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基于HT1621B段式液晶模块的驱动应用

发布时间：2020-09-03 发布时间：
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段式液晶由于其功耗低、价格便宜在很多家电中得到广泛的应用，其驱动其实并不复杂，大多是情况下都是用HT1621B进行驱动。
HT1621是128 点内存映象和多功能的LCD驱动器HT1621 的软件配置特性使它适用于多种LCD应用场合包括LCD模块和显示子系统用于连接主控制器和HT1621的管脚只有4 或5 条HT1621 还有一个节电命令用于降低系统功耗。
在使用HT1621进行驱动时，首先得根据订做的液晶进行原理设置。驱动液晶实际上就是往HT1621的内部寄存器中写数据，至于数据如何去驱动液晶我们可以不去理会它。下面也一款订做的液晶为例进行说明：
资源分配如下，3个数码管每个数码管由7段组成，还有3个风速图标，4个温度图标和一个冒号图标。

我们知道HT1621是由4个COM口和18个Seg接口构成，COM口的连接和简单，直接对应连接即可，而Seg可以根据你的PCB布局、连线的方便等进行选择性连接。

 
在这里我们可以COM口对应连接，Seg端口按照顺序连接5~12脚，得到的图纸如下：

有了这个原理图，后面我们就可以设计驱动程序了，在设计驱动程序之前，必须认识到一个问题，段式液晶是由很多段或者图标、点构成，从而构成的显示图 案。而这些多、图标、点都是由HT1621的寄存器中的位组成的，所以，如果驱动程序按照位进行控制，将给我很大的方便和灵活。

但是我们知道，除了C51提供位操作为，其他单片机并不提供位操作的定义方式，但是，基本上所有的编译器都提供位段的定义方式，所以下面我们将使用位段进行定义：

由原理图和液晶资料我们可以看出，Seg0对应第一个数码管的F、G、E三段，Seg1对应第一个数码管的A、B、C、D四段。而第二个数码管和第三个数码 管的每一段顺序与第一个相同。所以，我们可以使用与第一个数码管相同的结构体进行三个数码管的定义，当然有时候每个数码管的每一段顺序并不一定相同，这个 是由段式液晶在设计时的走线确定的。如果每一个数码的顺序不同，我们就得分别定义其结构体了。

typedef union
{
struct
{
u8 DA : 1; //
u8 DB : 1; //
u8 DC : 1; //
u8 DD : 1; //
u8 Rcv: 4; //
} BtL;

struct
{ //
u8 DF : 1; //
u8 DG : 1;
u8 DE : 1; //
u8 DO : 1; //
u8 Rcv: 4; //
} BtH;

} HTB_SEG;

在这里，我们把同一个数码管的7段定义在一个结构体中，如果使用F、G、E三个段式，我们使用BtH这个变量，如果使用A、B、C、D四段时，我们使用 BtL这个变量。当然，我们也可以把这两个分开定义。由于第二个数码管多了个冒号，同样把其放入BtH变量中，第一个和第三个数码管中没有使用这个位，不 用即可。

typedef union
{
struct
{
u8 K1 : 1; //
u8 K2 : 1; //
u8 K3 : 1; //
u8 Rcv: 5; //
} BtL;

struct
{
u8 K7 : 1; //
u8 K6 : 1; //
u8 K5 : 1; //
u8 K4 : 1; //
u8 Rcv: 4; //
} BtH;

} HTB_ICN;

用同样的方法定义剩余的图标，获得上面的结构体。由此我们看出，每个寄存器实际上只使用了前面4个位，后面的4个位没有使用，保留。

typedef struct
{
HTB_SEG Seg0;
HTB_SEG Seg1;

HTB_SEG Seg2;
HTB_SEG Seg3;

HTB_SEG Seg4;
HTB_SEG Seg5;

HTB_ICN Seg6;
HTB_ICN Seg7;

} HTB_RAM;

HTB_RAM HTBRam;

