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1、基于51單片機(jī)的漢字式LCD滾動(dòng)顯示系 別: 電氣電子工程系 學(xué)生姓名: 專(zhuān)業(yè)班級(jí): 學(xué) 號(hào): 指導(dǎo)教師: 2 年 4月25 日獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的畢業(yè)論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知,除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作者簽名: 日期: 年 月 日畢業(yè)論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本畢業(yè)論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文的規(guī)定,即:學(xué)校有權(quán)保留并向有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和
2、借閱。本人授權(quán)鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院要以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本論文。 保密,在_年解密后適用本授權(quán)書(shū). 本論文屬于 不保密。(請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“”)畢業(yè)論文作者簽名: 指導(dǎo)教師簽名:日期: 年 月 日 日期: 年 月 日摘 要電子技術(shù)的日新月異,使我們的生活更加方便、快捷。任何一個(gè)領(lǐng)域,技術(shù)總是在不停地向前發(fā)展。而隨著技術(shù)的發(fā)展,新的產(chǎn)品應(yīng)用也會(huì)跟著出現(xiàn),然后成熟和普及。正如在顯示器領(lǐng)域,由球面CRT到純平CRT,由純平CRT到如今主流的LCD液晶顯示,而LCD漢字滾動(dòng)顯示更是應(yīng)用廣泛。本文設(shè)計(jì)了一種以AT89C51單片機(jī)為核心
3、的低成本、高精度、微型化LCD漢字滾動(dòng)顯示系統(tǒng),并使用一些常用芯片如:AMPIRE128×64、SMG12864A等。系統(tǒng)由單片機(jī)、外圍電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)以及顯示電路構(gòu)成。本系統(tǒng)具有易安裝檢測(cè)、軟件功能完善,工作可靠、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)了一種以AT89C51單片機(jī)為核心的低成本、高精度、微型化LCD漢字滾動(dòng)顯示系統(tǒng),并使用一些常用芯片如:AMPIRE128×64、SMG12864A等。系統(tǒng)由單片機(jī)、外圍電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)以及顯示電路構(gòu)成。本系統(tǒng)具有易安裝檢測(cè)、軟件功能完善,工作可靠、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)。本文論述了由單片機(jī)控制的LCD漢字滾動(dòng)顯示系統(tǒng)的基本原理,并闡述了
4、運(yùn)用Proteus軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真以及該系統(tǒng)所應(yīng)用的領(lǐng)域。,三號(hào)關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī)AT89C51;LCD漢字滾動(dòng)顯示;Proteu 目 錄摘 要I1 緒論(1)1.1 概述.(1)1.2國(guó)內(nèi)外研究與應(yīng)用現(xiàn)狀(1)1.3設(shè)計(jì)過(guò)程及工藝要求(1)1.4設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)(2)2 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)(3)2.1 概述(3)2.2芯片AT89C51介紹(3)2.3 LCD顯示屏介紹(6)2.3.1 LCD的定義及作用(6)2.3.2 LCD顯示器的工作原理(7)2.3.3 LCD的主要參數(shù)(8)2.3.4 LCD的分類(lèi)(12)2.3.5 LCD的特點(diǎn)(12)2.4系統(tǒng)調(diào)試(13)2.4.1 硬件的設(shè)計(jì)(1
