LCD显示模块
液晶显示模块（LCM）介绍
华视界光电有限公司技术培训液晶显示模块（LCM）认识技术部·刘钱2007年3月一. 名词解释液晶显示模块是一种将液晶显示器件、连接件、集成电路、PCB线路板、背光源、结构件装配在一起的组件．英文名称叫“LCD Module”，简称“LCM”，中文一般称为“液晶显示模块”。
实际上它是一种商品化的部件．根据我国有关国家标准的规定：只有不可拆分的一体化部件才称为“模块”，可拆分的叫作“组件”。
所以规范的叫法应称为“液晶显示组件”。
但是由于长期以来人们都已习惯称其为“模块”。
二. LCM分类LCM主要分为三大类1、笔段型液晶显示模块（Segment LCM).2、字符型液晶显示模块（Character LCM).3、图型液晶显示模块（Graphic LCM).笔段型液晶显示模块（Segment LCM)笔段型液晶显示模块是指以长条状显示像素组成一位显示类型的液晶器件，简称笔段型液晶显示模块。
笔段型液晶显示模块主要用于数字显示，也可以显示西文字母、某些专用符号或固定图形，还可以将一个汉字或一个汉字组成为一个段显示。
笔段型液晶显示模块主要是为了显示数字，或围绕数字显示。
在形状上总是围绕数字“8”的结构变化。
从显示“8”的形状上分类，可分为七段，八段，九段，十四段，十六段显示等。
最常见的就是七段和十四段显示，广泛用于电子表、数显仪表、计时器、计数器、示意显示等。
字符型液晶显示模块（Character LCM)字符型液晶显示模块是一类专用于显示字母，数字，符号等的点阵型液晶显示模块。
之所以称字符型液晶显示模块是因为其液晶显示器件的电极图形是由若干个5X8或5X11点阵组成的字符块集。
每个字符块是一个字符位，每一位都可以显示一个字符，字符位之间空有一个点距产间隔起着字符间距和行距的作用，这是其一；其二是这类模块使用的是专用于字符显示控制与驱动的IC芯片。
这两种因素确定了这类模块的应用范围仅局限于字符而显示不了图形，所以称之为字符型液晶示示模块。
点阵式LCD液晶模块简介
Data I/O Data I/O Data I/O Data I/O Data I/O 片选IC1信号 片选IC2信号 复位端（H：正常工作，L：复位） 负电源输出（-10V） 背光源正极（+4.2V） 背光源正极
控制器接口说明
基本操作时序 读状态 输入：RS=L，R/W=H，CS1或CS2=H，E=高脉冲 输出：D1-D7=状态字 写指令 输入：RS=L，R/W=L，D0-D7=指令码，CS1或CS2=H，E=高 脉冲 输出：无
LCD显示器的特点
低压微功耗。
平板型结构。
被动显示。 显示信息量大。 易于彩色化。 没有电磁辐射。 CD显示器驱动接口， 一般是直接使用专用的LCD显示驱动器和LCD显示模块LCM。 LCM是把LCD显示屏、背景光源、线路板和驱动集成电路 等部件构造成一个整体，作为一个独立部件使用。内部结构如 下：
其特点是功能较强、易于控制、接口简单，在单片机
系统中应用较多。
LCM一般带有内部显示RAM和字符发生器，只要输入
ASCII码就可以进行显示。
2 点阵式LCD液晶模块简介
带中文字库的128*64是一种具有4位/8位并行、2线或线 串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库 的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64, 内置 8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集.
可以显示8×4行16×16点阵的汉字. 也可完成图形显示.
