目 录
一.字符型模块的性能・・・・・・・・・・・・・二.基本原理・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・三.技术参数・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・四.时序特性・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・五.引脚、指功能・・・・・・・・・・・・・・・・・六.使用实例・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・七.使用注意事项・・・・・・・・・・・・・・・・・1
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1. 字符型模块的性能
重量轻:<100g; 体积小:<11mm厚; 功耗低:10—15mW;
显示内容:192种字符(5×7点字型);
32种字符(5×10点字型);
可自编8(5×7)或许(5×10)种字符;
指令功能强:可组合成各种输入、显示、移位方式以满足不同的要求; 接口简单方便:可与8位微处理器或微控制器相联; 工作温度宽:0—50oC
可靠性高:寿命为50,000小时(25oC) 2. 基本原理 2.1 液晶体
液晶板上排列着若干5×7或5×10点阵的字符显示位,每个显示位可显示1个字符,从规格上分为每行8、16、20、24、32、40位,有一行、两行及四行三类。
2.2 工作电路
图1是字符型模块的电路框图,它由KS0066、KS0065及几个电阻电容组成。KS0065是扩展显示字符用的(例如:16个字符×1行模块就可不用KS0065,16个字符×2行模块就要用1片KS0065)。
图1
接口方面,有8条数据,三条控线。可与微处理器或微控制相连,通过送入数据和指令,就可使模块正常工作,图2是模块和微处理器相连的例子。
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图2
2.3 LCD驱动器和控制器 2.3a LCD驱动器KS0065
KS0065是用低功耗CMOS技术制造的大规模LCD驱动IC。它既可当行驱动用,也可以当列驱动用,由20×2Bin二进制移位寄存器、20×2Bin数据锁存器和20×2Bin驱动器组成(如图3所示)。 BLOCKDIAGRAM
△功能(FUNCTION)
a 40通道点阵LCD驱动; b 可选择当做行驱动或列驱动;
c 输入/输出信号:输出,能产生20×2个LCD驱动波型;输入,接
受控制器送出的串行数据和控制信号,偏压(V1—V6); △特性(FEATURES)
a 显示驱动偏压低:静态~1/5;
2
b 电源电压:+5V+10%; c 显示驱动电源:-5V; d CMOS处理; e 60引脚、塑封; 2.3 b LCD控制器KS0066
见图4,KS0066是用低功耗CMOS技术制造的大规模点阵LCD
控制器(兼带驱动器),和4Bin/8Bin微处理器相连连,它能使点阵LCD显示大小英文字母、符号。应用KS0066,用户能有少量元件就可组成一个完整点阵LCD系统。 △特性
a 容易和Bin/8Bin Mpu 相连; b 可选择5×7或5×10点字符;
c 显示数据RAM容量:80×8Bin(80字符);
d 字符发生器ROM能提供户所需字符库或标准库; 字符容量:192个字符(5×7点字符); 32个字符(5×10点字符); e DDRAM和CGRAM都能从Mpu读取数据; f 输出信号:16个行扫信号(common singnal), 40个列扫信号(sengment singnal) g 电源复位电路;
h 显示占空比:1/8duty(1Line,5×7dots+Cursor); 1/11 duty(1Line,5×10dote+Cuesor); 1/16 duty(2Line,5×7dots+Cuesir); i 振荡电路; j 指令:11种; k 80引脚、塑封。
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BLOCK DIAGRAM
3. 技术参数
3.1极限参数
标 准 值
名 称 符 号
单 位
MIN
TYPE MAX 电路电源 VDD-VSS
-0.3
7.0
V LCD驱动电压 VDD-VEE VDD-13.5 VDD+0.3 V 输入电压 VIN
-0.3 VDD+0.3
V 静电电压 --- --- 100 V 工作温度 -20 +70 oC 储存温度
-30
oC
4
3.2电参数
标 准 值
名 称 输入高电压 输入低电压 输出高电压 输出低电压 工作电流
符 号
测试条件
MIN
TYPE 2.0 4.9 4.7 4.5
MAX
单 位
VIH VIL VOH VOL IDD
VDD-VEE
----
---- IOH=0.2mA IOL=1.2mA
2.2
-0.3 2.4 ----
VDD
0.6 ---- 0.4 2.4
V V V V MA
VDD=5.0V
T.=0oC T.25oC T.50oC
液晶驱动电压
V
3.3光学参数
标 准 值
名 称 视觉 对比度 上升时间 下降时间
5
符 号 θ1=θ2 K tr td
测试条件
MIN
K>=2.0 ?2=20o Φ=0o
?=20o ?=20o
2.5 8.0
TYPE 100 150
NAX 150 200
单 位 deg ms ms
4.时序特性 4.1读写时序
TIMING GHART
Ltem (项目) Enable Cycle Time (允许时间周期)
Masuring Condition
(符号) 测试条件
Symbol TcycE
(标准值) Standard Value
min. 1000 450 ---- 140 ---- 195 10 20
typ. ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----
