前段時間調試一個段碼屏，剛開始顯示非常模糊、有重影：

后來調試了很久，最終通過調整參數(電壓、偏置)，顯示效果好了很多：

借此機會，總結一下段碼屏的相關知識。

1.段碼屏有什么優勢？

段碼屏的顯示技術是一種比較老的技術，它也沒法像點陣屏那樣靈活的顯示各種各樣的內容，同時一般需要定制才能買到，但是為什么在很多產品中還在廣泛使用呢，比如用在家里的燃氣表、電表、空調遙控器等多種產品上。

主要原因是功耗低和價格低，另外它還有控制簡單、使用壽命長的優點、特別適合用在一些對成本要求高、電池供電、對顯示效果要求不是那么高的產品中。

2.段碼屏如何控制？

段，英文Segment，是指可以獨立打開和關閉的任何點、線或圖標。比如下圖中的文字“剩余”是1個段，數字1由2個段組成。

控制斷碼屏顯示什么內容，就是要控制其中的哪些段亮、哪些段滅。每個斷碼屏都有一個真值表，上圖中段碼屏真值表如下：

通過真值表可以看到，上圖中的數字1，對應1B、1C 這2個段，

1B由COM3(Pin3)和SEG3(Pin8)控制，1C由COM2(Pin2)和SEG3(Pin8)控制

在相應的COM和SEG引腳上加上一定的電壓就可以點亮。但需要注意的是，所加的電壓是交流而不是直流。以實際控制中的一種驅動波形為例，

可以看到COM和SEG上的電壓是周期性變化的，這里電壓分為了V1、V2、V3 3檔，這里引出一個關鍵的參數：偏置(Bias)，偏置的值為V1/V3=1/3。

COM1、COM2、COM3、COM4分別與SEG3的電壓差如下：

可以看到COM1-SEG3和COM4-SEG3的幅值是V1，COM2-SEG3和COM3-SEG3的幅值最高達到V3，所以段1B和1C亮、段1D和1A滅。

斷碼屏還有一個重要的參數叫占空比（Duty），它是指段導通的時間與一個周期總時間的比值，從上圖COM2-SEG3、COM3-SEG3波形可以看到，段導通的時間段有2個，一個完整周期的時間段是8個，所以占空比為1/4。占空比一般和COM數相同。

另外還會聽到一個名詞叫對比度，它使用點亮段電壓有效值 Von和不亮段電壓有效值 Voff之比來表示，顯示對比度越高，亮和不亮段差別越明顯，顯示越清晰。

電壓的有效值用 COM/SEG 之間的電壓差值的均方根 VRMS 表示:

所以上圖中“點亮”段 SEG 和 COM 電壓差有效值

“不亮段”的 SEG 和 COM 電壓差有效電值為：

對比度等于√3：1=1.732

為了達到理想的顯示效果， 一般而言， Bias 和 COM 之間有一定關系， COM 數越多，每根COM 對應的選通時間變短，而要達到同樣的顯示亮度， VON 的電壓就要提高，要達到同樣的顯示對比度，選電平和非選電平的差異需要加大，即 Bias 需要加大，COM 和 Bias 間有一經驗公式，即：

最后再解釋一個參數，幀頻率，從下圖可以看到一個COM端完整的波形周期叫做一幀，它的頻率由Base_Clk及Duty決定，它等于Base_Clk的頻率乘以占空比。

根據 LCD 液晶顯示屏特性，選擇的幀頻率范圍一般是在約[30Hz~100Hz]之間，在功耗和可接受的刷新速率之間進行平衡。頻率過高，增加驅動功耗；頻率過低，會導致顯示閃爍。

總結

驅動段碼屏，如果MCU內部帶有LCD控制器可以直接使用它來實現，如果MCU不帶LCD控制器，可以通過外置的LCD驅動芯片或者利用MCU的GPIO加上電阻分壓電路來實現。

理解了LCD控制原理，再回到文章最初的問題，最初顯示效果不好就是因為參數設置的不正確，最初最大驅動電壓設置的是3.3V，BIAS為1/3，將其修改為最大驅動電壓3.12V，BIAS設置為1/2 效果就得到了改進。

審核編輯：湯梓紅