数据驱动的工控人机界面技术LCD控制驱动与接口设计

导语：

液晶显示（LCD）作为嵌入式系统中的人机界面，稳定可靠、成本低、功耗小、控制驱动方便、接口简单易用且模块化结构紧凑，在工业控制领域得到了广泛应用。本文将阐述LCD控制驱动及其MCU接口设计的特征和常见各种类型的具体设计，并说明其基础电路设计。

液晶显示及其控制驱动与接口概述

液晶显示是利用液晶材料在电场作用下发生位置变化而遮蔽/通透光线的性能制作成的一种重要平板显示器件。常见的有TN型（Twist Nematic，扭曲向列型液晶）、STN型（Super TN，超扭曲向列型液晶）和TFT型（Thin Film Transistor，薄膜晶体管型液晶）。TN和STN型常用作单色LCD，而TFT型则用于真彩色LCD。

常见LCD的控制驱动与接口设计

2.1 段式LCD的控制驱动与接口设计

段式LCD用于显示段形数字或固定形状的符号，如Holtek HT1621，它内含显存、振荡电路，4线串行MCU连接，可进行32段×4行=128点控制显示。HT1621如图1所示。

2.2 字符型LCD的控制驱动与接口设计

字符型LCD用于显示5×8等点阵字符，如Hitachi HD44780U，它内嵌显存SRAM、ASCII码等字符库，可直接连接68XX MCU 的4/8位PPI接口。HD44780U如图2所示，有直接连接和间接连接两种方式。

2.3 单色点阵类型LCDS 控制驱动与接口设计

单色点阵类型LCDS 用于图形或图形文本混合显示，如Seiko Epson SED1520，可实现61列×16行点阵显示；Hitachi HD61202U+HD61203 可实现64×64点阵显示；Toshiba T6963C+T5565+T6A39+T6A40 可实现640×128点阵显示。这类设备通常需要12～18V负电源调整对比度，并可以外引时钟或构建振荡器。此外，还需扩展大容量汉字库或自制字库以支持文字输出。

结论：

随着科技发展，不同类型的工控人机界面的需求也在不断增加。在此背景下，对于如何通过数据来优化人机界面的工作流程至关重要。通过对不同类型LCDS 的深入研究，我们能够更好地理解如何为特定的应用场景选择合适的人机界面技术，从而提高整个系统效率并降低成本。本文旨在为读者提供一个全面的视角，以帮助他们做出明智决策。