【正文】 黑字或黑底白字的顯示形式。 的扭曲，當(dāng)線性偏振光透過其偏振面會(huì)旋轉(zhuǎn) 90176。 LCD 本身不發(fā)光，只調(diào)節(jié)光的亮度，目前出售的 LCD 都是根據(jù)液晶的扭曲－向列效應(yīng)原理制成的。 液晶顯示模塊 LCD（ Liquid Crystal Display）是一種新型的顯示模塊，它與其它的顯示模塊相比較，有體積小，低壓微功耗，適合戶外使用，顯示信息大和無電磁輻射等優(yōu)點(diǎn) ??9 。液晶顯示器件中的每個(gè)顯示像素都可以單獨(dú)被電場控制，不同的顯示像素按照控制信號的 “ 指揮 ” 便可以在顯示屏上組成不同的字符、數(shù)字及圖形。我們把液晶顯示的掃描驅(qū)動(dòng)方式稱為動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)法。在驅(qū)動(dòng)方式上相應(yīng)地采用了類同于 CRT 的光柵掃描方法。 表 液晶顯示器件電 極 結(jié)構(gòu) Table The Electrode structure of the liquid crystal display device BP A SEG 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 ??8 當(dāng)液晶顯示器件上顯示像素眾多時(shí)，如點(diǎn)陣型液晶顯示器件，為了節(jié)省龐大的硬件驅(qū) 動(dòng)電路，在液晶顯示器件電極的制作與排列上作了加工，實(shí)施了矩陣型的結(jié)構(gòu)，即 把水平一組顯示像素的背電極都連在一起引出，稱之為行電極，把縱向一組顯示像素的段電極都連接起來一起引出，稱之為列電極。這就是靜態(tài)驅(qū)動(dòng)法 。振蕩器的脈沖信號經(jīng)分頻后直接施加在液晶顯示器件的背電極 BP 上，而段電極的脈沖信號是由顯示選擇信號 A 與時(shí)序脈沖通過邏輯異或合成產(chǎn)生，當(dāng)某位顯示像素被顯示選擇時(shí)， A＝ 1，該顯示像素上兩電極的脈沖電壓相位相差 180176。它適用于筆段型液晶顯示器件的驅(qū)動(dòng) 。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)響應(yīng)速度快、耗電少、驅(qū)動(dòng)電壓低，但驅(qū)動(dòng)電極度數(shù)必須與顯示筆段數(shù)相同，因而用途不如多路驅(qū)動(dòng)廣。對于 TN及 STNLCD 一般采用靜態(tài)驅(qū)動(dòng)或多路驅(qū)動(dòng)方式。 液晶顯示的驅(qū) 動(dòng)就是用來調(diào)整施加在液晶顯示器件電極上的電位信號的相位、峰值、頻率等，建立驅(qū)動(dòng)電場，以實(shí)現(xiàn)液晶顯示器件的顯示效果。在實(shí)際應(yīng)用中，由于采用了數(shù)字電路驅(qū)動(dòng)，所以這種交流電場是通過脈沖電壓信號來建立的。前偏振片表面還有一保護(hù)膜，使用時(shí)應(yīng)揭去，偏振片怕高溫、高濕，在高溫高濕條件下會(huì)使其退偏振或起泡。 3．偏振片 偏振片又稱偏光片，由塑料膜材料制成。 每種液晶材料都有自己固定的清亮點(diǎn) TL 和結(jié)晶點(diǎn) Ts。 山東工商學(xué)院 2020 屆畢業(yè)論文 13 2．液晶 液晶材料是液晶顯示器件的主體。因此，外引線不能進(jìn)行傳統(tǒng)的錫焊，只能通過導(dǎo)電橡膠條或?qū)щ娔z帶等進(jìn)行連接。經(jīng)光刻加工制成透明導(dǎo)電圖形。 圖 液晶顯示器件基本結(jié)構(gòu) The basic structure of the liquid crystal display device 現(xiàn)將構(gòu)成液晶顯示器件的三大基本部件和特點(diǎn) ??8 介紹如下： 這是一 種表面極其平整的浮法生產(chǎn)薄玻璃片。 不同類型的液晶顯示器件，其組成可能會(huì)有不同，但是多有液晶顯示器件都可以認(rèn)為是由兩片刻有透明導(dǎo)電電極的基板，夾持一個(gè)液晶層，封接成一個(gè)偏平盒（有時(shí)在外表面還可能貼裝上偏振片等）構(gòu)成的。其基本結(jié)構(gòu)，呈平板形。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能 ，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止 ??5 。在閑置模式下， CPU 停止工作。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫 “1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。有余輸入至內(nèi)部 時(shí)鐘信號 要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對外部時(shí)鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。 石晶 振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 (4)振蕩器特性 ??3 ： XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器 。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。 /PSEN: 外部程序存儲(chǔ)器的選通信號。