定、可用性更高，是 MSP430 软件开发的理想工具。

SEED-EXP430F5529v1.0开发板上的有8个可操作的LED灯，与MCU的IO口对应关系如图1-1所示：图1-1 LED与MCU的IO对应关系电路我们可以通过控制单片机IO口的输出电平状态来控制各个LED灯的亮灭。

开发板上还有2个可操作的按键S1，S2。

如图1-2所示。

图1-2 按键电路我们可以通过读取与按键相连的IO口的输入电平状态来执行相应的操作。

此外，S1，S2还可以作为外部中断源，触发中断。

【实验内容】1、用调用头文件的方法，使能MSP430F5529开发板上的8个LED灯依次按顺序循环点亮；2、用按键S1控制开发板上LED1的亮灭状态（查询法）；3、用按键S2控制开发板上跑马灯的循环速度（中断方式）。

【实验步骤】内容1：使能开发板上的8个LED灯依次按顺序循环点亮1、打开CCSv5并确定工作区间，然后选择File-->New-->CCS Project 弹出图1-3对话框。

基于Arduino控制的OLED显示模块的电子实践教学研究*王红敏1，王燕1，刘军强2，宁生科1（1.西安工业大学工业中心，陕西西安710021；2.西安工业大学机电工程学院，陕西西安710021）Arduino开源平台[1]的应用为我校电子类专业创新人才的培养提供了新的方向。

其具有价格低廉、编程简单、应用方便、强扩展能力，且不需要过于深厚的理论知识作为开发基础等诸多优点，使得项目开发过程中的原型制作更加快捷简单。

因此，在实践应用中，学生可以自主挖掘日常生活或工业生产中的潜在需求，完全不会受到理论知识的限制，通过Arduino开源平台快速制作原型来进行验证，并在此基础上进行方案的持续优化。

整个实践[2]形成一个新鲜有趣的创新思维的迭代过程，从而激发学生的学习兴趣，培养创新工程实践能力。

OLED被称为有机发光显示器（Organic lighting emitting device，OLED），其具有自发光、响应时间短、低功耗、高亮度、工作温度范围宽、抗震性好以及轻薄等特点，已经在中小尺寸显示领域得到快速的发展。

并且OLED与以CRT为代表的第一代显示器和以LCD为代表的第二代显示器相比，有着明显的技术优势，已逐渐取代传统LCD显示屏在电子实践教学环节的主流地位，并广泛应用于智能家电、通信、军工、工业仪器仪表及大学生科技竞赛等领域。

针对OLED显示屏的广泛应用及适用前沿技术的发展，我校对传统电子工艺实习课程进行转型优化，对课程内容、实验设置等方面进行了调整。

2018年开始应用0.96寸OLED显示模块等实验装置，并开设出利用Arduino开源平台控制OLED显示屏的综合性、设计性实践项目[3]，为学生提供了多样性选择，提高了综合性、设计性实验内容的比例，培养了学生的自主创新能力。

一、OLED显示模块的工作原理在基于Arduino的实验教学中开发的液晶显示主要采用支持众多图形显示的OLED显示模块[4]，0.96寸OLED 是目前最常见的图形液晶显示器，该模块分辨率为128像素伊64像素，也称为12864OLED。

西安邮电学院开放实验设计报告系部名称电子与信息工程系学生姓名专业名称电子与信息工程班级实习时间基于STC89C52液晶显示数字万年历1.引言在51单片机应用系统中，常常需要记录实时的时间信息。

比如，在数据采集时，对默写重要的事件常常需要记录下准确的发生事件；又比如在银行营业大厅中使用的利率或汇率显示屏，上面除了显示利率或者汇率等数据外，还需要显示实时的时间信息，其中包括年，月，日，星期，时间等。

下面我们利用STC89C52和液晶显示器LCD1602和实时时钟芯片DS1302来实现实时时钟并利用液晶显示器进行显示。

1. 单片机STC89C52STC89C52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。

使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。

在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在线系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