5、3)2.4.2 程序的調(diào)試與運(yùn)行(16)2.4.3 HEX文件的生成(16)2.4.4調(diào)試與仿真(17)參 考 文 獻(xiàn)(18)致 謝(19)1 緒論1.1 概述亮麗實(shí)用的廣告牌可以給我們的生活添加光彩、可以給店鋪招攬生意。傳統(tǒng)的廣告牌都是固定的漢字,并且時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)掉色,使?jié)h字模糊難認(rèn),這給我們的生活帶來(lái)很多的不便。尤其是到了晚上傳統(tǒng)的廣告牌就失去了作用。因此我們需要一種造價(jià)低廉、使用方便、可以發(fā)光、可以方便改變漢字且比較耐用的電子顯示廣告牌。隨著新聞、廣告、信息傳播需求的13益增加,LCD大屏幕數(shù)字電子公告牌作為一種高科技產(chǎn)品日益引起人們的重視。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用了美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的單片機(jī)A
6、T89C51芯片。以及其它常用芯片如:SMG12864A、AMPIRE128×64等來(lái)設(shè)計(jì)LCD漢字滾動(dòng)顯示電路,實(shí)現(xiàn)了漢字的滾動(dòng)和顯示。本系統(tǒng)具有易安裝檢測(cè)、軟件功能完善,工作可靠、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)。 1.2國(guó)內(nèi)外研究與應(yīng)用現(xiàn)狀隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展,人們的生活節(jié)奏越來(lái)越快,時(shí)間觀念也越來(lái)越強(qiáng),并逐步開(kāi)始運(yùn)用新的科技手段改善自己的生活條件和質(zhì)量,享受高科技給人們帶來(lái)的及時(shí)、舒適的生活環(huán)境。目前眾多電子類(lèi)產(chǎn)品用于顯示功能常用到數(shù)碼管LED與液晶LCD。雖然數(shù)碼管LED的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單顯示方便,但是功能比較單一,已無(wú)法滿(mǎn)足科技進(jìn)步而產(chǎn)生的顯示要求。并且LED常用到動(dòng)態(tài)顯示,在復(fù)雜的系統(tǒng)中十分耗費(fèi)
7、系統(tǒng)資源,已逐漸被淘汰。而在液晶顯示模塊中,最重要的就是LCD液晶屏。它可以實(shí)時(shí)顯示或循環(huán)播放文字、圖形和圖像信息,具有顯示方式豐富、觀賞性強(qiáng)、顯示內(nèi)容修改方便、響應(yīng)速度快、亮度高、顯示穩(wěn)定、功耗低且壽命長(zhǎng)等多種優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、商業(yè)廣告、體育比賽、交通等諸多領(lǐng)域,是信息傳播的有力工具之一。1.3設(shè)計(jì)過(guò)程及工藝要求一、基本功能 可以發(fā)光 可以滾動(dòng) 可以用電腦改變漢字 二、 主要技術(shù)參數(shù) 單片機(jī)選擇AT89C51 LCD顯示器選擇SMG12864A或AMPIRE128×64 晶振選擇12MHz 兩個(gè)輸出電容選擇30pF 兩個(gè)外圍電阻選用10K和1001.4設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)本設(shè)
8、計(jì)的主要任務(wù)是顯示標(biāo)語(yǔ),因此在硬件安裝方面需要有適當(dāng)?shù)拿娣e來(lái)安裝電子顯示屏,并且還要通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)把電子顯示屏和電腦連起來(lái)。軟件設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是: 所需漢字程序的編譯 整體電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試 Proteus與Keil uVision兩種軟件的運(yùn)用2 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)2.1 概述本設(shè)計(jì)是基于51單片機(jī)的LCD漢字滾動(dòng)顯示,該設(shè)計(jì)是以AT89C51基本系統(tǒng)為核心的一套應(yīng)用系統(tǒng),其中包括單片機(jī)、復(fù)位電路、外圍電路、顯示電路、系統(tǒng)軟件等部分的設(shè)計(jì)。見(jiàn)圖2.1所示:電源電路外圍電路外圍電路單片機(jī)AT89C51LCD顯示器編譯程序圖2.1 系統(tǒng)總體框圖 2.2芯片AT89C51介紹AT89C51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)