最后我们把使用的8个寄存器分别使用上面的结构体变量进行定义，前面6个为数码管，后面2个为图标。有了这个结构体，后面定义一个变量用于操作每个数码管。

数码管显示驱动如下，从0~9通过控制每一段形成字符：

/**************************************************************************************
* FunctionName : HTB_SegVal()
* Description : 数码管填值
* EntryParameter : None
* ReturnValue : None
**************************************************************************************/
void HTB_SegVal(HTB_SEG *pSg1, HTB_SEG *pSg2, u8 dat)
{
switch (dat)
{
case 0:pSg2->BtL.DA = 1; pSg2->BtL.DB = 1; pSg2->BtL.DC = 1; pSg2->BtL.DD = 1;
pSg1->BtH.DE = 1; pSg1->BtH.DF = 1; pSg1->BtH.DG = 0; break;

case 1:pSg2->BtL.DA = 0; pSg2->BtL.DB = 1; pSg2->BtL.DC = 1; pSg2->BtL.DD = 0;
pSg1->BtH.DE = 0; pSg1->BtH.DF = 0; pSg1->BtH.DG = 0; break;

case 2:pSg2->BtL.DA = 1; pSg2->BtL.DB = 1; pSg2->BtL.DC = 0; pSg2->BtL.DD = 1;
pSg1->BtH.DE = 1; pSg1->BtH.DF = 0; pSg1->BtH.DG = 1; break;

case 3:pSg2->BtL.DA = 1; pSg2->BtL.DB = 1; pSg2->BtL.DC = 1; pSg2->BtL.DD = 1;
pSg1->BtH.DE = 0; pSg1->BtH.DF = 0; pSg1->BtH.DG = 1; break;

case 4:pSg2->BtL.DA = 0; pSg2->BtL.DB = 1; pSg2->BtL.DC = 1; pSg2->BtL.DD = 0;
pSg1->BtH.DE = 0; pSg1->BtH.DF = 1; pSg1->BtH.DG = 1; break;

case 5:pSg2->BtL.DA = 1; pSg2->BtL.DB = 0; pSg2->BtL.DC = 1; pSg2->BtL.DD = 1;
pSg1->BtH.DE = 0; pSg1->BtH.DF = 1; pSg1->BtH.DG = 1; break;

case 6:pSg2->BtL.DA = 1; pSg2->BtL.DB = 0; pSg2->BtL.DC = 1; pSg2->BtL.DD = 1;
pSg1->BtH.DE = 1; pSg1->BtH.DF = 1; pSg1->BtH.DG = 1; break;

case 7:pSg2->BtL.DA = 1; pSg2->BtL.DB = 1; pSg2->BtL.DC = 1; pSg2->BtL.DD = 0;
pSg1->BtH.DE = 0; pSg1->BtH.DF = 0; pSg1->BtH.DG = 0; break;

case 8:pSg2->BtL.DA = 1; pSg2->BtL.DB = 1; pSg2->BtL.DC = 1; pSg2->BtL.DD = 1;
pSg1->BtH.DE = 1; pSg1->BtH.DF = 1; pSg1->BtH.DG = 1; break;

case 9:pSg2->BtL.DA = 1; pSg2->BtL.DB = 1; pSg2->BtL.DC = 1; pSg2->BtL.DD = 1;
pSg1->BtH.DE = 0; pSg1->BtH.DF = 1; pSg1->BtH.DG = 1; break;

case 0:pSg2->BtL.DA = 0; pSg2->BtL.DB = 0; pSg2->BtL.DC = 0; pSg2->BtL.DD = 0;
pSg1->BtH.DE = 0; pSg1->BtH.DF = 0; pSg1->BtH.DG = 0; break;

default:break;
}
}

/**************************************************************************************
* FunctionName : HTBColon()
* Description : 冒号
* EntryParameter : None
* ReturnValue : None
**************************************************************************************/
void HTBColon(OS_SWT swt)
{
HTBRam.Seg2.BtH.DO = (swt > 0) ? 1 : 0;
}

/**************************************************************************************
* FunctionName : HTBTemStl()
* Description : 温度
* EntryParameter : None
* ReturnValue : None
**************************************************************************************/
void HTBTemStl(u8 stl)
{
HTBRam.Seg7.BtH.K4 = 0;
HTBRam.Seg7.BtH.K5 = 0;
HTBRam.Seg7.BtH.K6 = 0;
HTBRam.Seg7.BtH.K7 = 0;

switch (stl)
{
case 0: HTBRam.Seg7.BtH.K4 = 1; break;
case 1: HTBRam.Seg7.BtH.K5 = 1; break;
case 2: HTBRam.Seg7.BtH.K6 = 1; break;
case 3: HTBRam.Seg7.BtH.K7 = 1; break;
default : break;
}
}