基本特性
电源电压（VDD:+3.0--+5.5V） 显示分辨率:128×64点 显示方式：STN、半透、正显 驱动方式：1/32DUTY，1/5BIAS 视角方向：6点 背光方式：侧部高亮白色LED，功耗仅为普通LED的1/5— 1/10 通讯方式：串行、并口可选
LCD12864液晶显示器中文说明
一、液晶显示模块概述12864A-1汉字图形点阵液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字（16X16点阵）、128个字符（8X16点阵）及64X256点阵显示RAM（GDRAM）。
主要技术参数和显示特性:电源：VDD 3.3V~+5V(内置升压电路，无需负压)；显示内容：128列× 64行显示颜色：黄绿显示角度：6：00钟直视LCD类型：STN与MCU接口：8位或4位并行/3位串行配置LED背光多种软件功能：光标显示、画面移位、自定义字符、睡眠模式等二、外形尺寸1.外形尺寸图2.主要外形尺寸项目标准尺寸单位模块体积113.0×65.0×12.8mm定位尺寸105.0×55.0mm视域73.4×38.8 mm行列点阵数128×64dots点距离0.52×0.52 mm点大小0.48×0.48 mm二、模块引脚说明128X64 引脚说明引脚号引脚名称方向功能说明1 VSS - 模块的电源地2 VDD - 模块的电源正端3 V0 - LCD驱动电压输入端4 RS(CS) H/L 并行的指令/数据选择信号；串行的片选信号5 R/W(SID) H/L 并行的读写选择信号；串行的数据口6 E(CLK) H/L 并行的使能信号；串行的同步时钟7 DB0 H/L 数据08 DB1 H/L 数据19 DB2 H/L 数据210 DB3 H/L 数据311 DB4 H/L 数据412 DB5 H/L 数据513 DB6 H/L 数据614 DB7 H/L 数据715 PSB H/L 并/串行接口选择：H-并行；L-串行16 NC 空脚17 /RET H/L 复位低电平有效18 NC 空脚19 LED_A - 背光源正极（LED+5V）20 LED_K - 背光源负极（LED-OV）逻辑工作电压(VDD)：4.5～5.5V电源地(GND)：0V工作温度(Ta)：0～60℃(常温) / -20～75℃（宽温）三、接口时序模块有并行和串行两种连接方法（时序如下）：8位并行连接时序图MPU写资料到模块MPU从模块读出资料2、串行连接时序图串行数据传送共分三个字节完成：第一字节：串口控制—格式11111ABCA为数据传送方向控制：H表示数据从LCD到MCU，L表示数据从MCU到LCDB为数据类型选择：H表示数据是显示数据，L表示数据是控制指令C固定为0第二字节：(并行)8位数据的高4位—格式DDDD0000第三字节：(并行)8位数据的低4位—格式0000DDDD串行接口时序参数：(测试条件：T=25℃VDD=4.5V)四、用户指令集指令指令码说明执行时间（540KHZ）RSRWDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB清除显示0 0 0 0 0 0 0 0 0 1将DDRAM填满“20H”，并且设定DDRAM的地址计数器（AC）到“00H”4.6ms地址归位0 0 0 0 0 0 0 0 1 X设定DDRAM的地址计数器（AC）到“00H”，并且将游标移到开头原点位置；这个指令并不改变DDRAM的内容4.6ms进入点设定0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S指定在资料的读取与写入时，设定游标移动方向及指定显示的移位72us显示状态开/关0 0 0 0 0 0 1 D C BD=1：整体显示ONC=1：游标ONB=1：游标位置ON72us游标或显示移位控制0 0 0 0 0 1S/CR/LX X设定游标的移动与显示的移位控制位元；这个指令并不改变DDRAM的内容72us功能设定0 0 0 0 1 DL XREX XDL=1 （必须设为1）RE=1：扩充指令集动作72us备注：1、当模块在接受指令前，微处理顺必须先确认模块内部处于非忙碌状态，即读取BF标志时BF需为0，方可接受新的指令；如果在送出一个指令前并不检查BF标志，那么在前一个指令和这个指令中间必须延迟一段较长的时间，即是等待前一个指令确实执行完成，指令执行的时间请参考指令表中的个别指令说明。
LCM模组简介
手感 书写流畅 度 可靠性
价格
双膜 好 好
单膜 差(硬) 差(滞涩)
好(10万次 以上)
高
差(5万次) 低
Touch Panel来自触摸屏内部结构图三、LCM生产流程简述
• LCM生产流程比较灵活，主要步骤简单分 为以下四步：
POL工程
COG 工程
FOG工程
模组 工程
• POL工程：
• 将偏光片贴附在LCD两侧。
色阶：
Number of colors= [Gray levels of R] x [Gray levels of G] x [Gray levels of B]
常用到 16Bit,18Bit,24Bit
5bit+6bit+5bit(Total 16bit)= 25 x 26 x 26 =65536(65k color)
IC特性：液晶面板的驱动元件，半导体材料,静电敏感元件， 保存和使用需做好静电防护.