max. ---- 25 ---- 320 ---- ---- ----
单位 Unit nS nS nS nS nS nS nS nS
Enable Pulse Width,High
PW cH
Level(允许脉冲宽度、高电平) Enable Rise and Decay Ttime (允许上升和下降时间) Address Setup Tine,Rs,R/W-E(地址建立时间) Data Delay Time (数据延迟时间) Data Setup Ttime (数据建立时间) Data Hold Time (数据保持时间) Data Hold Time Addreee Hold Time (地址保持时间)
tErtEf TAS tDDR
5.la、b
TH tDHR TAH
10 ---- ---- nS
6
※ VCC=5.0V±5%、Ta=25o
4.1 la WRITE OPERATION (写操作) 5. lb READ OP ER ATION (读操作)
4.2 内部RESET电路对电源的要求
电源上升时间 电源下降时间
符合 TRON TOFF
测试条件 5.2 5.2
MIN 0.1 1.0
MAX 10 -----
单位 ms ms
如电源不能满足RESET电路的要,需要用指令程序进行初始化。 5.引脚、指令功能 5.1模块引脚功能
引脚号
符号
1
2 3
Vss VDD VEE
名称 接地 电路电源 液晶驱动电压 功能 0V 5V±10% 见图2
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4 5 6 7 ∣ 14
5.2寄存器选择功能 RS 0 0 1 1 RS R/W E DE0
∣
寄存器选择信号 读/写信号 片选信号 数据线
H:数据寄存器 L:指令寄存器
H:读 L:写 下降沿触发 数据传输
DE7
R/W 0 1 0 1 操作 指令寄存器(IR)写入 忙标志和地址计数器读出 数据寄存器(DR)写入 数据寄存器读出 备注:忙标志为“1”时,表明正在进行内部操作,此时不以输入指令或数据,
要等,内部操作结束时,忙标志“0”时。
5.3 指令功 格式:RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 共11种指令:清除、返回、输入方式设置、显示开关、控制、移位、功能设置、CGRAM地址设置、DDRAM地址设置、DDRAM地址设置、读忙地址和地址、写数据到CG/DDRAM、读数据由CG/DDRAM。
指令表
指令名称 清 屏 返 回 指 令 码 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 L L L L L L L L L H L L L L L L L L H 清除屏幕,置AC为零 设DDRAM地址为零,显示 回原位,DDRAMM内容不变 输入方式设置 L L L L L L L H I/D S 设光标移动方向并指定整体 显示是否移动 说 明 执行周期 FCP=250KH2 1.64ms 1.64ms 40us 8
调整体显示开关(D),光标 显示开关控制 L L L L L L L H D C B 开关(C)及光标位的字符闪 耀(B) 移 位 L L L L L H S/C R/L 移动光标或整体显示,同时 不改变DD RAM 内容 投接口数据位数(DL)显示 行数(L)及字形(F) CG RAM地址 设置 DD RAM 地址设置 读忙信号(BF) 及地址高数器 写数据CG/DD RAM 读 数 据 由 CG/DD RAM L L L H ACG 设CG RAM地址,设置后DD RAM数据被发送和接收 设DD RAM地址,设置后DD RAM数据被发送和接收 读忙信号位(BF)判断内部 L H BL AC 操作正在执行并读地址计数 器内容 H L 写数据 写数据到CG或DD RAM 40us Tadd=6ns 40us Tadd=6ns 0us 40us 40us 功能设置 L L L L H DL N F 40us 40us L L H ADD 40us H H 读数据 I/D 1:增量方式,0:减量方式 S 1:移位 S/C1:显示移位,0:光标移位 写数据到CG或DD RAM DD RAM显示数据RAM CG RAM 字符生成RAM AC:用于DD和CG RAM 地址的地址计数器 执行周期随主频而改变 例如:当fcp或Fosc为270KH2 40us×250/270 R/L1:右移,0:左移 D L1:8位,0:4位 N 1:2行,0:1行 F 1:5×10。0:5×7 BF 1:内部操作,0:接收指令 RS :寄存器选择 R/W :读/写 =37us
5.4字符库及对应关系
5.4.1显示位与DD RAM地址的对应关系
显示位序号
DD RAM 地址(HEX)
1 2 3 4 5……40
第一行
00 01 02 03 04……27
9
第二行 40 41 42 43 44……67
5.4.2标准字符库
表2所示是字符库的内容、字符码和字形的对应关系。例如“A”的字符码
为41(HEX),“B”的字符码这42(HEX)。
5.4.3 自编字库(CG RAM)
字符码(DD RAM DATA)|CG RAM ADDREAA 与自编字形(CG RAM
DATA)之间关系如表3和表4年示。
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DD RAM DATA
CHARACTER CODES 7 6 5 4 3 2 1 0 MSB LSB
CG RAM ADDRESS 5 4 3 2 1 0 MSB LSB
CG RAM DATA
CHARACTER PETERNS 7 6 5 4 3 2 1 0 MSB LSB
备注:1 字符码的高4位为0000时它的低3位以应于第1—8个(000—111)
自编字形;
