第三章人机对话与数据通信.

3．2．1段码式LCD显示

1．LCD显示的原理：液晶是特殊的有机物质，它在外加电场条件下，在电场作用下具有各向导性、双折射性、

二色性等。其光学性质发生改变的现象叫“电光效应”。利用液晶材料的“电光效应”可以做成具有平面显示

结构的数字及图形显示。

2．段码式LCD显示的驱动：段码式LCD每个显示位的电极配置与七段数码管相似，通常有多位字符构成一块液晶显示片。其驱动方式有静态驱动和时分割驱动两种。

（1）静态驱动方式：LCD静态驱动方式中驱动某一段的驱动原理图和波形图如下图所示。A端接交变的方波信号，B端接控制该段显示状态的信号。

从图中可看出，当该段两个电极上的电压相同时，电极间的相对电压为0，该段不显示；当两极上的电压相位相

反时，两电极间的相对电压为两倍幅值方波电压，该段显示，即呈黑色的显示状态。

（2）迭加驱动方式：迭加驱动方式通常采用电压平均法。其占空比有1/2、1/8、1/12、1/16、1/32、1/64等，

偏比有1/2、1/3、1/5、1/7、1/9等。

不同的驱动方式对应不同的电极引线连接方式，因此，一旦选择了LCD显示器件后，其驱动方式也就相应的确定了。

（3）硬件译码的LCD驱动接口：LCD显示的驱动电路较多。这里以MAXIM公司生产的用于段码式液晶驱动的专用芯片ICM7211AMIPL为例。它具有与微机良好的接口，内置有“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”、“8”、“9”、“-”、“E”、“H”、“L”、“P”、“—”16个字母，功耗较小，有方波驱动输出（通过外

首先介绍

各引脚的功能为：

∙VCC：模块+5V电源输入端。

∙GND：地线输入端。

∙VO：显示亮度调节。

∙CSA、CSB：芯片选择控制。其值为00时选通HD61202（1），即选择左屏有效；值为01时选通HD61202（2），即选择中屏有效；值为10时选通HD61202（3），对应的选择右屏有效。

∙D/I：数据、指令选择。D/I=1时进行数据操作；D/I=0时写指令或读状态。

∙R/W：读写选择信号。R/W=1为读选通；R/W=0为写选通。

∙E：读写使能信号。在E的下降沿，数据被写入HD61202；在E高电平期间，数据被读出。

∙DB0~DB7：数据总线。

2．控制信号的时序：

3．HD61202显示RAM的地址结构：整个显示屏的64行分成8页。因HD61202模块中有三个列驱动器，因此该显示器分成了左、中、右三个显示屏。三个显示屏唯一的不同就是每屏的有效地址不同。显示屏是按页显示的。每次从

数据总线上送来的数据对应显示屏的8行、1列，这种显示方式与微机上显示汉字的格式相差90度，这需要特别注意。

4．图形式LCD模块的指令简介

（1）显示开关命令：0 0 1 1 1 1 1 I/O

（2）显示起始行（ROW）设置指令：1 1 显示起始行（0~63）

（3）页（PAGE）设置指令：1 0 1 1 1 页号（0~7）

（4）列地址设置命令：0 1 显示列地址（0~63）

（5）读状态指令：BUSY 0 ON/OFF RESET 0 0 0 0

1．触摸屏简介

2．触摸屏的种类

3．触摸屏控制器ADS7843

三、参考章节

3．3．1 触摸屏简介

触摸屏是一种新型的电脑输入设备, 使用者仅需以手指触摸计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作,方便、快捷地查询想要的信息或资料，简单、直观地实现人与复杂机器的交流。

1．触摸屏的发展：触摸屏的发展经历了从低档向高档发展的历程。从红外屏、四线电阻屏到电容屏，现在又发展到声波触摸屏、五线电阻触摸屏，性能越来越可靠，技术越来越先进。触摸屏在国内的应用可以追述到二十世纪80年代末。

2．触摸屏的技术特性

（1）透明性能：衡量触摸屏透明性能不仅要从它的视觉效果来衡量，还应该包括透明度、色彩失真度、反光性和清晰度这四个特性。

（2）绝对坐标系统：绝对坐标系统的特点是每一次定位坐标与上一次定位坐标没有关系，每次触摸的数据通过校准转为屏幕上的坐标，不管在什么情况下，触摸屏这套坐标在同一点的输出数据是稳定的。

（3）检测与定位：

3．3．2 触摸屏的种类

1．电阻式触摸屏

（1）电阻式触摸屏的工作原理：电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面紧密配合的电阻薄膜屏，这是一种多层的复合薄膜，在两层导电层之间有许多细小的透明隔离点把它们隔开绝缘。当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了一个接触，控制器检测到这个接通点并计算出X、Y轴的位置，这就是所有电阻技术触摸屏共同的最基本原理。

（2）电阻式触摸屏的优缺点：

电阻式触摸屏的优点：它最大的优点是不怕油污，灰尘，水。电阻式触摸屏的经济性很好，供电要求简单，非常容易产业化，而且适应的应用领域多种多样。例如现在常用的PDA等手持设备，基本上都是采用电阻式触摸屏。

电阻触摸屏的缺点：因为复合薄膜的外层采用塑胶材料,太用力或使用锐器触摸可能划伤整个触摸屏而导致报废。

2．红外式触摸屏

（1）红外式触摸屏的原理：红外触摸屏以光束阻断技术为基本原理，在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应形成横竖交叉的由红外线组成的栅格。当有任何物体进入这个栅格的时候，就会挡住经过该位置的横竖两条红外线，在红外线探测器上会收到变化的信号，因而可以判断出触摸点在屏幕的位置。

（2）红外式触摸屏的优缺点：红外线式触摸屏的主要优点是价格低廉、安装方便、不需要卡或其它任何控制器，可以用在各档次的计算机上。完全透光，不影响显示器的清晰度。发光二极管寿命比较短，影响了整个触摸屏的寿命；靠感应红外线运作，外界光线变化均会影响其准确度；

3．电容式触摸屏

（1）电容式触摸屏的原理：电容屏在原理上把人体当作一个电容器元件的一个电极使用，是利用人体的电流感应进行工作的。

（2）电容式触摸屏的优缺点：电容式触摸屏是众多触摸屏中最可靠、最精确的一种。电容屏反光严重，而且电容技术的四层复合触摸屏对各波长光的透光率不均匀，存在色彩失真的问题，电容屏更主要的缺点是漂移。

4．表面声波式触摸屏

（1）表面声波式触摸屏的原理：超声波触摸屏通过屏幕纵向和横向边缘的压电换能器发射超声波来实现，在各自对面的边缘上装有超声波传感器，这样就在屏幕表面形成一个纵横交错的超声波栅格。当手指或者其他柔性触摸笔接近屏幕表面时，接收波形对应手指挡住部位信号衰减了一个缺口，计算缺口位置即得触摸坐标。

（2）表面声波式触摸屏的优缺点：表面声波触摸屏是众多触摸屏中较可靠、较精确的一种。它的抗刮伤性良好，不受温度、湿度等环境因素影响，寿命长；透光率高，能保持清晰透亮的图像质量；没有漂移，只需安装时一次校正；有第三轴（即压力轴）响应。表面声波屏也有不足之处，它需要经常维护，因为灰尘等会阻塞触摸屏表面的导波槽，使波不能正常发射，或使波形改变而控制器无法正常识别，从而影响触摸屏的正常使用。

通过各种触摸屏的介绍，可对它们做一性能比较，并列出比较表。

3．3．3 触摸屏控制器ADS7843