9、的低電壓,高性能CMOS8位單片機(jī),片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器(PEROM)和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn),兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng),片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲(chǔ)單元,功能強(qiáng)大AT89C51單片機(jī)可為您提供許多高性?xún)r(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合,可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中,ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器,AT89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。AT89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。外形及引腳排列如
10、圖1所示:圖2.2 AT89S52芯片引腳圖AT89C51具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能:8k字節(jié)Flash,256字節(jié)RAM,32 位I/O口線(xiàn),看門(mén)狗定時(shí)器,2 個(gè)數(shù)據(jù)指針,三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu),全雙工串行口,片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外,AT89C51可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作,支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下,CPU停止工作,允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下,RAM內(nèi)容被保存,振蕩器被凍結(jié),單片機(jī)一切工作停止,直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。引腳功能介紹VCC:供電電壓。 GND:接地。 P0口:P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口,每腳可
11、吸收8TTL門(mén)電流。當(dāng)P0口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí),被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí),P0 口作為原碼輸入口,當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí),P0輸出原碼,此時(shí)P0外部必須被拉高。 P1口:P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口,P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)入1后,被內(nèi)部上拉為高,可用作輸入,P1口被外部下拉為低電平時(shí),將輸出電流,這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí),P1口作為第八位地址接收。 P2口:P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2口緩沖器可接收,輸出4個(gè)TTL門(mén)電流,當(dāng)P2
12、口被寫(xiě)“1”時(shí),其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高,且作為輸入。并因此作為輸入時(shí),P2口的管腳被外部拉低,將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí),P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí),它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì),當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí),P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3口:P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口,可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后,它們被內(nèi)部上拉為高電平,并用作輸入。作為輸入,由于外部下拉為低電平,P3口將輸出電流(ILL)這是由于
13、上拉的緣故。 P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示: 口管腳 備選功能 P3.0 RXD(串行輸入口) P3.1 TXD(串行輸出口) P3.2 /INT0(外部中斷0) P3.3 /INT1(外部中斷1) P3.4 T0(記時(shí)器0外部輸入) P3.5 T1(記時(shí)器1外部輸入) P3.6 /WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通) P3.7 /RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通) P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí),要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG:當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí),地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在
