四位串行段式液晶显示器EDM1190A的原理及应用

与七段数码显示器 LED （ Light Emitting Diode ）相比，液晶显示器 LCD （ Liquid CrystalDisplay ）是一种功耗极低的显示器。 LCD 是一种平板薄膜显示器件，除了功耗低以外，他还具有美观、显示工作电压低、抗干扰能力强、与 CMOS 电路电性能匹配好等优点。因此他的应用非常广泛，从电子表到计算器、从袖珍式仪表到便携式微型计算机以及一些文字处理机都用到了 LCD 。目前， LCD 有段式和点阵式 2 种，在只涉及数据显示及简单字母提示时，智能仪器通常采用段式 LCD 。本文介绍的 EDM1190A 是一种实用美观的四位串行段式液晶显示模块。与现有的一些并行段式液晶显示模块相比， EDM1190A 具有管脚少（现在一般的四位并行段式 LCD 模块一般都多达 40 个引脚，而 EDM1190A 只有 4 个引脚）、与单片机系统连接简单、编程方便等优点。

1 　 EDM1190A 的性能特点及引脚说明
1 ． 1 　 EDM1190A 的特点
　　 EDM1190A 段码式液晶显示器模块由 LCD 液晶显示器、驱动电路、 8 位 CPU 接口电路构成。他具有低功耗、抗干扰性强、温度范围宽等优点；此外，
EDM1190A 的输入接口信号可与 CMOS 和 TTL 电平兼容，而且他的 4 个引脚都具有静电保护电路。
1 ． 2 　主要技术参数
    （ 1 ）电源电压：＋ 5 V ；
    （ 2 ）驱动方式：静态；
    （ 3 ）视角： 6 点；
    （ 4 ）显示容量： 4 位数字（带小数点）；
    （ 5 ）数据传输方式：串行；
    （ 6 ）显示方式：低电平显示；
    （ 7 ）工作温度： 0 ～＋ 55℃ ；
    （ 8 ）存储温度：－ 20 ～＋ 70℃ ；
　　（ 9 ）工作时间：＞ 50 kh 。
1 ． 3 　引脚介绍
    EDM1190A 的外型及管脚图如图 1 所示。

 
　　图 1 　 EDM1190A 的外型及管脚图

视阈尺寸为： 54 ． 2 mm ×24 mm ，字符高度为： 9 mm ×18 mm 。图中最左侧从上至下的 4 个管脚分别是 1 ， 2 ， 3 ， 4 脚。 EDM1190A 的管脚功能如表 1 所示。

2　 EDM1190A 的数据传输原理
2． 1 　数据传输方向
　　七段数码显示器中的每一位数字都由七段组成，分别将这七段记为 A ， B ， C ， D ， E ， F ， G ，小数点记为 DP 。其中第 2 ， 3 位数字间的 2 个竖点记为 CLN ，这 2 个竖点是为了显示时间时，将小时和分钟值分开而用的。
　　 EDM1190A 的数据传输方向如图 2 所示。当显示数字时，首先从 D_IN 脚（第 2 脚）依次输入 8 个数（ 0 或 1 ），用来控制 CLN 是否点亮（只要 D6 位等于 0 则 CLN 点亮，否则 CLN 灭）。接着再从 D_IN 脚依次输入每个数字所对应的段码，按照先高位后低位的顺序进行移位传输。每一位数字所对应的段码如图 2 所示，当输入一位信号为 “0” （低电平）时，点亮该段。注意，要想使 EDM1190A 显示出正确的数字，最后一定要向 D_IN 脚再输入一位停止位，此位输入为 0 或 1 均可。

2 ． 2 　数据传送的时序
　　 EDM1190A 数据传输的时序如图 3 所示。时钟信号 CLK （第 4 管脚）同时又是 LCD 模块的片选信号。在高电平时将数据从 D_IN 脚输入，接着时钟信号 CLK 变为低电平，然后经过一段时间后，即将所输入的数据锁存，这样就完成了一个数据的输入，按照这样的时序可以将信号逐次的由 D_IN 脚输入，每显示一位数字（包括小数点）只需将一个 8 位二进制数移位输入 D_IN 脚就可以了。

3 　 EDM1190A 的应用
3 ． 1 　 EDM1190A 接口电路的设计
    EDM1190A 与单片机的接口电路如图 4 所示。

　　 2 个 LCD 显示模块 EDM1190A 分别用来显示 2 个 4 位数。（ 1 ）和（ 2 ）两个 EDM1190A 的数据输入管脚 D_IN 端都与单片机的 P1 ． 0 口相连。单片机的 P1 ． 1 和 P1 ． 2 分别与（ 1 ）和（ 2 ）两个 EDM1190A 的时钟信号管脚 CLK 相连。预显示数字的二进制段码由 P1 ． 0 口一位一位的输出，只要在 P1 ． 1 和 P1 ． 2 两个端口分时产生方波信号就可以控制在（ 1 ）和（ 2 ） LCD 上显示数字。
　　 EDM1190A 显示数字所对应的段码如表 2 所示。

3 ． 2 　显示程序的设计
　　如图 4 所示，以第（ 1 ）片 LCD 的显示子程序来说 42 明 EDM1190A 的显示程序的设计方法。注意，无论是显示几位数字（ 1 ～ 4 位），都必须严格按照图 2 的格式向 EDM1190A 的 D_IN 脚输入二进制数。具体的程序及部分注释如下所示：







　　从上面的程序可以看出，从高位到低位送入 EDM1190A 的段码分别是 0FFH ， 0DDH ， 83H ， 89H 。由表 2 可知，此时第 1 个 LCD 显示的数字是 “123” 。
4 　结　语
　　 EDM1190A 是一种美观实用、功耗极低的四位串行 LCD 显示模块，他与单片机的接口电路非常简单，特别适用于做便携式仪表。他不仅可完成四位数字的显示，还可以完成小数点、符号、时间的显示。

参考文献

［ 1 ］　李华 ,MCS-51 系列单片机实用接口技术［ M ］．北京：北京航空航天大学出版社， 2001 ．
［ 2 ］　翁绍捷．四位七段 LCD 驱动器 ICM7211 的原理与应用［ J ］．华南热带作物学院学报， 1996 ，（ 6 ）．