/**************************************************************************************
* FunctionName : HTBWndStl()
* Description : 风速
* EntryParameter : None
* ReturnValue : None
**************************************************************************************/
void HTBWndStl(u8 stl)
{
HTBRam.Seg6.BtL.K1 = 0;
HTBRam.Seg6.BtL.K2 = 0;
HTBRam.Seg6.BtL.K3 = 0;

switch (stl)
{
case 0: HTBRam.Seg6.BtL.K3 = 1; break;
case 1: HTBRam.Seg6.BtL.K2 = 1; break;
case 2: HTBRam.Seg6.BtL.K1 = 1; break;
default : break;
}
}
图标的驱动如上，其实就是根据需要修改每一个寄存器位，这个寄存器修改后，我们还必须得传递给HT1621更新显示，才能真正实现显示的驱动：

/**************************************************************************************
* FunctionName : HTB_SendBitMsb()
* Description : 发送发送多位[高位在前]
* EntryParameter : None
* ReturnValue : None
**************************************************************************************/
void HTB_SendBitMsb(u8 dat, u8 cnt)
{
for (u8 i=0; i {
(dat & 0x80) ? GPIO_WriteHigh(HTB_DT_PORT, HTB_DT_PIN) :
GPIO_WriteLow(HTB_DT_PORT, HTB_DT_PIN);

dat <<= 1;
GPIO_WriteLow(HTB_WR_PORT, HTB_WR_PIN);
HTB_DelayUs(3);
GPIO_WriteHigh(HTB_WR_PORT, HTB_WR_PIN);
}
}

/**************************************************************************************
* FunctionName : HTB_SendBitLsb()
* Description : 发送多位[低位在前]
* EntryParameter : None
* ReturnValue : None
**************************************************************************************/
void HTB_SendBitLsb(u8 dat, u8 cnt)
{
for (u8 i=0; i {
(dat & 0x01) ? GPIO_WriteHigh(HTB_DT_PORT, HTB_DT_PIN) :
GPIO_WriteLow(HTB_DT_PORT, HTB_DT_PIN);

dat >>= 1;
GPIO_WriteLow(HTB_WR_PORT, HTB_WR_PIN);
HTB_DelayUs(3);
GPIO_WriteHigh(HTB_WR_PORT, HTB_WR_PIN);
}
}

/**************************************************************************************
* FunctionName : HTB_SendCmd()
* Description : 发送命令
* EntryParameter : None
* ReturnValue : None
**************************************************************************************/
void HTB_SendCmd(u8 cmd)
{
GPIO_WriteLow(HTB_CS_PORT, HTB_CS_PIN);
HTB_SendBitMsb(0x80, 3); // 前面3位命令代码
HTB_SendBitMsb(cmd, 9); // 后面10位: a5~a0[RAM地址]+d3~d0[RAM数据]
GPIO_WriteHigh(HTB_CS_PORT, HTB_CS_PIN);
}

/**************************************************************************************
* FunctionName : HTBSendNDat()
* Description : 发送N数据
* EntryParameter : None
* ReturnValue : None
**************************************************************************************/
void HTBSendNDat(u8 addr, u8 *pDat, u8 cnt, u8 bitNum)
{
GPIO_WriteLow(HTB_CS_PORT, HTB_CS_PIN);
HTB_SendBitMsb(0xA0, 3); // 前面3位命令代码
HTB_SendBitMsb(addr<<2, 6); // a5~a0[RAM地址]

for (u8 i=0; i {
HTB_SendBitLsb(*pDat++, bitNum); // RAM数据
}

GPIO_WriteHigh(HTB_CS_PORT, HTB_CS_PIN);
}

上面的函数是通过按位传递的方式把数据发给HT1621，并不复杂，这里就不相信介绍了：

typedef enum
{
HTB_CMD_BIAS = 0x29, // 0B:0010 abXc-ab控制占空比，-c控制偏压
HTB_CMD_SYSEN= 0x01, //
HTB_CMD_LCDOFF = 0x02, //
HTB_CMD_LCDON= 0x03, //

} HTB_CMD;

最后，我们可以看出，在修改了全局变量后，在把更新的数据传递给驱动芯片就可以了，非常简单方便灵活，这个示例让我们充分了解和使用位段进行位控制是非常方便。

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