简单实用的四线点阵液晶驱动方式

    摘要：介绍了一点阵液晶的一种四线驱动方法，该方法使用四线控制，连接简单、成本较低，可产用于各种汉字及图形点阵液晶的显示。

    关键词：点阵液晶显示屏 四线控制电路 汉字显示

随着科学技术的飞速发展，电子产品越来越向智能化、小型化、人性化、低功耗等方面发展。而液晶显示屏的兴起，为上述要求的实现提供了可能。液晶显示屏大致可分为段式、字符式、点阵式，或者单色、彩色等。大多液晶显示屏都实现了标准化和模块化，采用通用的控制芯片（例如SED1330、SED1520、HD61202等）实现与单片机等的简单连接。在实际应用中，考虑到产品并行的数据线和控制线连接。在实际应用中，考虑到产品的成本和体积，采用并行的数据线和控制线连接，使用起来不是很方便。因此希望采用标准的工业总线I2C、SPI等连接，而这类产品却很少见。本文巧妙地利用液晶显示模块的特点，采用一片74LS164实际液晶的四线控制。电路简单实用。

1 点阵液晶显示模块简介

本文介绍的是一种采用SED1520芯片控制的122×32图形点阵液晶显示屏，它主要由驱动/列驱动及122×32全点阵液晶显示器组成，可完成图形显示，也可显示七个半（16×16点阵）汉字。主要技术参数和显示特性如下：

·电源：VDD为+3V～+5V；LCD外接驱动电压VDD-VLCD=5.0V。

·显示内容：122（列）×32（行）点。

·显示颜色：黄绿底蓝字。

·显示角度：6点钟直视。

·STN正视反射模式。

·驱动方式：1/32 Duty，1/6 Bias。

·驱动电流：最大240μA。

液显示模块驱动原理图如图1所示。

液晶显示模块引脚特性如表1所示。

表1 液晶显示模块引脚特性

管脚号	管脚名称	电平	管脚功能描述
1 2 3 4 5 6 7 8 9～16	VDD VSS VLCD RES E1 E2 R/W A0 DB0～DB7	3V～+5V 0V 0～+5V H/L H/L H/L H/L H/L H/L	电源电压 电源地 LCD外接驱动电压 复位信号 读写使能信号（MASTER） 读写使能信号（SLAVE） 读写选择信号 D/I="H"，表示DB7～DB0为显示数据 D/I="L"，表示DB7～DB0为指令数据 数据线

部分传送指令表如表2所示。

表2 部分传送指令表

指  令	代    码										功    能
	R/W	D/I	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
全部显示	0	0	1	0	1	0	1	1	1	1/0	全部显示开关，0：关 1：开
显示开始行	0	0	1	1	0	开始行（0～31）					显示RAM中数据的起始行
页地址设置	0	0	1	0	1	1	1	0	0～3		设置显示页地址 X address
列地址设置	0	0	0	列地址（0～121）							设置显示列地址 Y address
写显示数据	0	1		写入的数据							写显示数据到RAM
静态驱动	0	0	1	0	1	0	0	1	0	0/1	1：静态驱动，0：动态驱动
刷新率设置	0	0	1	0	1	0	1	0	0	0/1	1：1/32，0：1/16
结束	0	0	1	1	1	0	1	1	1	1	释放读写
复位	0	0	1	1	1	0	0	0	1	1	设置为初始状态

2 四线点阵液晶显示屏驱动电路

四线点阵液晶显示屏驱动电路如图2所示。

系统采用一片74LS164以串入并出方式与点阵液晶显示模块FM12232C连接，通过四条信号线（SDA串行数据线、CLK/A0串行时钟线即液晶显示模块的A0数据/指令控制线、E1主驱动芯片使能线、E2从驱动芯片使能线）实现点阵液晶显示屏的驱动。与液晶显示模块所提供的电路连接方式相比，四条线与单片机2051连接至少减少7根口线，这样大大节省了小型电子产品中宝贵的单片机口线资源，使产品更加人性化和智能化。

    根据液晶显示屏的控制指令及时时序可知，只要在对模块写入数据的同时保证模块指令操作延时足够，就可以不检查模块状态，达到直接控制的目的。点阵液显示屏的一个点对应存储器中的一位，置位则显示，清除则不显示，因此只要控制相应的数据位就可控制液晶显示屏的显示。液晶显示模块的屏示数据采用分页方式存储（存储器的划分请能阅相关资料）。

数据传送时，首先选择使能端“E1”或“E2”，送数据到74LS164，然后送指令/数据选择信号“A0”，关闭使能端，实现数据和指令的传送，使液晶显示屏显示图形或汉字等。

3 相关软件

相关软件采用汇编语言编写。由于篇幅限制，只提供传送指令和数据到液晶显示模块的子程序，并通过初始化程序和显示汉字程序介绍如何使用上述子程序。关于显示汉字子程序、其它显示字符串、动画、图形以及在Windows下提取字库和图形库相关程序，如有需要请与作者联系。

源程序如下：

sda bit p1.7;定义sda线

clk bit p1.6;定义clk线

e1 bit p1.5;定义master使能

e2 bit p1.4;定义slave使能

a0 bit p1.6;定义数据/指令选择线

outmi： ；送显示指令到master SED1520

setb e1 ；master使能

clr e2 ；slave关闭

lcall trndata ;传送一个字节

clr a0 ；设置此字节为指令

clr e1 ;master关闭

ret

outsi： ；送显示指令到slave SED1520

setb e2

clr e1

lcall trndata

clr a0

clr e2

ret

outmd： ；送显示数据到master SED1520

setb e1

clr e2

lcall trndata

setb a0

clr e1

ret

outsd: ;送显示数据到slave SED1520

setb e2 ;slave使能

clr e1 ;master关闭

lcall trndata ;传送一个字节

setb a0 ;设置此字节为显示数据

clr e2 ;slave关闭

ret

trndata: ;传送一个字节到液晶显示模块

push a ;保存原始数据

setb sda ;sda线置位

setb clk ;clk线置位

mov r7,#08h

trn_loop:

rlc a

clr clk

mov sda,C

setb clk

djnz r7,trn_loop

pop a ;恢复原始数据

ret

init: ；初始化液晶显示模块

mov a,#0e3h ;LCD复位

lcall outmi

lcall outsi

mov a,#0aeh ；关显示

lcall outmi

lcall outsi

mov a,#0a4h ;动态驱动

lcall outmi

lcall outsi

mov a,#0a9h ;刷新率选择1/32

lcall outmi

lcall outsi

mov a,#0a0h ;ADC选择右选

lcall outmi

lcall outsi

mov a,#0eeh ；设置列地址0

lcall outmi

lcall outsi

mov a,#0c0h ;设置显示开始行0

lcall outmi

lcall outsi

mov a,#0afh ;开显示

lcall outmi

lcall outsi

;下面为汉字显示

mov r1,#20 ;汉字显示的起始为第20列

mov dptr,#tian ;“天”字字库地址

clr 10h ;10h='0'显示在第一行

mov 1fh,#10h ;1fh='10h'表示为16×16点阵

lcall dishz ；调用显示汉字子程序

;子程序名称： dishz

;dptr: 对应字库的起始地址

;r1: 显示数据在122列中的起始列

；位10h: 0——显示在第一行，1——显示在第二行

;1th： 显示汉字16×16=10h,显示字符16×8=8h