普通MCU驱动液晶LCD方法

LCD(Liquid Crystal Diodes)是液晶显示器的简称。LCD 显示器具有体积小、重量轻、功耗极低、易于定制、显示内容丰富等特点，被越来越广泛地应用于仪器仪表、通信产品、家用电器等领域。根据不同种类的LCD，其驱动方式分为静态和动态两种，其中动态驱动方式可以减少LCD 显示器的引线和相应的驱动电路，适用于较多位的字符显示和点阵式显示，是现在和将来LCD 显示驱动的主导方式。但LCD 的动态驱动与控制较为复杂，实际应用中，通常都是使用专用的IC 芯片，或直接采用具有动态LCD 驱动接口的单片机。前者一般较为昂贵，且通用性不好，后者则需具有针对相应单片机的开发系统或开发手段。这些都限制了LCD 显示器更为广泛的应用。本文介绍了一种简单的方法，可以用一般并行接口配合单片机软件进行LCD 的动态驱动，从而使得具有任何型号单片机开发手段的人都可以使用动态驱动的LCD 显示器。作为实例，本文采用与MCS51 系列兼容的ATMEL 89C1051 单片机串行口扩充的并行口实现了具有3 个公共背极，51 个显示段位的LCD 的驱动，显示效果良好，费用极其低廉。 2 动态LCD 的一般驱动原理［1］ 由于LCD 的电化学特性，LCD 的驱动一般采用交流驱动。图1 为基本的LCD 驱动电路和工作波形。图中 A 为显示频率信号，C 为显示控制信号。从中可以看出，当LCD 两极间电压为零时，不显示；而当LCD两端为交替变化的电压时，LCD 显示。动态驱动方式的实质是用矩阵驱动法来驱动字段的显示。在此，字段引线相当于行引线，公共背极引线相当于列引线，字符的每一字段相当于矩阵的一个点。由于是交流驱动，因而不能采用象LED 的动态驱动方法，即用LCD 的公共电极作为显示的开关控制极；也不能将LCD 驱动线悬空，否则在悬空线与选通线交点上的非选通点则会由于液晶所具有的电容特性而产生交叉显示效应，使清晰度下降。一般作法是在非选通点上加上低于LCD 显示阈值的电压信号，以消除交叉效应的影响，如偏压法。图2 以 2× 2 矩阵为例说明采用偏压法时只有D、 S 线交点显示的情形。各线上所加电压及其相位如图2(b)，各显示点的电压如图2(c)所示。从中可知，在显示点上有工作电压Vc，其它点上的最高电压只有1/2Vc。因此，当显示阈值电压大于1/2Vc 而小于Vc 时仅显示点显示。由以上可知，动态LCD 驱动与控制较为复杂，因而在实际应用中，通常都是使用专用集成电路，如MC145000 和 MC145001 等或带有LCD动态驱动接口的单片机。 在众...