14、FLASH編程期間,此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí),ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào),此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是:每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí), ALE只有在執(zhí)行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止,置位無(wú)效。 /PSEN:外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間,每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP:當(dāng)/EA
15、保持低電平時(shí),則在此期間外部程序存儲(chǔ)器(0000H-FFFFH),不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí),/EA將內(nèi)部鎖定為RESET;當(dāng)/EA端保持高電平時(shí),此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間,此引腳也用于施加12V編程電源(VPP)。 XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2:來(lái)自反向振蕩器的輸出。 振蕩器特性: XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件,XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器,因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求,
16、但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度2.3 LCD顯示屏介紹2.3.1 LCD的定義及作用 LCD 液晶顯示器是 Liquid Crystal Display 的簡(jiǎn)稱(chēng),LCD 的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃當(dāng)中放置液態(tài)的晶體,兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細(xì)小電線(xiàn),透過(guò)通電與否來(lái)控制桿狀水晶分子改變方向,將光線(xiàn)折射出來(lái)產(chǎn)生畫(huà)面。比CRT要好的多,但是價(jià)錢(qián)較其稍貴。 LCD主要應(yīng)用于電腦的顯示屏,隨著電子技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越多的手寫(xiě)手機(jī)也大量使用LCD做顯示屏,還有一些廣告牌、標(biāo)語(yǔ)欄等也都用LCD來(lái)顯示。2.3.2 LCD顯示器的工作原理 從液晶顯示器的結(jié)構(gòu)來(lái)看,無(wú)論是筆記本電腦還是桌面系統(tǒng),采用的LCD顯
17、示屏都是由不同部分組成的分層結(jié)構(gòu)。LCD由兩塊玻璃板構(gòu)成,厚約1mm,其間由包含有液晶材料的5m均勻間隔隔開(kāi)。因?yàn)橐壕Р牧媳旧聿⒉话l(fā)光,所以在顯示屏兩邊都設(shè)有作為光源的燈管,而在液晶顯示屏背面有一塊背光板(或稱(chēng)勻光板)和反光膜,背光板是由熒光物質(zhì)組成的可以發(fā)射光線(xiàn),其作用主要是提供均勻的背景光源。 背光板發(fā)出的光線(xiàn)在穿過(guò)第一層偏振過(guò)濾層之后進(jìn)入包含成千上萬(wàn)液晶液滴的液晶層。液晶層中的液滴都被包含在細(xì)小的單元格結(jié)構(gòu)中,一個(gè)或多個(gè)單元格構(gòu)成屏幕上的一個(gè)像素。在玻璃板與液晶材料之間是透明的電極,電極分為行和列,在行與列的交叉點(diǎn)上,通過(guò)改變電壓而改變液晶的旋光狀態(tài),液晶材料的作用類(lèi)似于一個(gè)個(gè)小的光閥。
