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工業用視覚センサの設計では物事はセンサ値表示、マルチユースの低コスト、低消費電力、適切なサイズのデジタルLCDスクリーンで、単なる変化であり、この実装UWはあなたのための駆動用半導体HC32L136デジタルLCDパネルを共有するブログそして、低消費電力設計。
1、駆動原則
デジタルLCDスクリーン、それが主にセンサデータを表示するために、7セグメントLED（光7つのセグメントと小数点組成物の複数の数であるため、本質的にデジタルである
）、7つのセグメントの実際の明るいストライプを構成7発光ダイオードは、時計方向に、7つのセグメントは、B、C、Dを点灯し、 E、F、G 、ほとんど小数点DPを有する7つのセグメントの。下図のように：
7セグメント光7が端に共通に接続された発光ダイオードを内蔵する光に応じてダイオード7を、発光として7セグメント発光部と通常の発光ダイオードの原理は同じであり、このことができ、7とすることができますデジタル共通陽極（アノードコモン）と共通陰極（カソードコモン）は、2つに。すなわち、LEDのアノード（正極）の全て共通のアノードが接続された
共通接点COM、及び各LEDのカソードは、B、C、D、である E、F、G 、及びDP（小数）は、全て共通陰極でありますLEDのカソード（負極）COMコモン接点に接続され、各LEDのアノードは、A、B、C、Dであるれる F、G、E ディスプレイ番号に点滅各LEDを制御することにより、及びDP（10進数）。下図のように：
7セグメント設計は、様々なサイズのため、それらは同じ原理を表示する、様々な色を使用してきました。7セグメントデジタルディスプレイ1に限り照明bと、cが2であることができる。次いで、照明必要A、F、G、C、Dのセクション番号5を表示します。いくつかの他の数字と文字は、7つのセグメントに対応する命令を点灯すると、いくつかの文字情報光と柔軟なデジタル展示することができる図明部に表示することができます。
在实际应用中，从节约端口数量、降低成本等角度考虑，LCD数码屏中的多个数码管并联，采用动态扫描的方式，一位一位地轮流点亮各位显示器(扫描)，对于显示器的每一位而言，每隔一段时间点亮一次。虽然在同一时刻只有一位显示器在工作(点亮)，但利用人眼的视觉暂留效应和发光二极管熄灭时的余辉效应，看到的却是多个字符“同时”显示。显示器亮度既与点亮时的导通电流有关，也与点亮时间和间隔时间的比例有关，调整电流和时间参，可实现亮度较高较稳定的显示。
2、驱动程序
最近在研究国产华大半导体的MCU，本次将基于HC32L136实现LCD数码屏的驱动程序设计，这里我选用的是自定制LCD数码屏，驱动原理和市面上的LCD屏一致，如下图所示：
该LCD数码屏有4个公共端，29个端口，在不借助驱动芯片的前提下，要保证MCU有29个富余的IO口，LCD数码屏引脚对应特性如下图所示：
华大半导体的HC32L136支持LCD 控制器可适用于单色无源液晶显示器（LCD）的数字控制器/驱动器，最多具有 8 个公用端子（COM）和 40 个区段端子（SEG），用以驱动 160 (4x40)或 288 (8x36)个 LCD 图像元素。可以选择电容分压或电阻分压，支持内部电阻分压，内部电阻分压可以调节对比度，支持 DMA 硬件数据传输，明显足够我使用了，特性如下所示：
- 高度灵活的帧速率控制。
- 支持静态、1/2、1/3、1/4、1/6 和 1/8 占空比。
- 支持 1/2、1/3 偏置。
- 多达 16 个寄存器的 LCD 数据 RAM。
- 可通过软件配置 LCD 的对比度。
- 3 种驱动波形生成方式：内部电阻分压、外部电阻分压，外部电容分压方式，可通过软件配置内部电阻分压方式的功耗，从而匹配 LCD 面板所需的电容电荷。
- 支持低功耗模式：LCD 控制器可在 Active、Sleep、DeepSleep 模式下进行显示。
- 可配置帧中断。
- 支持 LCD 闪烁功能且可配置多种闪烁频率
- 未使用的 LCD 区段和公共引脚可配置为数字或模拟功能。
LCD 控制器框架图如下所示：
了解了 LCD数码屏的特性后就要开始设计程序了~
基于HC32L136 LCD 控制器需要完成基本的配置，使用相关的API即可快速配置好扫描模式、驱动波形、帧速率等信息。
第1步：使能RCL时钟、配置内部低速时钟频率为32.768kHz、开启LCD时钟和GPIO时钟，配置代码如下所示：
Sysctrl_ClkSourceEnable(SysctrlClkRCL,TRUE); ///< 使能RCL时钟
Sysctrl_SetRCLTrim(SysctrlRclFreq32768); ///< 配置内部低速时钟频率为32.768kHz
Sysctrl_SetPeripheralGate(SysctrlPeripheralLcd,TRUE); ///< 开启LCD时钟
Sysctrl_SetPeripheralGate(SysctrlPeripheralGpio,TRUE); ///< 开启GPIO时钟第2步：LCD端口配置，因为是基于LCD 控制器，所以使用特定GPIO无法自定义，可参阅HC32L136管脚功能查询及配置表进行了解。
配置代码如下所示：
******************************************************************************
** \brief 初始化外部GPIO引脚
**
** \return 无
******************************************************************************/
void App_PortCfg(void)
{
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortA, GpioPin9); //COM1
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortA, GpioPin10); //COM2
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortA, GpioPin11); //COM3
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortA, GpioPin12); //COM4
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortA, GpioPin8); //SEG0
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortC, GpioPin9); //SEG1
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortC, GpioPin8); //SEG2
