關(guān)于8位單片機(jī)驅(qū)動(dòng)液晶屏的應(yīng)用總結(jié)

什么是TFT？

TFT液晶屏也就是thinfilmtransistor即薄膜晶體管顯示屏，它的每一個(gè)像素點(diǎn)都是由集成在其后的薄膜晶體管來(lái)驅(qū)動(dòng)的。

常用TFT模塊尺寸：

對(duì)角線(xiàn)的尺寸：1.44、1.6、1.8、2.0、2.2、2.4、2.6、2.8、3.0、3.2、3.4、3.6、4.0、4.3、5.7、8.4、10.4、15、17、19、21英寸等。

本人使用過(guò)的，1.44、1.8、2.2

屏幕高寬比：4：3或16：9

分辨率：指水平像素和垂直像素的數(shù)量。

點(diǎn)距：相鄰兩個(gè)像素之間的距離。

刷新率：每秒更新的畫(huà)面數(shù)。

接口形式：并行接口和串行接口

顏色的表示：

對(duì)于黑白或單色像素的信息可以用1個(gè)位來(lái)表示和存儲(chǔ)，

對(duì)于一個(gè)彩色像素的信息可以用1個(gè)多位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示和存儲(chǔ)。

用來(lái)表示彩色像素的二進(jìn)制數(shù)的尾數(shù)，稱(chēng)之為顏色的顏色深度或顏色質(zhì)量

什么是真彩和偽彩

顏色深度在16為以上的稱(chēng)為真彩色，顏色深度在16位以下的稱(chēng)為偽彩色。

比如采用1個(gè)16位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示一個(gè)彩色點(diǎn)：

紅色綠色藍(lán)色

5位6位5位

R4R3R2R1R0G5G4G3G2G1G0B4B3B2B1B0

高8位低8位

這就是所謂的5-6-5格式。

字符或圖像到底是怎樣顯示出來(lái)的？

首先可將光看作是一種電磁波，以電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直而交互震蕩的方式向前傳播。電場(chǎng)在某個(gè)方向上震蕩，震蕩的幅度越大，光所具有的能量越大。某個(gè)方向上震蕩的光可以分解成兩個(gè)垂直方向上的分量。

偏光片：作用是讓某個(gè)方向上震蕩的光通過(guò)，而把垂直方向上震蕩的光擋住。

偏光片組：

第一偏光片僅讓在某個(gè)方向上震蕩的光通過(guò)，而第二偏光片再把所通過(guò)的光擋住，即可阻絕光的行進(jìn)，達(dá)到關(guān)閉光的效果。

液晶具有雙折射系數(shù)的特性，并且在不同的電場(chǎng)下，會(huì)有不同的排列方式，因此當(dāng)光通過(guò)液晶時(shí)，會(huì)受其影響而改變或保持其震蕩的方向，當(dāng)液晶不改變光的震蕩方向時(shí)，光無(wú)法通過(guò)第二個(gè)偏光板而被關(guān)閉，而當(dāng)液晶將光的震蕩方向改變時(shí)，光可以在分解成兩個(gè)分量，雖然一個(gè)分量無(wú)法通過(guò)第二個(gè)偏光片，但是仍還有一個(gè)分量可以通過(guò)第二個(gè)偏光片，而成為打開(kāi)狀態(tài)。英雌，可用施加的電場(chǎng)來(lái)改變液晶的排列方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)光的開(kāi)關(guān)的來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示功能。具體液晶是個(gè)什么東西，有那些種類(lèi)，大家想了解就百度吧，這里就不再細(xì)談了。

電場(chǎng)是如何改變的？

首先了解一下TFT（thin-filmtransister）薄膜電晶體

主要結(jié)構(gòu)是一個(gè)非晶矽半導(dǎo)體薄膜，TFT就有一個(gè)門(mén)極gate；一個(gè)源極source;和一個(gè)漏極drain.看看這幾電極的名稱(chēng)是不是很熟悉，對(duì)了場(chǎng)效應(yīng)管也是這樣命名的，兩者類(lèi)似，但又有不同之處。但是都可以理解成一個(gè)受控的開(kāi)關(guān)。

這些開(kāi)關(guān)以矩陣的方式進(jìn)行排列。

彩色的TFT將水平方向的每個(gè)像素在次分成3個(gè)RGB像素，各個(gè)次像素的可以獨(dú)立的改變，故也分別對(duì)應(yīng)一個(gè)TFT。這樣3個(gè)次像素組成一個(gè)像素。