2 字形码的0—2位对应于
3 自编字形的列位置对应于CGRA DATA的0—4位,行位置对应于CGRAM ADDRESS的0—2位; 4 ×代表无效位;
DD RAM DATA
CHARACTER CODES 7 6 5 4 3 2 1 0 MSB LSB
CG RAM ADDRESS 5 4 3 2 1 0 MSB LSB
CG RAM DATA
CHARACTER PETERNS 7 6 5 4 3 2 1 0 MSB LSB
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5.5 初始化方法
用户所编的显示程序,开始必须进行初始化,否则模块无法正常显示,下而介绍两种初始化方法:
5.5.1 利用内部复位电路进行初始化
如果电路电源能满足图5.2a所示的条件的话,就可行初始化,下面指令
是在初始化进程中执行的。
(1) 清屏(DISPLAY CLEAR); (2) 功能设置(FUNCTION SET)
DL=1:8Bin接口数据
N=0:1行显示;F=0:5×7dot字形;
(3) 显示开/关控制(Display ON/OFF Conrtol)
D=0:显示关;C=0:光标关;B=0:消隐关 (4) 输入方式设置(ENTRY MODE SET)
I/D=1:(增量);S=0:无移位;
5.5.2 软件复位
如果电路电源不能满足复位电路的要求的话,那么初始化就要用软来
实现。过程如下:
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八位接口初始化流程图
电源开 ↓
VDD上升到4.5V后等待15ms
↓RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 × × × ×
↓等待>1.1ms
RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 × × × ×
↓等待>100ms
RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 × × × ×
↓检查忙标志或延时40 us RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 0 N F × ×
↓检查忙标志或延时40 us 功能设置RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
↓检查忙标志或延时40 us 关显示RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
↓检查忙标志或延时1.64ms 清屏RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 0 0 1 1/D S
↓检查忙标志或延时40 us 设定输入方式 初始化结束
6.编程实例
16×2模块的使用为例
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步骤 1 指 令 RS R/W DB7 6 5 4 3 2 1 0 清 屏 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 显 示 123456789ABCDE0 操 作 清除屏幕 置AC为零 设置8位操作2行显示5×7点阵 显示开关 光标开闪耀光 设置开AC为增时方式显示不移动 写入“T” 写入“M” 改变显示位置到第1行第10位(第一行地址由00到27) 改变显示位置到第2行第1位(第一行地址由40到67) 设置AC为增量方式 显示移位 写入“S” 功能设置 2 0 0 0 0 1 1 0 0 × × 显示开关控制 3 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 输入方式设置 4 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 写数据到CG/DD 5 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 DD RAM 地址设置 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 6 0 9 ---- ---- ---- TM TM 7 重复步骤5 DD RAM地址设置 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 8 4 0 TM TM TM TM 9 重复步骤 输入方式设置 10 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 写数据到DD RAM 11 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1
TM TM TM TM TM M TM MS 14
12 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 13
重复步骤12
TM TM TMS
TM TM TMS
显示向右移
位 继续向左移
动
返回
TM TM 返回原显示
14 0 0 0 0 0 0 0 0 1 TMS 位
0
请照指令表
7.使用注意事项
● 不得弯曲金属框的定位销,否则会影响LCD与驱动电路的接触,造成
失效;
● 不得按压金属框,否则会使导电橡胶变形致失效;
● 防静电损坏模块的CMOS电路,工作环境的湿度应在45CCRH以上; ● 在清洁模块时用软布沾溶剂(异丙醇、乙醇)轻轻擦拭,不要用水、
酮类、芳香烃类;
● 使用存放时不将LCD置于高温、高湿和阳光下; ● 不得在超限参数的情况使用模块。
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