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortC, GpioPin7); //SEG3
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortC, GpioPin6); //SEG4
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortB, GpioPin15); //SEG5
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortB, GpioPin14); //SEG6
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortB, GpioPin13); //SEG7
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortB, GpioPin12); //SEG8
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortB, GpioPin11); //SEG9
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortB, GpioPin10); //SEG10
///< SEG11不用,凑成16位,方便计算
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortB, GpioPin1); //SEG12
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortB, GpioPin0); //SEG13
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortC, GpioPin5); //SEG14
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortC, GpioPin4); //SEG15
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortA, GpioPin7); //SEG16
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortA, GpioPin6); //SEG17
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortA, GpioPin5); //SEG18
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortA, GpioPin4); //SEG19
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortA, GpioPin3); //SEG20
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortA, GpioPin2); //SEG21
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortA, GpioPin1); //SEG22
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortA, GpioPin0); //SEG23
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortC, GpioPin3); //SEG24
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortC, GpioPin2); //SEG25
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortB, GpioPin3); //VLCDH
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortB, GpioPin4); //VLCD3
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortB, GpioPin5); //VLCD2
Gpio_SetAnalogMode(GpioPortB, GpioPin6); //VLCD1
}第3步：配置LCD，这里我使用的是配置是：外部电容工作模式、1/4duty、1/3 BIAS、电压泵时钟频率选择2kHz、LCD扫描频率选择128Hz、LCD时钟选择RCL、选择模式0，具体配置可查阅用户手册，讲解的比较细致，代码如下所示：
/**
******************************************************************************
** \brief 配置LCD
**
** \return 无
******************************************************************************/
void App_LcdCfg(void)
{
stc_lcd_cfg_t LcdInitStruct;
stc_lcd_segcom_t LcdSegCom;
LcdSegCom.u32Seg0_31 = 0xFC000800; ///< 配置LCD_POEN0寄存器 开启SEG0~SEG25，SEG12不开 11111100 00000000 00001000 00000000
LcdSegCom.stc_seg32_51_com0_8_t.seg32_51_com0_8 = 0xffffffff; ///< 初始化LCD_POEN1寄存器 全部关闭输出端口
LcdSegCom.stc_seg32_51_com0_8_t.segcom_bit.Com0_3 = 0; ///< 使能COM0~COM3
LcdSegCom.stc_seg32_51_com0_8_t.segcom_bit.Mux = 0; ///< Mux=0,Seg32_35=0,BSEL=1表示:选择外部电容工作模式，内部电阻断路
LcdSegCom.stc_seg32_51_com0_8_t.segcom_bit.Seg32_35 = 0;
Lcd_SetSegCom(&LcdSegCom); ///< LCD COMSEG端口配置
LcdInitStruct.LcdBiasSrc = LcdExtCap; ///< 电容分压模式，需要外部电路配合
LcdInitStruct.LcdDuty = LcdDuty4; ///< 1/4duty 占空比（DUTY）：定义为 1/(LCD 显示器上的公用端子数)的数字
