LED液晶显示器
• 解析LED液晶显示器
• 那么到底什么是LED液晶显示器呢。事实上，
我们现在所谓的LED液晶显示器，并不是一个准
确的叫法，它只是媒体和网友们为了方便，而为
其添加的简称。其全称应该是LED背光源液晶显
示器。根据液晶显示器的原理，液晶显示器是由
液晶分子折射背光源的光线来呈现出不同的颜色，
液晶分子自身是无法发光的，主要通过背光源的
照射来实现。目前，现在绝大部分液晶显示器的
背光源都是CCFL（也就是我们常说的冷阴极射线
管），它的原理近而LED背光则是用于代CCFL的
一个新型背光源。
LED液晶显示器的优点
• 既然是CCFL背光的替代者，LED背光源到底比CCFL背光好在什么地
方？第一条便是发光更均匀。由于CCFL背光的的灯管通常为条形或
者U型，很容易出现发光不均匀的问题，而LED背光由于原理的不同，
其发光体分布均匀，根本不用担心发光不均匀的问题。
• 其次，寿命更长。普通CCFL背光源的使用寿命为50000小时，
而LED的使用寿命则大于100000小时。因此使用LED背光源的液晶显
示器或液晶电视在使用时间较长后，背光源的亮度衰减情况要好于
CCFL背光。
• 第三，环保性更好。采用CCFL背光，永远无法解决“汞”这个
有毒物质，这是由其发光原理所决定的。看一看我们日常的白光灯管
就可知一二。我们平日使用的日光灯管均含有“汞”元素，和日光灯
管原理相似的CCFL背光自然也无法解决这个问题。但是，LED就没
有这一个问题。还有一点，LED背光的显示器比CCFL背光的显示器
更节能，以寸的显示器为例，LED背光源液晶显示器功耗约为
CCFL背光源显示器的六成
背光源
• 背光源（BackLight）是位于液晶显示器（LCD）背后的一种光源，
它的发光效果将直接影响到液晶显示模块（LCM）视觉效果。液晶显
示器本身并不发光，它显
• Cold Cathode Fluorescent Lamp简称CCFL，中文译名为冷阴极萤光
灯管，具有高功率、高亮度、低能耗等优点，广泛应用于显示器、照
明等领域。
• 特点
• 由于冷阴极在同样亮度下相对于常规光源如白炽灯、T5管等更加
节省能耗，并且可以根据需要进行调光达到场所所需的亮度。不但颜
色缤纷艳丽，而且平均寿命更是高达30000小时，性价比远高于常规
光源。
• 节能
• 同样的亮度，冷阴极灯耗电仅为软管灯（白炽灯）的20%，节省能耗
80%
冷阴极荧光灯
• CCFL
• 冷阴极荧光灯具有体积小、亮度高、寿命长的特点，但工作前需
要预热。该类光源已经广泛应用于液晶显示器，液晶电视机的背光源
中。液晶显示器上用的背光——冷阴极荧光灯英文名Cold Cathode
Fluorescent Lamps，简称CCFL
• 背光模组的主要产品种类有：发光二极管（LED）、卤钨灯、电
致发光（ELD）、冷阴极荧光灯（CCFL）、阴极发射灯（CLL）、
和金属卤化物灯等。其中工艺成熟、性能稳定,在彩色液晶显示器
（TFT-LCD）上普遍使用的背光源是冷阴极荧光灯（CCFL）；在面
积较小的LCD上普遍使用的是LED背光源，尤其以发光均匀、高效的
侧背光为主，LED背光源主要的应用范围：如手机、PDA、游戏机、
家用电器、仪表、仪器、数码产品、汽车应用部件等产品的LCD显示
面板。
• CCFL随液晶显示技术的成熟有着不小的市场前景，年增长率保
持在60%以上！目前，日本是CCFL器件的最大生产商市场占有率约
60%，其次是台湾，市场占有率约18%
LCD起源
• 液晶显示器
• LCD（ Liquid Crystal Display），对于许多的用户而言可能是一
个并不算新鲜的名词了，不过这种技术存在的历史可能远远超过了我
们的想像 －早在19世纪末，奥地利植物学家就发现了液晶，即液态
的晶体，也就是说一种物质同时具备了液体的流动性和类似晶体的某
种排列特性。在电场的作用下，液晶分子的排列会产生变化。从而影
响到它的光学性质，这种现象叫做电光效应。利用液晶的电光效应，
英国科学家在上世纪制造了第一块液晶显示器即LCD。今天的液晶显
示器中广泛采用的是定线状液晶，如果我们微观去看它，会发现它特
象棉花棒。与传统的CRT相比，LCD不但体积小，厚度薄（目前
英寸的整机厚度可做到只有5厘米），重量轻、耗能少（1到10 微瓦/
平方厘米）、工作电压低（到6V）且无辐射，无闪烁并能直接与
CMOS集成电路匹配。由于优点众多，LCD从1998年开始进入台式机
应用领域。
LED显示器分类
• （1）按字高分：笔画显示器字高最小有1mm
（单片集成式多位数码管字高一般在2～3mm）。
其他类型笔画显示器最高可达（英寸）
甚至达数百mm。
• （2）按颜色分有红、橙、黄、绿等数种。