18、在液晶材料周邊是控制電路部分和驅(qū)動(dòng)電路部分。當(dāng)LCD中的電極產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí),液晶分子就會(huì)產(chǎn)生扭曲,從而將穿越其中的光線(xiàn)進(jìn)行有規(guī)則的折射,然后經(jīng)過(guò)第二層過(guò)濾層的過(guò)濾在屏幕上顯示出來(lái)。 液晶顯示技術(shù)也存在弱點(diǎn)和技術(shù)瓶頸,與CRT顯示器相比亮度、畫(huà)面均勻度、可視角度和反應(yīng)時(shí)間上都存在明顯的差距。其中反應(yīng)時(shí)間和可視角度均取決于液晶面板的質(zhì)量,畫(huà)面均勻度和輔助光學(xué)模塊有很大關(guān)系。 對(duì)于液晶顯示器來(lái)說(shuō),亮度往往和他的背板光源有關(guān)。背板光源越亮,整個(gè)液晶顯示器的亮度也會(huì)隨之提高。而在早期的液晶顯示器中,因?yàn)橹皇褂?個(gè)冷光源燈管,往往會(huì)造成亮度不均勻等現(xiàn)象,同時(shí)明亮度也不盡人意。一直到后來(lái)使用4個(gè)冷光源燈管產(chǎn)品的
19、推出,才有很大的改善。 信號(hào)反應(yīng)時(shí)間也就是液晶顯示器的液晶單元響應(yīng)延遲。實(shí)際上就是指的液晶單元從一種分子排列狀態(tài)轉(zhuǎn)變成另外一種分子排列狀態(tài)所需要的時(shí)間,響應(yīng)時(shí)間愈小愈好,它反應(yīng)了液晶顯示器各像素點(diǎn)對(duì)輸入信號(hào)反應(yīng)的速度,即屏幕由暗轉(zhuǎn)亮或由亮轉(zhuǎn)暗的速度。響應(yīng)時(shí)間越小則使用者在看運(yùn)動(dòng)畫(huà)面時(shí)不會(huì)出現(xiàn)尾影拖拽的感覺(jué)。有些廠商會(huì)通過(guò)將液晶體內(nèi)的導(dǎo)電離子濃度降低來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的快速響應(yīng),但其色彩飽和度、亮度、對(duì)比度就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的降低,甚至產(chǎn)生偏色的現(xiàn)象。這樣信號(hào)反應(yīng)時(shí)間上去了,但卻犧牲了液晶顯示器的顯示效果。有些廠商采用的是在顯示電路中加入了一片IC圖像輸出控制芯片,專(zhuān)門(mén)對(duì)顯示信號(hào)進(jìn)行處理的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。IC芯
20、片可以根據(jù)VGA輸出顯卡信號(hào)頻率,調(diào)整信號(hào)響應(yīng)時(shí)間。由于沒(méi)有改變液晶體的物理性質(zhì),因此對(duì)其亮度、對(duì)比度、 色彩飽和度都沒(méi)有影響,這也是為什么華碩、三星、LG等技術(shù)型廠商的液晶產(chǎn)品畫(huà)面效果更好的原因,但是這種方法的制造成本也相對(duì)較高。 由上便可看出,液晶面板的質(zhì)量并不能完全代表液晶顯示器的品質(zhì),沒(méi)有出色的顯示電路配合,再好的面板也不能做出性能優(yōu)異的液晶顯示器。隨著LCD產(chǎn)品產(chǎn)量的增加、成本的下降,液晶顯示器會(huì)大量普及。2.3.3 LCD的主要參數(shù)1 對(duì)比度LCD制造時(shí)選用的控制IC、濾光片和定向膜等配件,與面板的對(duì)比度有關(guān),對(duì)一般用戶(hù)而言,對(duì)比度能夠達(dá)到350:1就足夠了,但在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域這樣的對(duì)比
21、度平還不能滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。相對(duì)CRT顯示器輕易達(dá)到500:1甚至更高的對(duì)比度而言,只有高檔液晶顯示器才能達(dá)到這樣如此程度。市場(chǎng)上三星、華碩、LG等一線(xiàn)品牌如今的LCD顯示器均可以達(dá)到1000:1對(duì)比度這一級(jí)別,但是由于對(duì)比度很難通過(guò)儀器準(zhǔn)確測(cè)量,所以挑的時(shí)候還是要自己親自去看才行。 提示:對(duì)比度很重要,可以說(shuō)是選取液晶的一個(gè)比亮點(diǎn)更重要的指標(biāo),當(dāng)你了解到你的客戶(hù)買(mǎi)的液晶是用來(lái)娛樂(lè)看影碟,你們就可以強(qiáng)調(diào)對(duì)比度比無(wú)壞點(diǎn)更重要,我們?cè)诳戳髅襟w時(shí),一般片源亮度不大,但要看出人物場(chǎng)景的明暗對(duì)比,頭發(fā)絲灰到黑的質(zhì)感變化,就要靠對(duì)比度的高低來(lái)顯現(xiàn)了,測(cè)試軟件中的256級(jí)灰度測(cè)試中在平視時(shí)能看清楚更多的小灰格
22、即是對(duì)比度好! 2 亮度LCD是一種介于固態(tài)與液態(tài)之間的物質(zhì),本身是不能發(fā)光的,需借助要額外的光源才行。因此,燈管數(shù)目關(guān)系著液晶顯示器亮度。最早的液晶顯示器只有上下兩個(gè)燈管,發(fā)展到現(xiàn)在,普及型的最低也是四燈,高端的是六燈。四燈管設(shè)計(jì)分為三種擺放形式:一種是四個(gè)邊各有一個(gè)燈管,但缺點(diǎn)是中間會(huì)出現(xiàn)黑影,解決的方法就是由上到下四個(gè)燈管平排列的方式,最后一種是“U”型的擺放形式,其實(shí)是兩燈變相產(chǎn)生的兩根燈管。六燈管設(shè)計(jì)實(shí)際使用的是三根燈管,廠商將三根燈管都彎成“U”型,然后平行放置,以達(dá)到六根燈管的效果。 提示:亮度也是一個(gè)比較重要的指標(biāo),越亮的液晶給人很遠(yuǎn)一看,就從一排液晶墻中脫穎而出,我們?cè)贑RT
