单片机软件驱动段码屏

段码屏介绍 

段码屏是一种基于液晶显示技术的非点阵类显示屏，主要用于显示简单的数字、符号或图形，如果项目仅需要在屏幕固定的位置显示固定的内容，使用段码屏会有以下几个优势：

1、低功耗：段码屏的功耗通常在微安级别，适合电池供电设备。

2、·‌成本低‌：相对于其他液晶屏，段码屏的生产成本较低。

3、寿命长‌：使用寿命可达十几年，适合长期稳定工作的设备。

 所以它广泛应用于智能水表、电表、电子闹钟、血糖仪、电动车仪表盘等低功耗设备中。

 

段码屏驱动

段码屏的控制是将画面分成一个一个小的显示单元，每个单元独立控制亮灭。这一点类似于数码管。例如要显示一个数字，可以分别控制一个8字符中七个部分的亮灭。

除了显示数字外，段码屏还可以显示各种图标，图标的显示也和数字的显示类似，可独立控制亮灭。不同的是，符号通常作为一个整体来控制亮灭。不同用途的段码屏显示的内容不同，所以常常需要定制。如下是一个显示时间天气类的段码屏画面：

重要：与数码管不同的是，段码屏虽然也是通过段极与公共端的压差实现，但并不能简单使用恒定直流电压加在两端。这样可能损坏段码屏。

正确的做法是，向需要显示的段两端交替施加正负3.3V电压（以3.3V屏为例）。

其中，COM表示公共端，SEG1、SEG2表示一个段极。假设COM端电压为0，则段极电压为3.3V的对应显示单元会亮。（注意：图中两个段仅为示意，实际可能是各种形状图标）假设COM端电压为3.3V，则段极电压为0的对应显示单元会亮。

在段码屏的驱动中，除了高电平和低电平，可能还需要中间电平。比如1/3偏压比的段码屏需要高电平、0.5VDD电平、低电平这三个挡位。大多单片机只能输出高电平和低电平，所以段码屏的驱动常使用专用的驱动芯片来实现。

如果要使用单片机IO直接驱动段码屏，可以在硬件设计上实现无输出状态时外部输入0.5VDD电平。例如下面的设计

当需要输出1/2VDD电平时可以将COM1引脚配置为浮空输入，此时COM1的电平就变成了0.5VDD。

一种更简单的方法（仅部分单片机支持）：将引脚配置为输入，上拉和下拉同时打开，即可输出半高电平。这种方法需要单片机支持同时打开上下拉。

实际上，一块段码屏通常并不只有一个公共端。经常会遇见3个公共端、4个公共端，即1/3duty、1/4duty的段码屏。（duty：占空比，表示的是驱动电压在一个完整周期内的开启时间比例，同时也反映了段码屏COM端的数量）

初始状态，公共端都要设置为半高电平，以确保与任何段极都不能形成足够的压差。在显示时，段码屏要逐次显示每个公共端上连接的段（显示单元）。这个过程也叫扫描。当显示完了每个公共端上的段后，屏上所有要显示的图像都显示出来了。前面说了，段码屏的显示要用交流电，所以总结具体流程如下：

1，所有COM端设置半高电平，清屏

2，COM1设置低电平，其余COM设置半高电平。将COM1端口上需要亮的显示单元的SEG端设置高电平。保持2ms（保持时间可调整）

3，所有COM端口和SEG端口设置低电平，关闭显示，保持2ms

4，COM1设置高电平，其余COM设置半高电平。将COM1端口上需要亮的显示单元的SEG端设置低电平（不需要亮的设置高电平）。保持2ms

5，所有COM端口和SEG端口设置低电平，关闭显示，保持2ms

6，对其余COM依次执行2~5步骤，所有COM执行完算是一个周期

周期性扫描就可以显示完整的画面。其中，COM端的电平变化大约是这样的

至于一个显示单元对应的COM端口和SEG端口，会在段码屏的真值表给出，类似于这样的