单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机[4]。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
1.3 TFT-LCD的相关概念
1.3.1 液晶简介
在1888年,奥地利植物学家Reinitzer合成了一种奇怪的有机化合物,它有两个熔点。把它的固态晶体加热到145℃时,便熔成液体,只不过是浑浊的,而一切纯净物质熔化时却是透明的。如果继续加热到175℃时,它似乎再次熔化,变成清澈透明的液体[5]。后来,德国物理学家发现了这种白浊物质具有多种弯曲性质,认为这种物质是流动性结晶的一种,由此而取名为Liquid Crystal,即液晶。
液晶得名于其物理特性:它的分子晶体以液态而非固态的形式存在。大多数液晶都属于有机复合物。这些晶体分子的液体特性使得它具有两种非常有用的特点:一是假如让电流通过液晶层,这些分子将会以电流的流向方向进行排列,假如没有电流,它们将会彼此平行排列;二是假如提供了带有细小沟槽的外层,将液晶倒人后,液晶分子会顺着槽排列,并且内层与外层以同样的方式进行排列。
液晶的重要特性是:液晶层能够使光线发生扭转。液晶层类似偏光器,即它能够过滤掉除了那些从特殊方向射进之外的所有光线。此外,假如液晶层发生了扭转,光线将会随之扭转,并以不同的方向从另外一个面中射出。
液晶的这些特点使得它可以被用来当作一种开关,即液晶可以阻碍光线(左),也可以答应(右)光线通过。液晶单元的底层是由细小的脊构成的,这些脊的作用是让分子呈平行排列。其上表面也是如此,在上表面与底层之间的分子会平行排列。不过当上下两个表面之间呈一定的角度时,液晶会随着两个不同方向的表面进行排列,进而发生扭曲[6]。结果这个扭曲了的螺旋层会使通过的光线也发生扭曲。假如电流通过液晶,所有的分子将会按照电流的方向进行排列,这样就会消除光线的扭转。假如将一个偏振滤光器放置在液晶层的上表面,扭转的光线被答应通过,而没有发生扭转的光线将被阻碍。因此可以通过电流的通断改变LCD中的液晶排列,使光线在加电时射出,在不加电时被阻断。有时为了满足省电的需要,可设计成有电流时光线不能通过,没有电流时光线通过。
1.3.2 TFT-LCD
TFT-LCD液晶显示屏是薄膜晶体管型液晶显示屏,也就是“真彩”(TFT)。TFT液晶为每个像素都设有一个半导体开关,每个像素都可以通过点脉冲直接控制,因而每个节点都相对独立,并可以连续控制,不仅提高了显示屏的反应速度,同时可以精确控制显示色阶,所以TFT液晶的色彩更真[7]。
在众多的平板显示器激烈竞争中,何以TFT-LCD能够脱颖而出,成为新一代的主流显示器决不是偶然的,是人类科技发展和思文模式发展的必然。液晶先后避开了困难的发光问题,利用液晶作为光阀的优良特性把发光显示器件分解成两部分,即光源和对光源的控制。作为光源,无论从发光效率、全彩色,还是寿命,都已取得了辉煌的成果,而且还在不断深化之中。LCD发明以来,背光源在不断地进步,由单色到彩色,由厚到薄,由侧置荧光灯式到平板荧光灯式。在发光光源方面取得的最新成果都会为LCD提供新的背光源。随着光源科技的进步,会有更新的更好的光源出现并为LCD所应用。余下的就是对光源的控制,把半导体大规模集成电路的技术和工艺移植过来,研制成功了薄膜晶体管(TFT)生产工艺,实现了对液晶光阀的矩阵寻址控制,解决了液晶显示器的光阀和控制器的配合,从而使液晶显示的优势得以实现。 单片机和TFTLCD彩色图片显示系统设计+源程序(3):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_14520.html