23、中經(jīng)常見(jiàn)到的高亮技術(shù)(優(yōu)派叫高亮,飛利浦叫顯亮,明基叫銳彩)都是通過(guò)加大陰罩管的電流,轟擊熒光粉,產(chǎn)生更亮的效果,這樣的技術(shù),一般是以犧牲畫(huà)質(zhì),和顯示器的壽命來(lái)?yè)Q取的,所有采用此類(lèi)技術(shù)的產(chǎn)品在缺省狀態(tài)下都是普亮的,總要按個(gè)鈕才能實(shí)行,按一下3X亮玩游戲;再按一變成5X亮看影碟,仔細(xì)一看都變糊了,要看文本還得老實(shí)的回到普通的文本模式,這樣的設(shè)計(jì)其實(shí)就是讓大家不要常用高亮LCD顯示亮度的原理和CRT不一樣,他們是靠面板后面的背光燈管的亮度來(lái)實(shí)現(xiàn)的所以燈管要設(shè)計(jì)的多,發(fā)光才會(huì)均勻早期賣(mài)液晶時(shí)和別人說(shuō)液晶是三根已是很牛的事了,但當(dāng)時(shí)奇美CRV,就搞出了一個(gè)六燈管技術(shù),其實(shí)也就是把三管彎成了”U”型,變
24、成了所謂的六根;這樣的六燈管設(shè)計(jì),加上燈管發(fā)光本身就很強(qiáng),面板就看到很亮,這樣的代表作在優(yōu)派中以VA712為代表;但所有高亮的面板都會(huì)有一個(gè)致命傷,屏?xí)┕?,這個(gè)術(shù)語(yǔ)一般人很少提及,編者個(gè)人認(rèn)為他很重要,漏光是指在全黑的屏幕下,液晶不是黑的,而是發(fā)白發(fā)灰所以好的液晶不要一味的強(qiáng)調(diào)亮度,而是要多強(qiáng)調(diào)對(duì)比度,優(yōu)派的VP和VG系列就是不講亮度,講對(duì)比度的產(chǎn)品! 3 信號(hào)響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間指的是液晶顯示器對(duì)于輸入信號(hào)的反應(yīng)速度,也就是液晶由暗轉(zhuǎn)亮或由亮轉(zhuǎn)暗的反應(yīng)時(shí)間,通常是以毫秒(ms)為單位。要說(shuō)清這一點(diǎn)我們還要從人眼對(duì)動(dòng)態(tài)圖像的感知談起。人眼存在“視覺(jué)殘留”的現(xiàn)象,高速運(yùn)動(dòng)的畫(huà)面在人腦中會(huì)形成短暫的
25、印象。動(dòng)畫(huà)片、電影等一直到現(xiàn)在最新的游戲正是應(yīng)用了視覺(jué)殘留的原理,讓一系列漸變的圖像在人眼前快速連續(xù)顯示,便形成動(dòng)態(tài)的影像。人能夠接受的畫(huà)面顯示速度一般為每秒24張,這也是電影每秒24幀播放速度的由來(lái),如果顯示速度低于這一標(biāo)準(zhǔn),人就會(huì)明顯感到畫(huà)面的停頓和不適。按照這一指標(biāo)計(jì)算,每張畫(huà)面顯示的時(shí)間需要小于40ms。這樣,對(duì)于液晶顯示器來(lái)說(shuō),響應(yīng)時(shí)間40ms就成了一道坎,低于40ms的顯示器便會(huì)出現(xiàn)明顯的畫(huà)面閃爍現(xiàn)象,讓人感覺(jué)眼花。要是想讓圖像畫(huà)面達(dá)到不閃的程度,則就最好要達(dá)到每秒60幀的速度。 我用一個(gè)很簡(jiǎn)單的公式算出相應(yīng)反應(yīng)時(shí)間下的每秒畫(huà)面數(shù)如下: 響應(yīng)時(shí)間30ms=1/0.030=每秒約顯示
26、 33 幀畫(huà)面 響應(yīng)時(shí)間25ms=1/0.025=每秒約顯示 40 幀畫(huà)面 響應(yīng)時(shí)間16ms=1/0.016=每秒約顯示 63 幀畫(huà)面 響應(yīng)時(shí)間12ms=1/0.012=每秒約顯示 83 幀畫(huà)面 響應(yīng)時(shí)間8ms=1/0.008=每秒約顯示 125 幀畫(huà)面 響應(yīng)時(shí)間4ms=1/0.004=每秒約顯示 250 幀畫(huà)面 響應(yīng)時(shí)間3ms=1/0.003=每秒約顯示 333 幀畫(huà)面 響應(yīng)時(shí)間2ms=1/0.002=每秒約顯示 500 幀畫(huà)面 響應(yīng)時(shí)間1ms=1/0.001=每秒約顯示1000 幀畫(huà)面 提示:通過(guò)上面的內(nèi)容我們了解到了響應(yīng)時(shí)間與畫(huà)面幀數(shù)的關(guān)系。由此看來(lái)響應(yīng)時(shí)間是越短越好。當(dāng)時(shí)液晶市場(chǎng)剛啟動(dòng)