• POL:Polarizer ---- 偏光片
其主要作用是可以将不具偏极性的自然光转化为偏极 光，使与电场呈垂直方向的光线通过，加上液晶分子扭转 特性，达到控制光线的通过与否，让LCD面板能正常显示 影像。
品牌：主要有：住友，力特，三星，LG,明基，三利普等
像素数 854xRGBx480 960xRGBx540 1280×720 1920*1080
LCD Size
• 以LCD的AA区(Active Area)的对角线尺寸为准;比如LG的 2.36” TFT AA区对角线尺寸为:
• [(36mm)2+(48mm)2]1/2/25.4(inch/mm)=2.36inch
场及磁场互相垂直的，同时光波本身的电场与磁场分量也是 互相垂直的。也就是说行进方向与电场及磁场分量，彼此是 两两互相平行的。
LCM及液晶模组
我用一个很简单的工式算出相应反应时间下的每秒画面数如下：
响应时间30ms=1/0.030=每秒约显示 33 帧画面
响应时间25ms=1/0.025=每秒约显示 40 帧画面
响应时间16ms=1/0.016=每秒约显示 63 帧画面
响应时间12ms=1/0.012=每秒约显示 83 帧画面
亮度
液晶是一种介于固态与液态之间的物质，本身是不能发光的，需借助要额外的光源才行。因此，灯管数目关系着液晶显示器亮度。最早的液晶显示器只有上下两个灯管，发展到现在，普及型的最低也是四灯，高端的是六灯。四灯管设计分为三种摆放形式：一种是四个边各有一个灯管，但缺点是中间会出现黑影，解决的方法就是由上到下四个灯管平排列的方式，最后一种是“U”型的摆放形式，其实是两灯变相产生的两根灯管。六灯管设计实际使用的是三根灯管，厂商将三根灯管都弯成“U”型，然后平行放置，以达到六根灯管的效果。
液晶面板
液晶面板是液晶显示器的主要组件，占去了液晶显示近80%的成本。目前世界上拥有面板制造技术的厂家并不多，只有 SHARP（夏普）、SANYO（三洋）、三星、LG-Philips、台湾的友达等厂商拥有核心技术，大多数液晶显示器都是用它们的面板来组装生产的。
蚂蚁心得:我们可以举证一些我们在销售中碰到的,液晶面板被人为损坏后售后换屏,各大厂家售后的客服回答的(液晶屏+换屏人工)收费标准接近或超过一台新的液晶成本,让客人明白液晶屏好坏的重要性,三年全免服务的重要性!在前不久我们碰到丹江口一对夫妻打架，把屏摔破了，要换屏，而厂家客服回答是人为损坏，收费要1000元，建议客户不修，把电路板卖了再买台新的．还有就是我们以前销售四年之久的”笨Q”牌液晶很多客户在使用一年后发现屏不亮，发黑，灯管发光泛黄，其客服拒修的例子．上周我们就碰到了鄂州一客户的VA721屏有灰影，因其是三年全免，被免费换了一块新屏．
LCD模块 说明书
3-5． 电光特性
项目
LCD 驱动电压 (推荐电压)
响 上升时间
符号 VLCD
tr
温度 0℃ 25℃ 50℃ 0℃
条件
最小值
— φ=0°,θ=0° 14.7
14.0 φ=0°,θ=0° —
典型值 15.3 15.0 14.8 1500
最大值 15.6 15.2 — 2000
单位 V Ms
注释 1,2,5 1,3,5
DR 是用来寄存数据的。当 DR=1 时,在 E 信号的作用下,图形显示数据写入 DR,或由 DR 读到 DB7~DB0 数据总线。DR 和 DD RAM 之间的数据传输是组件内部自动执行的。 ● 忙标志(BF)
BF 标志组件内部的工作情况。BF=1 表示组件在进行内部操作,此时组件不接受外部指 令和数据。BF=0 时,组件为准备状态,随时可接受外部指令和数据。 ● 显示控制触发器(DFF)
Ｒ/W D/I DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
D
D=1: 开显示(DISPLAY ON)
D=0: 关显示(DISPLAY OFF) 。此时的 DD RAM 内容不变。只要 D=0 变成
D=1 原来的显示就会显示在屏幕上。
2、设置显示起始行
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3-1．性能： 显示方式 :
显示颜色 :
显示形式 : 输入数据 : 驱动路数 : 视角 :
反射、正显
黄绿色 STN LCD 显示点: 深蓝色 背景: 黄绿色 122(w)×32 (h) 全点阵 来自 MPU 的 8 位并行数据接口 1/64 Duty 6点
602LCD液晶模块参数详细介绍
在单片机系统中应用晶液显示器作为输出器件有以下几个优点：功耗低相对而言，液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC上，因而耗电量比其它显示器要少得多。
