MSP430 I/O 口驅(qū)動(dòng)段式 LCD 設(shè)計(jì)(上)

　　引言

　　本文介紹了使用 MSP430 的 GPIO 端口直接驅(qū)動(dòng) LCD(液晶顯示)的方法，從而擴(kuò)展了不帶 LCD 控制器的 MSP430 系列產(chǎn)品功能和使用場合，在一些要求低成本顯示的場合，本方案具有很大的使用價(jià)值。

　　簡介

　　針對(duì)LCD(液晶)顯示，德州儀器 MSP430 系列單片機(jī)可分為兩類，一類內(nèi)置 LCD 控制器，另一類不帶 LCD 控制器。內(nèi)置 LCD 控制器的單片機(jī)價(jià)格較高，使用成本增加。不帶 LCD 控制器的單片機(jī)可配合液晶驅(qū)動(dòng)芯片使用，但需增加額外的芯片，也增加了成本。本文介紹的方案，適用于不帶 LCD 控制器的 MSP430 系列單片機(jī)，通過使用通用 I/O 口直接驅(qū)動(dòng) LCD 顯示，其顯示效果以及占用的資源和內(nèi)置液晶控制器的 單片機(jī)相同。

　　市面上針對(duì) 4-COM 和 3-COM 的液晶，多是 1/3Bias 偏壓方式，本設(shè)計(jì)方法適用于 1/3Bias 液 晶屏，僅僅通過端口增加分壓電阻即可完成顯示。1/2Bias 液晶屏的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)見 http://www.ti.com/lit/zip/slaa516 。1/3 Bias LCD 使用 1/2Bias 的驅(qū)動(dòng)時(shí)序，會(huì)導(dǎo)致顯示對(duì)比度下降，顯示效果不理想。

　　LCD 顯示原理

　　LCD是利用液晶分子的光學(xué)特性和物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行顯示的一種元件。液晶分子是介于固體和液體之間的一種物質(zhì)，多呈長棒狀大分子形態(tài)，在自然形態(tài)下，液晶分子排列沒有規(guī)則，具有光學(xué)各向異性的特點(diǎn)，不透光;在電(磁)場作用下，液晶分子排列規(guī)則，光學(xué)各向同性，可透光。將液晶分子灌入精良加工的開槽平面，液晶分子大致會(huì)順著槽排列。假如那些槽非常平行，液晶分子也大致平行。

　　整個(gè) LCD 面板由上下玻璃基板和偏振片組成，兩個(gè)偏振片互相垂直，分別放在兩層玻璃基板 的外側(cè)。在玻璃基板內(nèi)側(cè)平面刻有可灌入液晶的細(xì)槽，每一塊玻璃基板上的細(xì)槽完全平行，但兩塊玻璃基板上的細(xì)槽互相垂直。這樣，在自然狀態(tài)下(加在液晶面板兩側(cè)電壓為 0)，光線從一 側(cè)偏振片射出，經(jīng)液晶扭轉(zhuǎn) 90º后從另一偏振片完全射出，液晶面板透光，觀察者看到的液晶沒有點(diǎn)亮(液晶段暗)。當(dāng)在玻璃基板間加上交流電壓后，液晶分子的排列方向改變，兩片玻璃基板間液晶分子呈平行排列，光線經(jīng)一側(cè)偏振片射出后，經(jīng)過液晶分子方向不發(fā)生改變，由于兩偏振片對(duì)光線選擇角度互相垂直，所以，此情況下，光線無法射出另一偏振片，液晶不透光，觀察者看到的液晶呈點(diǎn)亮狀態(tài)(液晶段亮)。液晶面板的電極通過一種 ITO 的金屬化合物蝕刻在上下玻璃基板上。這樣通過在上下玻璃基板電極間施加不同的交流電壓，即可實(shí)現(xiàn)液晶顯示的兩種基本狀態(tài)亮(On)和暗(Off)。液晶顯示原理如圖 1 所示?！　?/p>