简单实用的四线点阵液晶驱动方式

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，但此类液晶显示模块多采用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实现液晶的四线控制，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，它主要由行驱动/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。

    液晶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。

部分传送指令表如表2所示。

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。点阵液晶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。液晶显示模块的显示数据采用分页方式存储(存储器的划分请参阅相关资料)。

　　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选择右移

        lcall   outmi

        lcall   outsi

        mov   a，#0eeh   ;结束读写

        lcall   outmi

        lcall   outsi

        mov   a，#00h    ;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

    ;1fh:       显示汉字16×16=10h，显示字符16×8=8h