数字式接口液晶显示器都是数字式的，和单片机系统的接口更加简单可靠，操作更加方便。
体积小、重量轻液晶显示器通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示的目的，在重量上比相同显示面积的传统显示器要轻得多。
显示质量高由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，而不像阴极射线管显示器（CRT）那样需要不断刷新新亮点。
因此，液晶显示器画质高且不会闪烁。
液晶显示简介①液晶显示原理液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。
液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。
②液晶显示器的分类液晶显示的分类方法有很多种，通常可按其显示方式分为段式、字符式、点阵式等。
除了黑白显示外，液晶显示器还有多灰度有彩色显示等。
如果根据驱动方式来分，可以分为静态驱动（Static）、单纯矩阵驱动（Simple Matrix）和主动矩阵驱动（Active Matrix）三种。
③液晶显示器各种图形的显示原理:线段的显示点阵图形式液晶由M×N个显示单元组成，假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字节的8位，即每行由16字节，共16×8=128个点组成，屏上64×16个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。
例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H——00FH的16字节的内容决定，当（000H）=FFH 时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度为8个点；当（3FFH）=FFH时，则屏幕的右下角显示一条短亮线；当（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，……（00EH）=00H，（00FH）=00H时，则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。
lcd显示模块工作原理
lcd显示模块工作原理
LCD显示模块是一种将电信号转化为可见光的装置，其工作
原理主要是利用液晶分子在电场作用下的排列变化来实现图像显示。
LCD显示模块首先由若干层不同的材料组成，包括两层偏振
片之间的液晶层、两层玻璃基板以及导电层等。
当液晶显示器模块接收到来自计算机或其他设备的图像信号时，电路会根据信号的控制来控制模块中的液晶分子排列。
液晶分子在无电场作用下呈现一种无序排列的状态，光线穿过液晶层后会被其随机分布的分子转向，无法通过第二层偏振片，因而无法看清屏幕上的图像。
当电场被加入，电场强度高时，液晶分子会排列成垂直于基板的方向，这种排列状态下的液晶分子能够使光线经过第一层偏振片进入液晶层后，继续保持同样的方向，然后透过第二层偏振片出射，从而显示出图像。
而当电场强度低或无电场时，液晶分子就会呈现无序排列的状态，光线会被其随机分布的分子转向，无法通过第二层偏振片，屏幕上的图像也就不可见。
因此，通过控制电场的强度，LCD显示模块能够实现不同像
素的液晶分子排列状态，从而显示出丰富的图像。
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LCD DIS V er1.0
C D显示模块（K C-S80006）
产品概述
L C D显示模块是一个桥接板，专用于L C D1602的学习和应用。
基于C51/A V R/A r d u i n o主板接口而设计此L C D显示模块，除了应用L C D1602的四线模式学习外，我们还可以在显示模块中稍做修改便能应用L C D1602的八线模式学习。
特点
Ø板载蓝光L C D显示屏
Ø加设精密电位器，调节L C D
显示字符的对比度
Ø两个2×10P I N排母座，对
插C51/A V R/A r d u i n o主板
的扩展接口，方便学习C51
和A V R
Ø加设了一个20P I N的扩展
接口，专用于单排针接口
的八线模式使用
Ø模块板中集成多元件封装
位，方便用户更换和使用
应用
机器人测距显示；
机器人环境监控显示；
单片机时钟显示；
人机对话，菜单式操作；
还可应用于简单的图像显示等。
产品模块
见本页面图片所示。
套件清单列表
名称 数量
L C D1602显示模块 1个
固定铜柱M3*20+61个
M3螺母 1个
M3盘头平垫螺钉 1个
等长排针 1个(对)
