本應用筆記討論了使用帶有MAXQ微控制器的LCD設計系統時應考慮的問題。該筆記介紹了LCD的基本知識，如何選擇一種可用的LCD類型，以及如何將LCD連接到MAXQ器件。

介紹

液晶顯示器 （LCD） 是嵌入式系統向用戶提供信息的好方法。LCD通常有兩種形式：LCD玻璃和LCD模塊，它們使用集成控制器來驅動所連接玻璃的各個部分。LCD玻璃相對便宜，但需要許多I / O線和強大的處理能力來控制線。此外，完整的LCD模塊對于小型嵌入式應用來說確實太昂貴了。

MAXQ系列微控制器及其板載LCD驅動器解決了LCD控制的問題，允許簡單、快速、廉價地顯示信息。

使用帶LCD的MAXQ設計系統時，應考慮以下問題：

應顯示哪些類型的數據？

應該使用什么類型的LCD玻璃？

LCD應該如何連接到MAXQ？

液晶顯示器基礎知識

液晶顯示器不發光;他們要么阻止它，要么讓它通過。這是通過結合使用偏振片和堆疊在一起的扭曲向列（TN）材料來實現的。偏光片是經過特殊處理的玻璃，可阻擋特定方向的光線。TN材料由許多類似取向的大有機分子組成，當施加電壓時，這些分子會重新排列。這種新的對齊方式使穿過它的光線彎曲90°。然后，修改后的光被偏振器漫射，并且不會傳回觀察者。

LCD必須由交流電壓驅動;直流操作使TN材料永久停止扭曲。顯示器通常以接近100Hz的頻率驅動，速度足以防止可察覺的閃爍。許多LCD使用多路復用，允許用更少的引腳控制更多的段。多路復用顯示器會受到段之間的串擾的影響。如果單個區段打開得太快，相鄰區段也可能激活。為了避免這個問題，必須限制每個段的瞬時電壓變化。顯示器多路復用越多，打開段所需的RMS電壓就越低。高階多路復用減少了有功和非有源電壓之間的差異，限制了可用于普通TN材料的多路復用層的數量。

選擇玻璃杯

LCD 玻璃有各種形狀、尺寸和顯示格式。顯示器有正向（淺色背景的深色字符）和負片（淺色背景的淺色字符）可供選擇。最簡單的LCD是反射式的，使用應用于顯示器背面的鏡面狀材料將環境光反射回觀察者。反射式LCD應在光線充足的情況下使用。LCD中的TN材料和偏振片吸收了大量通過它們的光，導致它們有些暗。為了克服這個問題，許多顯示器都包含背光。這些被稱為透射式LCD，在低光應用中效果最佳。半透反射式LCD同時使用反射和背光，在所有照明條件下都有效。

顯示器還提供多種數據格式，下面列出了一些更常見的格式。有關示例，請參見圖 1 和圖 2。

數字：由每位數字 7 段組成 （0-9）

字母數字：由每位數字 14 或 16 段組成（0-9，A-Z）

符號/字符：由單段圖片或字符組成，即鈴鐺

組合：上述任意組合

圖1.數字和字母數字字符。

圖2.7 段數字與電池和歐姆 （Ω） 符號的組合。

為項目選擇 LCD 時，請考慮要顯示的數據。它是基于數字、字母數字還是基于符號？字符應該有多大？是否需要顯示冗長的數字或文本字符串？例如，一個簡單的數字時鐘需要三個 7 段數字和一個 2 段數字以及一個冒號。VCR 顯示器可能需要多個 14 段字母數字來顯示文本消息。小型顯示器可以使用滾動來顯示大量數據，但這會使信息更難以閱讀。還要考慮用戶在讀取顯示屏時的位置。與顯示器的距離和其他環境條件會影響可讀性。在這些情況下使用較大的字符。

多路復用顯示器的使用增加了MAXQ可以驅動的段數。MAXQ LCD驅動器支持靜態、2倍、3倍和4倍多路復用玻璃。（請參考各個MAXQ器件數據資料，了解可用于段式驅動的確切引腳數。由于網格式LCD玻璃需要高引腳密度，MAXQ器件只能使用帶有專用控制器的網格LCD模塊。有關制造商列表，請參閱下面的“LCD 制造商”部分。

將液晶屏連接至MAXQ器件

也許這種應用最重要的設計考慮因素是MAXQ和LCD之間的物理連接。如果不提前計劃，則可能會遇到控制顯示器的困難，從而增加不必要的軟件開銷。您還可以阻止使用所有LCD段。

MAXQ LCD驅動器使用一系列字節寬的寄存器來控制LCD引腳時序。（請參閱數據手冊或特定用戶指南，了解顯示寄存器的確切數量及其用途。如果以合理的方式連接LCD，則應用程序更容易創建且效率更高。理想情況下，LCD的每個數字/字符應綁定到單個LCD顯示寄存器。在處理由 8 個以上段組成的字符或使用 3x 多路復用玻璃時，這是不可能的。在這些情況下，在連續寄存器之間保持模式一致有助于降低軟件復雜性。

為顯示屏上的所有字符保持相同的連接模式允許軟件使用字符表示的通用值。連接（接線）液晶屏時請注意。大多數LCD玻璃都有一個連接方案，其上的所有數字/符號都重復。

將您選擇的LCD連接到合適的MAXQ微控制器時，請記住以下幾點：

確保應用程序所需的所有段都是可控的。

將各個數字段放在一起;不要將信號分散到多個顯示寄存器上。

如果每個數字都有一個相關的小數點，則將其保留在所有數字的相同位位置。

以相同的模式連接所有數字。

結論

選擇合適的LCD并將其正確連接到MAXQ器件，為嵌入式應用提供了出色、易用且價格低廉的用戶界面

審核編輯：郭婷