27、時(shí)響應(yīng)時(shí)間最低的接受范圍是35ms,主要是以EIZO為代表的產(chǎn)品,后來(lái)明基的FP系列推出來(lái)到25毫秒,從33幀到40幀基本上感覺(jué)不出來(lái),真正有質(zhì)的變化是16MS,每秒顯示63幀,以能應(yīng)付電影,一般游戲的要求,所以到現(xiàn)在為止16MS也不算過(guò)時(shí),隨著面板技術(shù)的提高,明基和優(yōu)派就開(kāi)始了速度之爭(zhēng),優(yōu)派從8MS,4毫秒一直發(fā)布到1MS,可以說(shuō)1MS是LCD速度之爭(zhēng)的終節(jié)者。對(duì)于游戲發(fā)燒友來(lái)說(shuō)快1MS就意味意CS的槍法會(huì)更準(zhǔn),至少是心理上是這樣的,這樣的客戶(hù)就要推薦VX系列顯示器但大家銷(xiāo)售時(shí)要注意灰度響應(yīng),全彩響應(yīng)的文字區(qū)別,有時(shí)可能灰階8MS和全彩5MS說(shuō)的是一個(gè)意思,就和我們以前賣(mài)CRT時(shí),我們說(shuō)點(diǎn)距
28、是.28,LG就非要說(shuō)他的是.21,水平點(diǎn)距卻忽略不談,其實(shí)兩面者說(shuō)的是一個(gè)意思,現(xiàn)在近期LG又搞出來(lái)一個(gè)銳度達(dá)1600:1,這也是一個(gè)概念的炒作,大家用的屏基本上就哪幾家,哪會(huì)只有LG一家做到1600:1,而大家都停留在450:1的水平呢?一說(shuō)消費(fèi)者就明折了銳度和對(duì)比度的意思了,好比是AMD的PR值一樣,沒(méi)有實(shí)質(zhì)意義 4 可視角度LCD的可視角度是一個(gè)讓人頭疼的問(wèn)題,當(dāng)背光源通過(guò)偏極片、液晶和取向?qū)又螅敵龅墓饩€(xiàn)便具有了方向性。也就是說(shuō)大多數(shù)光都是從屏幕中垂直射出來(lái)的,所以從某一個(gè)較大的角度觀看液晶顯示器時(shí),便不能看到原本的顏色,甚至只能看到全白或全黑。為了解決這個(gè)問(wèn)題,制造廠商們也著手開(kāi)
29、發(fā)廣角技術(shù),到目前為止有三種比較流行的技術(shù),分別是:TN+FILM、IPS(IN-PLANE -SWITCHING)和MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL alignMENT)。 TNFILM這項(xiàng)技術(shù)就是在原有的基礎(chǔ)上,增加一層廣視角補(bǔ)償膜。這層補(bǔ)償膜可以將可視角度增加到150度左右,是一種簡(jiǎn)單易行的方法,在液晶顯示器中大量的應(yīng)用。不過(guò)這種技術(shù)并不能改善對(duì)比度和響應(yīng)時(shí)間等性能,也許對(duì)廠商而言,TN+FILM并不是最佳的解決方案,但它的確是最廉價(jià)的解決方法,所以大多數(shù)臺(tái)灣廠商都用這種方法打造15寸液晶顯示器。 IPS(IN-PLANE -SWITCHING,板內(nèi)切換)技術(shù),號(hào)稱(chēng)可以
30、讓上下左右可視角度達(dá)到更大的170度。IPS技術(shù)雖然增大了可視角度,但采用兩個(gè)電極驅(qū)動(dòng)液晶分子,需要消耗更大的電量,這會(huì)讓液晶顯示器的功耗增大。此外致命的是,這種方式驅(qū)動(dòng)液 晶分子的響應(yīng)時(shí)間會(huì)比較慢。 MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL alignMENT,多區(qū)域垂直排列)技術(shù),原理是增加突出物來(lái)形成多個(gè)可視區(qū)域。液晶分子在靜態(tài)的時(shí)候并不是完全垂直排列,在施加電壓后液晶分子成水平排列,這樣光便可以通過(guò)各層。MVA技術(shù)將可視角度提高到160度以上,并且提供比IPS和TN+FILM更短的響應(yīng)時(shí)間。這項(xiàng)技術(shù)是富士通公司開(kāi)發(fā)的,目前臺(tái)灣奇美(在大陸奇麗是奇美的子公司)和臺(tái)灣友達(dá)獲得授權(quán)
31、使用此技術(shù)。優(yōu)派的VX2025WM即是此類(lèi)面板的代表作,水平,垂直可視角度均為175度,基本無(wú)視覺(jué)死角,并且還承諾無(wú)亮點(diǎn);可視角度分為平行和垂直可視角度,水平角度是以液晶的垂直中軸線(xiàn)為中心,向左和向右移動(dòng),可以清楚看到影像的角度范圍。垂直角度是以顯示屏的平行中軸線(xiàn)為中心,向上和向下移動(dòng),可以清楚看到影像的角度范圍??梢暯嵌纫浴岸取睘閱挝?,目前比較常用的標(biāo)注形式是直接標(biāo)出總水平、垂直范圍,如:150/120度,目前最低的可視角度為120/100度(水平/垂直),低于這個(gè)值則不能接受,最好能達(dá)到150/120度以上。 國(guó)內(nèi)電腦市場(chǎng)各種品牌的純平顯示器之間強(qiáng)烈的競(jìng)爭(zhēng),各個(gè)商家都想在純平這塊大蛋糕上分
32、得最大的份額。而當(dāng)人們像當(dāng)初搬15英寸顯示器一樣把純平買(mǎi)回家后。我們不僅要問(wèn):下一代顯示器的熱點(diǎn)是什么呢?矛頭直指液晶顯示器。液晶顯示器具有圖像清晰精確、平面顯示、厚度薄、重量輕、無(wú)輻射、低能耗、工作電壓低等優(yōu)點(diǎn)。2.3.4 LCD的分類(lèi)液晶顯示器按照控制方式不同可分為被動(dòng)矩陣式LCD及主動(dòng)矩陣式LCD兩種。 段碼式顯示和點(diǎn)陣式顯示。段碼是最早最普通的顯示方式,比如計(jì)算器,電子表這些。自從有了MP3,就開(kāi)發(fā)了點(diǎn)陣式,如MP3,手機(jī)屏,數(shù)碼相框這些高檔消費(fèi)品。 被動(dòng)矩陣式LCD被動(dòng)矩陣式LCD在亮度及可視角方面受到較大的限制,反應(yīng)速度也較慢。由于畫(huà)面質(zhì)量方面的問(wèn)題,使得這種顯示設(shè)備不利于發(fā)展為桌
