彩色STN模塊VP2188與51單片機接口設計

VP2188是精電蓬遠生產的一款彩色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)，驅動能力為176行，396列(132*RGB)輸出.

　　PCF8837的特點是有內部集成驅動電源功能模塊及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，可以通過軟件管理驅動電源的工作 ，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脈寬調制和相位混頻組合實現FRC4的多極灰度控制、N-線反轉和超頻反轉以消減串色等等.

　　1 PCF8837的主要特點

　　PCF8837驅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，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進制數-63H～63H MMVOP是OTP中的預設偏移量.

　　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還可以分段設置溫度補償以及設置最佳對比度，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)校準功能設置的.

　　PCF8837顯示存儲器為矩陣式尋址結構，它的1個單元為16位，代表1個顯示像素的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，結束點地址寄存器指針XE和YE.通過指令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線反轉功能和行選脈沖，提供局部顯示的效果.通過指令MADCTL設置MY、MX、V、LAO、RGB來實現圖像的旋轉功能.MY、MX、V,LAO、RGB的取值和圖像顯示的關系如表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水平尋址方式寫存儲器垂直尋址方式寫存儲器

　　RGB顯示數據順序為R、G、B顯示數據順序為B、G、R

　　圖1為存儲器實現圖象旋轉時的數據送顯流程，X為顯示數據行，Y為顯示數據列.根據此流程圖，要實現圖像的逆時針旋轉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，然后開局部顯示即可.其他的顯示效果也可以通過設置MADCTL指令的相應位來實現.通過指令VSCRDEF設置滾動模式列的定義以及滾動列的頂部和底部，SEP指令設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，當不用顯示時可以打開休閑模式，此時僅保留MSN數據，且頻率降低，使驅動器的功率消耗減小.

　　圖1 程序流程圖