呵呵，看了上面的圖，是不是就想到了單片機(jī)矩陣按鍵的動(dòng)態(tài)掃描程序。呵呵不錯(cuò)，逆向思維，矩陣鍵盤(pán)的掃描是讀狀態(tài)，這個(gè)是寫(xiě)狀態(tài)。具體過(guò)程如下。

在水平方向上的同一條掃描線(xiàn)上，所有TFT的門(mén)極都連在一起，所以施加的電壓是一樣的，若在某一條掃面線(xiàn)上施加足夠大的正電壓，則這條掃描線(xiàn)上所有的TFT 都會(huì)被打開(kāi)。此時(shí)該掃描線(xiàn)上的像素電極，會(huì)與垂直方向的資料線(xiàn)（漏極）連接，經(jīng)由對(duì)應(yīng)的資料線(xiàn)送入相應(yīng)的視信號(hào)，將像素電極充電到適當(dāng)?shù)碾妷骸＝又┘幼銐虼蟮呢?fù)電壓，關(guān)閉TFT，直到下次再重新寫(xiě)入信號(hào)。其間使得電荷保存在液晶電容上；在按照這種方式掃描下一行。再送入下一行的視信號(hào)，如此依次將整個(gè)畫(huà)面的視信號(hào)寫(xiě)入，在重新自第一行開(kāi)始寫(xiě)入，（一般重復(fù)的頻率為60-70Hz）。

對(duì)每個(gè)像素中的液晶光閥而言，液晶上所施加的電壓和光的穿透度具有一定的關(guān)系，因此，只要依據(jù)所要顯示的畫(huà)面，控制施加在液晶上的電壓，即可將各個(gè)像素設(shè)定在適當(dāng)?shù)墓獯┩付龋浜暇鶆虻谋彻庠淳惋@示出想要的畫(huà)面了。這就是主動(dòng)式矩陣型液晶的顯示原理。

就幾款液晶屏的參數(shù)做一下總結(jié)說(shuō)明

1、1.44寸液晶屏（以下數(shù)據(jù)來(lái)自液晶屏數(shù)據(jù)手冊(cè)）

LCDtype:1.45”activematrixTFT-LCD

Rsolution:128（W）X128(H)Pixels

Displaymode:transmissivetype

Displaycolor:262Kcolor

driverIC:ILI9163C

Luminance:120cd/m2

Contrastratio:400:1

Viewingdirection:6o’clock

Interface:4wireSPIinterface

Backlight:1whiteLED,18ma,3,15V

2、引腳說(shuō)明：

VCC：電源+3，3V

GND:電源地

CS：片選（低電平有效）

RST：復(fù)位（低電平有效）

AO：寄存器選擇信號(hào)（低電平：選擇命令寄存器；高電平：選擇數(shù)據(jù)寄存器）

SDA：datainputinSPImode在SPI模式下的數(shù)據(jù)輸入

SCL：在SPI模式下的同步時(shí)鐘輸入

LED：背光LED電源，

呵呵，從引腳定義上就可以看出是不是在SPI模式下只需要4條IO口線(xiàn)就可以和MCU構(gòu)成一個(gè)顯示系統(tǒng)了。（其實(shí)還用一種模式只要3條IO口線(xiàn)就可以）。

再看1.8寸TFT的相關(guān)數(shù)據(jù)

顯示點(diǎn)陣數(shù)：128Wx160Hdots

模塊外形尺寸：34Wx45.83Hx2.65Tmm

可視區(qū)域：28.03Wx35.04Hmm

像素尺寸：0.06W*3*0.18Hmm

像素中心距：0.18W*0.18Hmm

占空比：1/400

視角：6點(diǎn)鐘

LCD模式：260kcolor

IC：ST7735B

主要引腳定義：同1.44’

再看2.2英寸的屏

Size2.2inch

Resolution:240*320

Interface4-wireSPI

Colordepth262k/65k

Technologya-Si

Pixelpitch(mm):0.141*0.141

Viewingdirection:6o’clock

LEDnumbers4LEDs

DriverICILI9340C

主要引腳定義同1.44’英寸。

從上面不同尺寸液晶屏的引腳的定義看出，1.44英寸和1.8英寸及2.2英寸的TFT液晶屏，在和MCU構(gòu)成顯示系統(tǒng)時(shí)操作方式是一樣的(因?yàn)槎际?線(xiàn) SPI)，盡管他們使用的驅(qū)動(dòng)IC型號(hào)不同。但是只要你翻看IC的數(shù)據(jù)手冊(cè)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，他們的寄存器的定義基本是一樣的，操作原理相同。