彩色STN模塊VP2188與51單片機接口

VP2188是精電蓬遠生產(chǎn)的一款彩色STN液晶顯示模塊，此模塊為點陣透射式彩色STN顯示屏，色階為65 k色、白色LED背光，其核心控制器是Philips COG封裝的PCF8837.PCF8837是單片式彩色STN控制驅(qū)動器，存儲容量為176*132*16=45 kB，有3種顏色顯示模式(RGB 565或444或332)，驅(qū)動能力為176行，396列(132*RGB)輸出.

　　PCF8837的特點是有內(nèi)部集成驅(qū)動電源功能模塊及OPT功能模塊，具備內(nèi)部DC-DC升壓、變換及電壓、幀頻率溫度補償電路，可以通過軟件管理驅(qū)動電源的工作 ，并有靈活的串口和并口連接方式、矩陣式存儲器管理以及由此帶來的方便的圖像管理功能、區(qū)域滾動模式，此外有可軟件編程的局部顯示及色階模式，通過PWM16脈寬調(diào)制和相位混頻組合實現(xiàn)FRC4的多極灰度控制、N-線反轉(zhuǎn)和超頻反轉(zhuǎn)以消減串色等等.

　　1 PCF8837的主要特點

　　PCF8837驅(qū)動電壓和偏壓生成電路包括電壓乘法器、偏壓生成電路1、偏壓生成電路2、行倍壓電路，它們共生成V1、V2、V3、Vc、MV1、MV2、MV3 7個電壓值，其中偏壓生成電路1通過SETVOP指令對VPR編程生成電壓V2，公式為：

　　V2=a+b × VOP，(a=3.79，b=0.015，VOP=VT+VPR+(VCON-63)+ MVOP)

　　式中VT為附加的溫度補償參數(shù)，由傳感器輸出和TCVOPAB和TCVOPCD指令設(shè)定;VPR為主要的參考量，由SETVOP指令設(shè)定，范圍14~214 dec;VCON 為對比度參數(shù)，由SETCON設(shè)置，范圍為7位2進制數(shù)-63H～63H MMVOP是OTP中的預(yù)設(shè)偏移量.

　　偏壓生成電路2通過生成電壓V1，Vc，MV1，行倍壓指令SETBS通過對VB模塊編程在VBIASGEN模塊生成電壓V3、MV3，MV2由電源電壓Vss供給，和Vss電壓相同.

　　此外，PCF8837還可以分段設(shè)置溫度補償以及設(shè)置最佳對比度，消除來自周圍的光線干擾，這些功能是在通過一次可編程(OTP，One-Time-Programmable)校準功能設(shè)置的.

　　PCF8837顯示存儲器為矩陣式尋址結(jié)構(gòu)，它的1個單元為16位，代表1個顯示像素的3色數(shù)據(jù)RGB.矩陣式存儲器管理為局部圖像顯示和圖像旋轉(zhuǎn)顯示提供了簡便的方法.

　　PCF8837的尋址由行列地址指針X、Y共同決定，每組指針都配有兩組可編程的地址寄存器：起始點地址寄存器XS和YS，結(jié)束點地址寄存器指針XE和YE.通過指令PTLAR可以設(shè)置有效顯示區(qū)域的起始地址和結(jié)束地址，通過指令PTLON可以打開局部顯示模式.指令PTLMCTL控制局部模式的N線反轉(zhuǎn)功能和行選脈沖，提供局部顯示的效果.通過指令MADCTL設(shè)置MY、MX、V、LAO、RGB來實現(xiàn)圖像的旋轉(zhuǎn)功能.MY、MX、V,LAO、RGB的取值和圖像顯示的關(guān)系如表1所示.

　　表1 圖像旋轉(zhuǎn)需設(shè)定的參數(shù)

　　參數(shù)01

　　MX圖像正常水平鏡像顛倒

　　MY垂直鏡像顛倒圖像正常

　　V水平尋址方式寫存儲器垂直尋址方式寫存儲器

　　RGB顯示數(shù)據(jù)順序為R、G、B顯示數(shù)據(jù)順序為B、G、R

　　圖1為存儲器實現(xiàn)圖象旋轉(zhuǎn)時的數(shù)據(jù)送顯流程，X為顯示數(shù)據(jù)行，Y為顯示數(shù)據(jù)列.根據(jù)此流程圖，要實現(xiàn)圖像的逆時針旋轉(zhuǎn)90°，只需要設(shè)定好需要顯示的起始行和列以及結(jié)束的行和列，將MX、V和RGB的值取反，然后開局部顯示即可.其他的顯示效果也可以通過設(shè)置MADCTL指令的相應(yīng)位來實現(xiàn).通過指令VSCRDEF設(shè)置滾動模式列的定義以及滾動列的頂部和底部，SEP指令設(shè)置滾動模式起始行和啟動滾動模式.PCF8837還提供休閑模式的開關(guān)，當(dāng)不用顯示時可以打開休閑模式，此時僅保留MSN數(shù)據(jù)，且頻率降低，使驅(qū)動器的功率消耗減小.

　　圖1 程序流程圖