• （3）按结构分，有反射罩式、单条七段式及
单片集成式。
• （4）从各发光段电极连接方式分有共阳极和
共阴极两种。
LED显示器的参数
• 由于LED显示器是以LED为基础的，所以它的光、电特性
及极限参数意义大部分与发光二极管的相同。但由于LED
显示器内含多个发光二极管，所以需有如下特殊参数：
• 1．发光强度比
• 由于数码管各段在同样的驱动电压时，各段正向电流
不相同，所以各段发光强度不同。所有段的发光强度值中
最大值与最小值之比为发光强度比。比值可以在～
间，最大不能超过。
• 2．脉冲正向电流
• 若笔画显示器每段典型正向直流工作电流为IF，则在
脉冲下，正向电流可以远大于IF。脉冲占空比越小，脉冲
正向电流可以越大。
1602LCD液晶简介
• 1602液晶也叫1602字符型液晶 它是一种专门用来显示字
母、数字、符号等的点阵型液晶模块 它有若干个5X7或者
5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一
个字符。每位之间有一个点距的间隔 每行之间也有间隔
起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此 所以他不能
显示图形
（用自定义CGRAM，显示效果也不好）
• 1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行
16个字符液晶模块（显示字符和数字）。
• 目前市面上字符液晶绝大多数是基于HD44780液晶芯片的，
控制原理是完全相同的，因此基于HD44780写的控制程序
可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。
1602LCD的特性
• 内含复位电+5V电压，对比度可调
• 提供各种控制命令,如：清屏、字符闪烁、
光标闪烁、显示移位等多种功能
• 有80字节显示数据存储器DDRAM
• 内建有160个5X7点阵的字型的字符发生器
CGROM
• 8个可由用户自定义的5X7的字符发生器
CGRAM
Lcd1602引脚介绍
HD44780HD44780内置了内置了DDRAMDDRAM（显示数据存储（显示数据存储RAMRAM）、）、CGROMCGROM（字符存储（字符存储
ROMROM）和）和CGRAMCGRAM（用户自定义（用户自定义RAMRAM）。）。
DDRAMDDRAM就是显示数据就是显示数据RAMRAM，用来寄存待显示的字符代码。共，用来寄存待显示的字符代码。共8080个字节，其地个字节，其地
址和屏幕的对应关系如下表：址和屏幕的对应关系如下表：
也就是说想要在LCD1602屏幕的第一行第一列显示一个“A”字,就要向DDRAM的
00H地址写入“A”的
代码就行了。但具体的写入是要按LCD模块的指令格式来进行的，后面我会讲到的。
一行有
40个地址 在1602中我们就用前16个就行了。第二行也一样用前16个地址。对应如
下：
DDRAM地址与显示位置的对应关系
我们往我们往DDRAMDDRAM里的里的00H00H地址处送一个数据，譬如地址处送一个数据，譬如0x31(0x31(数字数字11的代码的代码))并不能并不能
显示显示11出来。这是令初学者很容易出错的地方，原因就是如果出来。这是令初学者很容易出错的地方，原因就是如果 你要想在你要想在DDRAMDDRAM
的的00H00H地址处显示数据，则必须将地址处显示数据，则必须将00H00H加上加上80H80H，即，即0X80+0x000X80+0x00，若要在，若要在
DDRAMDDRAM的的01H01H处显示数据，则必须将处显示数据，则必须将01H01H加上加上80H80H即即 0X80+0x01 0X80+0x01。依次类推。。依次类推。
一会讲控制指令的的第一会讲控制指令的的第88条条DDRAMDDRAM地址的设定时，你就可以明白了地址的设定时，你就可以明白了
2.光标归位指令
功能：<1> 把光标撤回到显示器的左上方;
<2> 把地址计数器(AC)的值设置为0;
<3> 保持DDRAM的内容不变
3.输入模式设置指令
功能：设定每次写入1位数据后光标的移位方向，并且设定每次写入的一个字
符是否
移动。
参数设定的情况如下所示：
位名 设置
I/D 0=写入新数据后光标左移 1=写入新数据后光标右移
S 0=写入新数据后显示屏不移动 1=写入新数据后显示屏整体右移1
个字
4.显示开关控制指令
功能：控制显示器开/关、光标显示/关闭以及光标是否闪烁。参数设定的情况如下：
位名 设置
D 0=显示功能关 1=显示功能开
C 0=无光标 1=有光标
B 0=光标不闪烁 1=光标闪烁
5.设定显示屏或光标移动方向指令
