彩色STN模塊VP2188與51單片機接口設計

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(diǎn)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控制驅動(dòng)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)，驅動(dòng)能力為176行，396列(132*RGB)輸出.

　　PCF8837的特點(diǎn)是有內部集成驅動(dòng)電源功能模塊及OPT功能模塊，具備內部DC-DC升壓、變換及電壓、幀頻率溫度補償電路，可以通過(guò)軟件管理驅動(dòng)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(lái)的方便的圖像管理功能、區域滾動(dòng)模式，此外有可軟件編程的局部顯示及色階模式，通過(guò)PWM16脈寬調制和相位混頻組合實(shí)現FRC4的多極灰度控制、N-線(xiàn)反轉和超頻反轉以消減串色等等.

　　1 PCF8837的主要特點(diǎn)

　　PCF8837驅動(dòng)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(gè)電壓值，其中偏壓生成電路1通過(guò)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，由傳感器輸出和TCVOPAB和TCVOPCD指令設定;VPR為主要的參考量，由SETVOP指令設定，范圍14~214 dec;VCON 為對比度參數，由SETCON設置，范圍為7位2進(jìn)制數-63H～63H MMVOP是OTP中的預設偏移量.

　　偏壓生成電路2通過(guò)生成電壓V1，Vc，MV1，行倍壓指令SETBS通過(guò)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還可以分段設置溫度補償以及設置最佳對比度，消除來(lái)自周?chē)墓饩€(xiàn)干擾，這些功能是在通過(guò)一次可編程(OTP，One-Time-Programmable)校準功能設置的.

　　PCF8837顯示存儲器為矩陣式尋址結構，它的1個(gè)單元為16位，代表1個(gè)顯示像素的3色數據RGB.矩陣式存儲器管理為局部圖像顯示和圖像旋轉顯示提供了簡(jiǎn)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(diǎn)地址寄存器XS和YS，結束點(diǎn)地址寄存器指針XE和YE.通過(guò)指令PTLAR可以設置有效顯示區域的起始地址和結束地址，通過(guò)指令PTLON可以打開(kāi)局部顯示模式.指令PTLMCTL控制局部模式的N線(xiàn)反轉功能和行選脈沖，提供局部顯示的效果.通過(guò)指令MADCTL設置MY、MX、V、LAO、RGB來(lái)實(shí)現圖像的旋轉功能.MY、MX、V,LAO、RGB的取值和圖像顯示的關(guān)系如表1所示.

　　表1 圖像旋轉需設定的參數

　　參數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(xiě)存儲器垂直尋址方式寫(xiě)存儲器

　　RGB顯示數據順序為R、G、B顯示數據順序為B、G、R

　　圖1為存儲器實(shí)現圖象旋轉時(shí)的數據送顯流程，X為顯示數據行，Y為顯示數據列.根據此流程圖，要實(shí)現圖像的逆時(shí)針旋轉90°，只需要設定好需要顯示的起始行和列以及結束的行和列，將MX、V和RGB的值取反，然后開(kāi)局部顯示即可.其他的顯示效果也可以通過(guò)設置MADCTL指令的相應位來(lái)實(shí)現.通過(guò)指令VSCRDEF設置滾動(dòng)模式列的定義以及滾動(dòng)列的頂部和底部，SEP指令設置滾動(dòng)模式起始行和啟動(dòng)滾動(dòng)模式.PCF8837還提供休閑模式的開(kāi)關(guān)，當不用顯示時(shí)可以打開(kāi)休閑模式，此時(shí)僅保留MSN數據，且頻率降低，使驅動(dòng)器的功率消耗減小.

　　圖1 程序流程圖