STC89C52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。

另外，STC89C52可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。

空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

8 位微控制器8K字节在系统可编程Flash。

2. 实时时钟芯片DS1302DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。

基于ＤＳＰ实验箱显示／控制模块的应用系统设计作者：竺锦梁陈芬刘鹏来源：《现代电子技术》2008年第07期摘要：设计开发了一个基于ICETEK-VC5416-USB/PP-EDU DSP教学实验箱的音乐播放实验系统，该系统涉及到了实验箱显示/控制模块的液晶显示、电机开关、蜂鸣报警、键盘输入、蜂鸣器发声等硬件单元，对培养学生软硬件系统设计能力提供了良好的实验方案，系统运行稳定，具有简洁、直观、安全等优点。

关键词：DSP技术;音乐播放系统;教学实验箱中图分类号：TN911.72文献标识码：B文章编号：1004-373X(2008)07-128-and Control Module of DSP Experiment Box(College of Information Science & Technology,Ningbo University,Ningbo,315211,China)Abstract：An experimental music player system which is based upon ICETEK-VC5416-USB/PP-EDU DSP teaching experiment box is designed.Plenty of hardware units such as LCD display,motor work,buzz alarm,keyboard input and buzzer of display and control module on the experiment box are used synchronously in the system.It provides an excellent scheme for students to improve their ability of designing both software and hardware.It is simple,convenient,intuitive and safe.All in all,this system runs smoothly.Keywords：DSP technology;music player system;teaching experiment box;mp31 引言在当今的数字化时代背景下，DSP已成为通信、计算机、消费类电子产品等领域的基础器件，被誉为信息社会革命的旗手。

实验七图文液晶显示实验1 实验目的通过实验，掌握如何在嵌入式系统上实现小型的自定义字库，并且实现高效汉字显示。

2 实验内容(1)在小型嵌入式系统中制作小型汉字字库；(2)实现汉字、图标的液晶显示；3 实验预习要求仔细阅读ATmega16单片机的数据手册中SPI接口章节；仔细阅读PCD8544数据手册，了解3310液晶的命令和显示RAM的内部结构；4实验步骤1、启动ICCA VR，新建工程文件“LCD.PRJ”，新建LCD3310.c文件，并将LCD3310.c文件添加到Adkey工程中，并设置project->option->target 下的device configuration 选择ATMega16；2、利用Application Builder产生SPI的初始化代码，参考教材中关于SPI初始化代码的生成方法。

参照实例代码完成液晶模块的初始化，字符、数字和汉字的显示功能。

注：字符、数字和汉字的字模可以用字模软件自动生成。

推荐两款字模软件：LCD3310.exe:专门针对3310液晶模块的字模生成软件，特点是简单方便，直接输入汉字，然后选择字模点阵，最后生成字模即可；缺点是：只能用于3310液晶的字模生成，不能用于其他LCD模块，无法调节字幕的上下偏移位置；Pctolcd2002完美版.exe :特点是功能强大，适用范围广，缺点是操作复杂，需要设置生成字模的模式；3、在LCD3310.c文件下添加相应代码，实现在3310液晶模块上显示字符、数字和汉字。

选择【Project】->【Rebuild All】编译工程，通过PROGISP程序下载程序到单片机，观察实验现象。

4、尝试按照LCD_write_english_string()的显示方式设计汉字显示函数，例如LCD_disp_chinese(0,0,"计算机科学与技术")，在坐标为0，0的位置开始显示“计算机科学与技术”5、按下图所示显示常用图标。

目录1、设计题目2、设计要求及实现功能3、硬件电路原路图4、软件流程图5、程序代码6、实验结果7、实验总结8、参考文献一、设计题目题目三：液晶LCD显示二、设计要求及实现功能要求：用实验台上的16列*1行的字符LCD显示器显示两屏字符：Welcome！Design By 姓名实现功能：编写完程序后,运行时可以在LCD字符显示器上显示：Welcome!Design By 姓名三、硬件电路原理图字符LCD 模块是一种专用显示字符、数字或符号的液晶显示模块。