33、面型顯示器,但由于成本低廉的因素,市場(chǎng)上仍有部分的顯示器采用被動(dòng)矩陣式LCD。被動(dòng)矩陣式LCD又可分為T(mén)N-LCD(Twisted Nematic-LCD,扭曲向列LCD)、LCD (Super TN-LCD,超扭曲向列LCD)和DSTN-LCD(Double layer STN-LCD,雙層超扭曲向列LCD)。 主動(dòng)矩陣式LCD目前應(yīng)用比較廣泛的主動(dòng)矩陣式LCD,也稱(chēng)TF-LCD (Thin Film Transistor-LCD,薄膜晶體管LCD)。液晶顯示器是在畫(huà)面中的每個(gè)像素內(nèi)建晶體管,可使亮度更明亮、色彩更豐富及更寬廣的可視面積。與CRT顯示器相比,LCD顯示器的平面顯示技術(shù)體現(xiàn)為較
34、少的零件、占據(jù)較少的桌面及耗電量較小,但CRT技術(shù)較為穩(wěn)定成熟。2.3.5 LCD的特點(diǎn) 低壓微功耗 平板型結(jié)構(gòu) 被動(dòng)顯示型(無(wú)眩光,不刺激人眼,不會(huì)引起眼睛疲勞) 顯示信息量大(因?yàn)橄袼乜梢宰龅煤苄? 易于彩色化(在色譜上可以非常準(zhǔn)確的復(fù)現(xiàn)) 無(wú)電磁輻射(對(duì)人體安全,利于信息保密) 長(zhǎng)壽命(這種器件幾乎沒(méi)有什么劣化問(wèn)題,因此壽命極長(zhǎng),但是液晶背光壽命有限,不過(guò)背光部分可以更換)2.4系統(tǒng)調(diào)試2.4.1 硬件的設(shè)計(jì)打開(kāi)Proteus ISIS,在Proteus ISIS 編輯窗口中單擊元件列表之上的“P”按鈕,添加元件,畫(huà)出電路圖。硬件電路制作完成并調(diào)試好后,便可將程序編譯好下載到單片機(jī)試運(yùn)行
35、。根據(jù)實(shí)際情況可以修改漢字的內(nèi)容、大小以及滾動(dòng)方向。源程序可以使用匯編語(yǔ)言也可以使用C語(yǔ)言,本文使用了匯編語(yǔ)言。下面給出了一部分匯編程序#include "lcd_12864.h"void LCD_Delayt(unsigned int dtime) unsigned int itemp; for(itemp=0;itemp<dtime;itemp+);void LCD_Init(void) SN74LVC_DIR_DIR |= SN74LVC_DIR; SN74LVC_DIR_LO; /SN74LVC_OE_DIR |= SN74LVC_OE; /SN74LVC_O
36、E_LO; LCD_PSB_DIR |= LCD_PSB; /PSB -> 并行模式 LCD_PSB_HI; LCD_RST_DIR |= LCD_RST; /RST -> 復(fù)位輸出 LCD_RST_LO; /復(fù)位狀態(tài) LCD_Delayt(1000); LCD_DI_DIR |= LCD_DI; LCD_DI_LO; LCD_RW_DIR |= LCD_RW; LCD_RW_LO; LCD_EN_DIR |= LCD_EN; LCD_EN_LO; LCD_Delayt(1000); LCD_RST_HI; /正常狀態(tài) LCD_WriteComm(0x30); LCD_WriteC
37、omm(0x0c); LCD_WriteComm(0x01); LCD_WriteComm(0x02); LCD_WriteComm(0x06);void LCD_CheckBusy(void) unsigned char Flag; LCD_DI_LO; LCD_RW_HI; do LCD_EN_HI; LCD_DATA_DIR = 0x00; SN74LVC_DIR_HI; _NOP(); Flag = LCD_DATA_IN; _NOP(); SN74LVC_DIR_LO; LCD_DATA_DIR = 0xFF; LCD_EN_LO; while(Flag & 0x80);vo
38、id LCD_WriteComm(unsigned char wdata) LCD_CheckBusy(); LCD_DI_LO; LCD_RW_LO; LCD_EN_HI; LCD_DATA_OUT = wdata; LCD_EN_LO;void LCD_WriteByte(unsigned char wdata) LCD_CheckBusy(); LCD_DI_HI; LCD_RW_LO; LCD_EN_HI; LCD_DATA_OUT = wdata; LCD_EN_LO;void LCD_SetXY(unsigned char X, unsigned char Y) switch(Y) case 1: LCD_WriteComm(0x7F + X); break; case 2: LCD_WriteComm(0x8F + X); break; case 3: LCD_WriteComm(0x87 + X); break; case 4: LCD_WriteComm(0x97 + X); void LCD_Wr
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