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 P3口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下所示： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） 山東工商學(xué)院 2020 屆畢業(yè)論文 11 /RD（外部 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。當(dāng) P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P2口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信號。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口作為低八位地址接受。 P1 口 ： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的低八位。 圖 AT89C51 單片機(jī)的引腳圖 Fig. AT89C51 Microcontroller 山東工商學(xué)院 2020 屆畢業(yè)論文 10 引腳說明 ??2 VCC:供電電壓 GND:接地 P0 口 ： P0 口為一個(gè) 8位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門 電流。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器體制工作并禁止其他所有不見工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。同時(shí)， AT89C51 降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種可選的節(jié)電工作模式。 （ 1） AT89C51 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)： AT89C51 單片機(jī)由中央處理器（ CPU），程序存儲(chǔ)器（ ROM），數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，并行 I/O 接口，串行 I/O接口和中斷系統(tǒng)等組成 ??2 。由于將多功能 8位 CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器， AT89C2051 是它的一種精簡版本。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 1000 次。 （ 2） 89 系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ??7 89 系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和 80C51 相近，它主要包含以下一些部件： a). CPU； b). 振蕩電路； c). 總線控制部件； d). 中斷控制部件； e). 片內(nèi) Flash 存儲(chǔ)器； f). 片內(nèi) RAM； g). 并行 I/O接口； h). 定時(shí)器； i). 串行 I/O接口山東工商學(xué)院 2020 屆畢業(yè)論文 8 AT89C51 單片機(jī)介紹 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié) FLASH 存儲(chǔ)器（ FPEROM— Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。 用 89 系列單片機(jī)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，可以進(jìn)行反復(fù)的系統(tǒng)試驗(yàn)；每次可以編入不同的程序，這樣可以保證用戶的設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)化。這時(shí)不管用 40 引腳還是 44引腳的產(chǎn)品，只要用相同引腳的 89系列單片機(jī)取代 80C51 的單片機(jī)即可。同時(shí)，在系統(tǒng)的工作過程中，能有效的保存一些數(shù)據(jù)信息，即使外界電源損壞也不影響到信息的保存。 (4)實(shí)現(xiàn)液晶顯示屏上中文顯示及滾動(dòng)和圖片顯示功能。 (2)深入熟悉單片機(jī)工作原理以及端口用法。~255176。~255176。 110176。目前，幾乎所有的點(diǎn)陣圖形和大部分點(diǎn)陣字符液晶顯示器件都是采用 STN 型液晶材料 。 STN 型液晶 顯示器件在定義中被稱為超扭曲向列液晶顯示器件。常見的手表、數(shù)字儀表、電子鐘等都是 TN 型器件。近年來由于電腦液晶顯示器的出現(xiàn)，使 TFT 型液晶顯示屏成為液晶高端產(chǎn)品中的新星。其中按結(jié)構(gòu)特性分類是最基本的。 液晶顯示（ LIQUID CRYSTAL DISPLAY）由于眾多優(yōu)點(diǎn)而成為被人們廣泛應(yīng)用的一種顯示材料，而它的種類又有很多。目前，液晶顯示器的響應(yīng)時(shí)間都在 50ms 以下，亮度在 200cd/m2 左右，可視度達(dá)到 120176。這樣的設(shè)計(jì)方法不僅提高了顯示屏的反應(yīng)時(shí)間，同時(shí)在灰度控制上也可以做到非常精確，這就是 TFT 色彩較DSTN 更為逼真的原因。相對于 DSTN 而言， TFT 液晶的主要特點(diǎn)是為每個(gè)像素配置一個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)器件，其加工工藝類似于大規(guī)模集成電路。 