功能：使光标移位或使整个显示屏幕移位。参数设定的情况如下：
S/C R/L 设定情况
0 0 光标左移1格，且AC值减1
0 1 光标右移1格，且AC值加1
1 0 显示器上字符全部左移一格，但光标不动
1 1 显示器上字符全部右移一格，但光标不动
6.功能设定指令 （非常重要的指令）
功能：设定数据总线位数、显示的行数及字型。参数设定的情况如下：
位名 设置
DL 0=数据总线为4位 1=数据总线为8位
N 0=显示1行 1=显示2行
F 0=5×7点阵/每字符 1=5×10点阵/每字符
7.设定CGRAM地指令
8.设定DDRAM地址指令
功能：设定下一个要存入数据的CGRAM的地址。 (注意这里我们送地址的
时候应该
是0x80+Address，这也是前面说到写地址命令的时候要加上0x80的原因)
9.读取忙信号或AC地址指令
功能：<1> 读取忙碌信号BF的内容，BF=1表示液晶显示器忙，暂时无法接收
单片机
送来的数据或指令; 当BF=0时，液晶显示器可以接收单片机送来的数据或指
令;
<2> 读取地址计数器(AC)的内容。
10.数据写入DDRAM或CGRAM指
令
功能：<1> 将字符码写入DDRAM，以使液晶显示屏显示出相对应的字符;
<2> 将用户自己设计的图形存入CGRAM。
11.从CGRAM或DDRAM读出数据
的指
功能：读取DDRAM或CGRAM中的内容。
基本操作时序：
读状态 输入：RS=L，RW=H，E=H 输出：DB0～DB7=状态字
写指令 输入：RS=L，RW=L，E=下降沿脉冲，DB0～DB7=指令码
输出：无
读数据 输入：RS=H，RW=H，E=H 输出：DB0～DB7=数据
写数据 输入：RS=H，RW=L，E=下降沿脉冲，DB0～DB7=数据
输出：无
读状态输入RW=1，E=1
读数据输入：RS=1RW=1，E=1
如何显示一个自定义的字符
我们从CGROM表上可以看到，在表的最左边是一列可以允
许用户自定义的CGRAM，从上往下看着是16个，实际只
有8个字节可用。它的字符码是 00000000－00000111这
8个地址，表的下面还有8个字节，但因为这个CGRAM的
字符码规定0－2位为地址，3位无效，4－7全为零。因此
CGRAM的字符码只有最后三位能用也就是8个字节了。
等效为0000X111，X为无效位，最后三位为000－111共8
个。 如果我们要想显示这8个用户自定义的字符，操作方
法和显示CGROM的一样，先设置DDRAM位置，再向
DDRAM写入字符码，例如“A”就是41H。现 在我们要
显示CGRAM的第一个自定义字符，就向DDRAM写入
00000000B(00H),如果要显示第8个就写入
00000111(08H),简单 吧！
现在我们来看怎么向这八个自定义字符写入字模。
设置CGRAM地址的指令
从这个指令可以看出指令数据的高从这个指令可以看出指令数据的高22位已固定是位已固定是0101，只有后面，只有后面
的的66位是地址数据，而这位是地址数据，而这66位中的高位中的高33位就表示这八个自定义字符，位就表示这八个自定义字符，
最后的最后的33位就是字模数据的八个地址了。例如第一个自定义字符的位就是字模数据的八个地址了。例如第一个自定义字符的
字模地址为字模地址为0100000001000000－－0100011101000111八个地址。我们向这八个地址。我们向这88个字节写个字节写
入字模数据，让它能显示出入字模数据，让它能显示出““℃℃” ”
地址：地址：0100000001000000 数据： 数据：00010000 00010000 图示图示
:○○○■○○○○ :○○○■○○○○
0100000101000001 00000110 ○○○○○■■○ 00000110 ○○○○○■■○
0100001001000010 00001001 ○○○○■○○■ 00001001 ○○○○■○○■
0100001101000011 00001000 ○○○○■○○○ 00001000 ○○○○■○○○
0100010001000100 00001000 ○○○○■○○○ 00001000 ○○○○■○○○
0100010101000101 00001001 ○○○○■○○■ 00001001 ○○○○■○○■
0100011001000110 00000110 ○○○○○■■○ 00000110 ○○○○○■■○
0100011101000111 00000000 ○○○○○○○○ 00000000 ○○○○○○○○
user[]={0x10,0x06,0x09,0x08,0x08,0x09,0x06,0x00};//字符℃ */
写入时先设置CGRAM地址 0X40；显示是直接取CGRAM的数据