长沙市科彩电子科技有限公司
长沙市开福区五一大道202南栋B座612你需要准备的
C51/A V R/A r d u i n o主板或自行改制接口。
打开套件包
L C D显示模块套件包括一个显示板，板载蓝光L C D1602液晶、对比度可调电位器等。
此外还包括了一个M3*20+6的铜柱、一个M3的螺母、一个M3的盘头平垫螺丝和等长排针等。
模块板接口兼容C51/A V R/A r d u i n o主板。
模块板可以与V C C为4.5V和5.5V之间的任何地方使用。
下面给介绍下L C D显示模块板载元件和接口说明，如下图中所示。
其中：
R、R2、R3是并联关系，只是封装不同。
这三个电阻是L C D蓝光L E D的限流电阻，用户可以自行调整参数。
事实上在L C D1602显示器上已经板载了一个1206封装的100欧限流电阻。
R1是一个上拉排阻，也可以用R4、R5、R6、R7四个单体上拉电阻代替。
J P1
、J P2、J P3、J P4默认短接到G N D，L C D显示模块应用于四线模式。
断开后L C D显示模块可应用于八线模式（C N3接口）。
C N1是兼容C51/A V R/A r d u i n o主板的C51接口。
C N2是兼容C51/A V R/A r d u i n o主板的A V R接口。
C N3是单拼排母八线应用模式接口。
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长沙市开福区五一大道202南栋B座612入门
用等长排针对插到我们的主板C51接口中，安装L C D显示模块板，并用铜柱、螺母固定你的L C D显示模块，安装于机器人身上，示意如下图所示。
现在，假设你正使用的K e i l u V i s i o n4编译开发环境或A V R-G C C开发环境，关键是教育机器人应用方案，可咨询技术支持。
C51四线模式演示例程：
#include <REG52.h>
#define LCM_RW P2_1 //定义引脚
#define LCM_RS P2_2
#define LCM_E P2_0
#define LCM_Data P0
#define Busy 0x80 //用于检测LCM状态字中的Busy标识
void delay_nus(unsigned int i) //延时:i>=12 ,i的最小延时单12 us
{
i=i/10;
while(--i);
}
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A V R 四线模式演示例程：
/************************************************** * M C U ： A T m e g a 8 * * O S C : 16.00M H z * * W D T ： D i s a b l e * * 编译软件： A V R S t u d i o 4.16 + W i n A V R -2010 * * 编者： C S K C D Z -工程部 * * 时间： 2012-05-27 * ***************************************************/
#i n c l u d e <a v r /R o B o t .h > //机器人头文件 //定义M C U 与L C D 的接口 #d e f i n e L C D _E N _P O R T P O R T D #d e f i n e L C D _R W _P O R T P O R T D #d e f i n e L C D _R S _P O R T P O R T D #d e f i n e L C D _D A T A _P O R T P O R T B #d e f i n e L C D _D A T A _D D R D D R B #d e f i n e L C D _D A T A _P I N P I N B #d e f i n e B F 0 //P B 0 o u t /i n #d e f i n e L C D _E N 0x 01 //P D 0 o u t #d e f i n e L C D _R W 0x 02 //P D 1 o u t /i n #d e f i n e L C D _R S 0x 04 //P D 2 o u t #d e f i n e L C D _D A T A 0x 0F //P B 0/1/2/3 o u t
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2012-6-12。