1994 年，東芝公司又推出了專為筆記本電腦設(shè)計(jì)的 TFT 液晶顯示屏，并且迅速登上時(shí)代的舞臺(tái)，成為當(dāng)今 IT 業(yè)界的主流選擇。 DSTN 是 Dual Scan Tortuosity Nomograph 的縮寫，中文稱之為 “ 雙重掃描被動(dòng)式 ” ，我們也把 DSTN 俗稱 “ 偽彩 ” 。 STN 的出現(xiàn)首次讓 LCD 出現(xiàn)了色彩， STN 主要應(yīng)用于一些顯示屏尺寸較大要求不高的產(chǎn)品中。但那時(shí)的液晶顯示器色彩單一，亮度很低，用戶所能看到是沒有色度的黑白顯示屏。而且可視角度小，拖影現(xiàn)象十分明顯，因此僅被應(yīng)用于計(jì)算機(jī)面板、電子表及電器零件顯示器，及早期的低價(jià)位筆記本電腦等對圖像顯示質(zhì)量要求不高的設(shè)備上 ??3 。SHARP 公司在其生產(chǎn)的小型計(jì)算器上首次采用了 LCD，它所采用的是扭轉(zhuǎn)向列型（ Twisted Nematic， TN）液晶顯示技術(shù)，畫面反應(yīng)時(shí)間較慢，且輸出的光線亮山東工商學(xué)院 2020 屆畢業(yè)論文 4 度不高，所以稱為 “ 被動(dòng)式 ” 。 正因?yàn)樗哂羞@些特點(diǎn)，所以在一切小型、便攜、數(shù)字、智能化儀表中具有最大競爭力；在大信息量、彩色化、微型及巨型顯示領(lǐng)域，液 晶顯示器件也具有很大的潛力。 5. 液晶顯示器件雖然所需材料都有特殊、較高的要求，但是其結(jié)構(gòu)簡單，而且工藝非常適應(yīng)現(xiàn)代化規(guī)模生產(chǎn)。因此，在陽光下也能看的很清楚，既沒有刺目感，也不會(huì)引起視覺疲勞，更沒有射線輻射，傷害視力。顯示圖案的自由度也相當(dāng)大。 3. 平板形結(jié)構(gòu)，尺寸可以很大，也可以 很小。是所有顯示器件中功耗最小的。這樣，當(dāng)顯示部位施加上電壓后，引起液晶分子排列狀態(tài)的改變，調(diào)制了外界光，從而達(dá)到了顯示的目的。 。 目前，應(yīng)用在電子表、計(jì)算器及其它廣泛應(yīng)用在儀器、儀表上的液晶顯示器件屬于一種叫做扭曲向 列型的顯示器件。有彩色偏振片型（ STN）；有可以作為液晶電視的有源矩陣型（ TFT） 。此外，還有不用偏振片，具有存儲(chǔ)效應(yīng)的相變型（ PC） 。 山東工商學(xué)院 2020 屆畢業(yè)論文 3 液晶作為顯示器件時(shí)，方式很多。液晶由于稍微受外界環(huán)境影響分子排列就會(huì)改變，因而是一種具有很多奇異性能的功能材料。 液晶是一種很有價(jià)值，應(yīng)用廣泛的物質(zhì)形態(tài)。其分子呈長棒狀，平時(shí)，是沿棒狀長軸方向有序排列的，當(dāng)它與固體表面接觸時(shí)，會(huì)沿與固體表面狀態(tài)最低自由能狀態(tài)排列。一般根據(jù)分子排列的不同，液晶可以分為近晶相、向列相和膽甾相?？傊?，液晶既不同于液體，又不是晶體，而是一種既有液體流動(dòng)性又具有晶體各向異性的特殊物質(zhì)態(tài) ??1 。從微觀上觀察，液晶的分子一般都是剛性的棒狀分子 ，而且沿分子軸的不同方向會(huì)表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)。 液晶和液晶顯 液晶是物質(zhì)的一種特殊狀態(tài)。因此，用途廣闊的數(shù)字顯示器件，它們都已深深地扎根于人類的生活和國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域了。數(shù)字顯示是應(yīng)用面最廣、使用量最大、開發(fā)器件種類最多的一種顯示。數(shù)字化后的信息才能更準(zhǔn)確，而且具有了同一性，才能被計(jì)算機(jī)識(shí)別、處理，才能準(zhǔn)確清晰地傳遞給人們。不能想象一個(gè)沒有現(xiàn)代顯示技術(shù)的現(xiàn)代社會(huì)，將會(huì)成為什么狀態(tài)。但是要想將處理后的信息及時(shí)、準(zhǔn)確的傳遞給人們，還必須通過顯示技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。面臨著如此浩如煙海的大量信息，人們已經(jīng)成功地使用了計(jì)算機(jī)來進(jìn)行處理。統(tǒng)計(jì)表明，信息量的增長平均每年在 13％以上，今后更將以每年 40％以上的速度增長。 這種現(xiàn)代顯示的一般基本過程是將各種電量、非電量（如聲、光、熱、力、數(shù)字、化學(xué)等）的信息源通過一定的處理器，進(jìn)行處理后再由顯示器進(jìn)行顯示，也可將這種現(xiàn)代顯示技術(shù)稱之為信息顯示技術(shù) ??3 。這種顯示技術(shù)是 21 世紀(jì)植根于近代科學(xué)技術(shù)中發(fā)展起來的，是現(xiàn)代 科學(xué)技術(shù)的一個(gè)重要組成部分。 顯示，最大的特點(diǎn)是光與電的結(jié)合，是光與近代科學(xué)成就的結(jié)合。 因此，長久以來，人們一直致力于將各種信息轉(zhuǎn)變?yōu)橐曈X信息在傳遞給人們。視覺信息不僅數(shù)量最大，而且最準(zhǔn)確、最及時(shí)、也 最可靠，人們常引用的成語： “ 一目了然 ” 就是這個(gè)意思。其中，視覺獲得的信息大約占 70％以上，其他如聽覺、味覺、嗅覺、觸覺加在一起不足 30％。 本文主要研究內(nèi)容及要解決的問題有： (1)液晶顯示器件原理及液晶控制器 KS0108 (2)單片機(jī)工作原理以及端口功能 (3)選 擇合適的編程軟件 (4)熟練運(yùn)用軟件編程并進(jìn)行仿真 (5)實(shí)現(xiàn)液晶顯示屏上中文顯示及滾動(dòng)和圖片顯示功能山東工商學(xué)院 2020 屆