这种模块每一个符号由5×7、5×8 或5×11 的点阵像素排列组成的，字符间隔为一个点距，行间隔为一个行距，模块本身附有显示驱动控制电路，可以与单片机的I/O 口线直接连接，使用方便。

目前广泛使用的字符LCD 模块其显示驱动控制电路多是HD44780 或兼容品，其接口信号、操作指令相同。

本实验选用的字符LCD 模块是香港精电公司生产的规格为16×1 的字符LCD 模块，可以在一行上显示16 个字符。

该模块与8051 单片机I/O 口线直接连接的电路如图1所示。

字符LCD模块的接口信号：①GND、VCC：电源，VCC=+5V。

②Vee：液晶显示对比度调节电压输入。

可以通过调节LCD 左上角的多圈电位器RW2 来调节。

③DB7~ DB0：数据总线，三态。

用于与模块之间传送信息。

这里连接P1.0～P1.7。

以下3 个信号为控制信号：④RS：寄存器选择信号，输入。

这里连接P3.3(INT1)。

模块中有两类寄存器，一类是指令寄存器，用于写入指令；另一类是数据寄存器，用于写入的数据。

RS=0，选择指令寄存器。

RS=1，选择数据寄存器。

⑤R/W ：读/写信号，输入。

这里连接P3.4(T0)。

R/W =1，读操作；R/W =0，写操作⑥E：使能信号，输入。

模块的读/写控制信号。

这里连接P3.5(T1)。

读操作时，E 为高电平时，模块的数据或状态输出至DB7~DB0 上，供单片机读取；写操作时，E 信号的下降沿将单片机送至数据总线上的数据或指令写入模块中。

3.9 OLED显示实验前面所有的介绍都没有涉及到液晶显示，从这一节开始，我们将陆续向大家介绍几款液晶显示模块。

本节我们将向大家介绍相对简单的OLED。

本节分为如下几个部分：3.9.1 OLED简介3.9.2 硬件设计3.9.3 软件设计3.9.4 下载与测试1463.9.1 OLED简介OLED，即有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode），又称为有机电激光显示（Organic Electroluminesence Display， OELD）。

OLED由于同时具备自发光，不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异之特性，被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。

LCD都需要背光，而OLED不需要，因为它是自发光的。

这样同样的显示，OLED效果要来得好一些。

OLED的尺寸难以大型化，但是分辨率确可以做到很高。

这一节，我们使用的是ALINETEK 的OLED显示模块，该模块有以下特点：1）模块有单色和双色两种可选，单色为纯白色，而双色则为黄蓝双色。

2）尺寸小，显示尺寸为0.96寸，而模块的尺寸仅为27mm*26mm大小。

3）高分辨率，该模块的分辨率为128*64。

4）多种接口方式，该模块提供了总共5种接口包括：6800、8080两种并行接口方式、3线或4线的穿行SPI接口方式，、IIC接口方式（只需要2根线就可以控制OLED了！）。

5）不需要高压，直接接3.3V就可以工作了。

这里要提醒大家的是，该模块不和5.0V接口兼容，所以请大家在使用的时候一定要小心，别接到5V的系统上去，否则可能烧坏模块。

以上5种模式通过模块的BS0~2设置，BS0~2的设置与模块接口模式的关系如下表：表3.9.1.1 OLED模块接口方式设置表上表中：“1”代表接VCC，而“0”代表接GND。

该模块的外观图如下：图3.9.1.1 ALIENTEK OLED模块外观图模块的原理图如下：图3.9.1.2 ALIENTEK OLED模块原理图该模块采用8*2的2.54排针与外部连接，其引线图如上图所示，总共有16个管脚，在16条线中，我们只用了15条，有一个是悬空的。