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 **段码液晶屏由于能提供简单快捷的显示效果，被广泛应用于电子领域。我们生活中常见的空调遥控器、电子血压计以及电子计算器等等，使用的都是段码液晶屏。**

图 1：几种常见的航段代码屏幕

 
 Silicon Labs 的 EFM32TG、EFM32G、EFM32LG、EFM32GG、EFM32WG都是带有低功耗段码LCD驱动器的MCU，最大支持8x24段数显示，可以很方便的对这些显示屏进行控制。但有时由于应用特殊，并不需要驱动段数很多的段码屏，例如电量显示板的应用中，就只需要驱动图中的5个黑色部分来分别指示20%、40%、60%、80%、100%的电量。若从上述的EFM32系列当中选择，功能上，完成可以实现，但是性价比不高，做出的产品没有价格优势。那么，有没有一种方法可以不用LCD驱动器，用更简单的EFM8系列的单片机来驱动这类段码屏呢？
 

这就要从段码屏幕显示的原理说起了……

图 2：电池指示器段代码屏幕

段码屏的每一段都充满了特殊的液晶。 在电场的作用下液晶电表控制器原理，晶体的排列方向会发生反转，从而改变其透光性，从而可以看到显示的内容。 流程示意图如图3所示。

图3：LCD显示原理

要使晶体扭曲，必须使两端电极之间的电压差大于一定的阈值，才能显示内容。 通常液晶段码屏有三个参数：工作电压，Duty（对应COM的个数）和BIAS（偏置电压，对应阈值），比如3.3V，1/4 Duty，1/3 BIAS的意思LCD的工作电压为3.3V，有4个COM，阈值约为1.1V（3.3/3=1.1）。 在实际使用中，为保证良好的显示效果，加在电极两端的电压差通常接近LCD的工作电压； 如果不显示，加在电极两端的电压差通常接近于0V。 需要特别注意的是，液晶分子需要用交流信号驱动，不能在电极两端长期施加直流电压，否则会影响液晶分子的电化学特性，导致显示效果模糊，使用寿命长。 后果的减少，其破坏性不可逆转。

了解了以上原理后，当我们要点亮某一段时，只需要保证电极两端的电压差为3.3V（如COM1=3.3V，SEG1=0V），则时间间隔合适。 两极电压反相（如COM1=0V，SEG1=3.3V）； 当某一段不亮时，只需要保证电极两端的电压差为0V（如COM1=3.3V，SEG1=3.3V），并在适当的时间间隔，将电压这两个极的反向输出（如COM1=0V，SEG1=0V）。

要实现这样的操作，需要主频快、时序准确、功耗低的MCU。 笔者曾使用Silicon Labs的EFM8SB10F8单片机成功实现了电池指示灯段码屏的运行。 EFM8SB10F8主频最高可达25MHz液晶电表控制器原理，完全具备快速翻转IO操作能力； 16位定时器能准确保持合适的时间间隔，使段码屏达到良好的显示效果； MCU内置24MHz高精度振荡器，精度可达±2%，为Timer提供准确参考，也可省去外部晶振，降低产品成本； 睡眠时最低可达0.6μA，大大延长了产品的待机时间。

在硬件方面，电路的设计也变得非常简单，详见图4； 在软件方面，驱动段码屏的核心代码并不复杂，详见图5。 使用时，只需在Timer中断函数中调用驱动代码的API函数，即可点亮段码屏。 如果显示图像的颜色比较浅，可以适当延长定时器中断的时间间隔，以达到更好的显示效果。

图4：硬件电路原理图

图 5：驱动段代码屏幕的核心代码