LcdInitStruct.LcdBias = LcdBias3; ///< 1/3 BIAS 偏置（BIAS）：驱动 LCD 时使用的电压等级，定义为 1/(驱动 LCD 显示的电压等级数–1)
LcdInitStruct.LcdCpClk = LcdClk2k; ///< 电压泵时钟频率选择2kHz
LcdInitStruct.LcdScanClk = LcdClk128hz; ///< LCD扫描频率选择128Hz
LcdInitStruct.LcdMode = LcdMode0; ///< 选择模式0
LcdInitStruct.LcdClkSrc = LcdRCL; ///< LCD时钟选择RCL
LcdInitStruct.LcdEn = LcdEnable; ///< 使能LCD模块
Lcd_Init(&LcdInitStruct);
}第4步：建立LCD驱动GPIO和LCD数码屏中数码管之间的驱动关系，以LCD数码屏中左上角4个数码管为例建立（之后的数码管显示规律有差异）。
十六进制如下表所示：
| 数字 | 通断控制位 | A | B | C | DP | 通断控制位 | F | G | E | D | LCD十六进制 | ||||||
| 0 | 默认为0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 默认为0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0x0E0B | ||||||
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0x0600 | ||||||||
| 2 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0x0C07 | ||||||||
| 3 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0x0E05 | ||||||||
| 4 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0x060C | ||||||||
| 5 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0x0A0D | ||||||||
| 6 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0x0A0F | ||||||||
| 7 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0x0E00 | ||||||||
| 8 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0x0E0F | ||||||||
| 9 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0x0E0C | ||||||||
| DP | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0x0100 | ||||||||
| 高8位 | 低8位 | 高8位 | 低8位 | ||||||||||||||
根据以上关系建立关系数组，该部分实现代码如下所示：
void Lcd_Drive(int8_t id,int16_t num1,int16_t num2,int8_t point)
{
///< LCD数字0~9和DP/COL1
uint16_t Numerical_Tables1[11]={0x0E0B,0x0600,0x0C07,0x0E05,0x060C,0x0A0D,0x0A0F,0x0E00,0x0E0F,0x0E0C,0x0100};
uint32_t Num_Collect=0;
///< 屏幕第1、2（id==0）、3、4（id==1）小数字
if(id==0 || id==1)
{
if(num1>=0 && num1<=9)
{
Num_Collect=Numerical_Tables1[num1]; ///< 第一个数字
}
else if(num1==-1)
{
Num_Collect=0x0000; ///< 熄灭
}
if(num2>=0 && num2<=9)
{
Num_Collect|=Numerical_Tables1[num2]<<16; ///< 第二个数字
}
else if(num1==-1)
{
Num_Collect|=0x0000<<16; ///< 熄灭
}
if(point==1)
{
Num_Collect|=Numerical_Tables1[10]; ///< 第一个DP
}
else if(point==2)
{
Num_Collect|=Numerical_Tables1[10]<<16; ///< 第二个DP/COL1
}
else if(point==3)
{
Num_Collect|=Numerical_Tables1[10]; ///< 第一个DP
Num_Collect|=Numerical_Tables1[10]<<16; ///< 第二个DP/COL1
}
Lcd_WriteRam(id,Num_Collect);
Num_Collect=0;
}
}至此就可以实现LCD数码屏幕的驱动。
3、低功耗设计
HC32L136进入深度休眠状态，不会改变端口状态，在进入休眠前根据需要更改 IO 的状态为休眠下的状态，所以在深度休眠状态下LCD数码屏可以继续显示工作。
运行上述程序，LCD数码屏所有数码管工作点亮耗能约890毫安左右，如下图所示：
使用低功耗设计后，耗能约为2.6微安，极大降低了功耗，如下图所示：
低功耗设计实现代码如下所示：
void App_LowPowerMode(void)
{
///< 打开GPIO外设时钟门控
Sysctrl_SetPeripheralGate(SysctrlPeripheralGpio, TRUE);
//swd as gpio
Sysctrl_SetFunc(SysctrlSWDUseIOEn, TRUE);
///< 配置为数字端口
M0P_GPIO->PAADS = ~0xE000;
M0P_GPIO->PBADS = ~0x0384;
M0P_GPIO->PCADS = ~0xFC03;
M0P_GPIO->PDADS = ~0xFFEF;
///< 配置为端口输入
M0P_GPIO->PADIR = 0XFFFF;
M0P_GPIO->PBDIR = 0XFFFF;
M0P_GPIO->PCDIR = 0XFFFF;
M0P_GPIO->PDDIR = 0XFFFF;
///< 输入下拉（除LCD端口以外）
M0P_GPIO->PAPD = 0xE000;
M0P_GPIO->PBPD = 0x0384;
M0P_GPIO->PCPD = 0xFC03;
M0P_GPIO->PDPD = 0xFFEF;
Lpm_GotoDeepSleep(TRUE);
}
