记一次段码屏调试总结
前段时间调试一个段码屏，刚开始显示非常模糊、有重影：
后来调试了很久，最终通过调整参数(电压、偏置)，显示效果好了很多：
借此机会，总结一下段码屏的相关知识。
1.段码屏有什么优势？
段码屏的显示技术是一种比较老的技术，它也没法像点阵屏那样灵活的显示各种各样的内容，同时一般需要定制才能买到，但是为什么在很多产品中还在广泛使用呢，比如用在家里的燃气表、电表、空调遥控器等多种产品上。
主要原因是功耗低和价格低，另外它还有控制简单、使用寿命长的优点、特别适合用在一些对成本要求高、电池供电、对显示效果要求不是那么高的产品中。
2.段码屏如何控制？
段，英文segment，是指可以独立打开和关闭的任何点、线或图标。比如下图中的文字“剩余”是1个段，数字1由2个段组成。
控制断码屏显示什么内容，就是要控制其中的哪些段亮、哪些段灭。每个断码屏都有一个真值表，上图中段码屏真值表如下：
通过真值表可以看到，上图中的数字1，对应1b、1c 这2个段，
1b由com3(pin3)和seg3(pin8)控制，1c由com2(pin2)和seg3(pin8)控制
在相应的com和seg引脚上加上一定的电压就可以点亮。但需要注意的是，所加的电压是交流而不是直流。以实际控制中的一种驱动波形为例，
可以看到com和seg上的电压是周期性变化的，这里电压分为了v1、v2、v3 3档，这里引出一个关键的参数：偏置(bias)，偏置的值为v1/v3=1/3。
com1、com2、com3、com4分别与seg3的电压差如下：
可以看到com1-seg3和com4-seg3的幅值是v1，com2-seg3和com3-seg3的幅值最高达到v3，所以段1b和1c亮、段1d和1a灭。
断码屏还有一个重要的参数叫占空比（duty），它是指段导通的时间与一个周期总时间的比值，从上图com2-seg3、com3-seg3波形可以看到，段导通的时间段有2个，一个完整周期的时间段是8个，所以占空比为1/4。占空比一般和com数相同。
另外还会听到一个名词叫对比度，它使用点亮段电压有效值 von和不亮段电压有效值 voff之比来表示，显示对比度越高，亮和不亮段差别越明显，显示越清晰。
电压的有效值用 com/seg 之间的电压差值的均方根 vrms 表示:
所以上图中“点亮”段 seg 和 com 电压差有效值
“不亮段”的 seg 和 com 电压差有效电值为：
对比度等于√3：1=1.732
为了达到理想的显示效果， 一般而言， bias 和 com 之间有一定关系， com 数越多，每根com 对应的选通时间变短，而要达到同样的显示亮度， von 的电压就要提高，要达到同样的显示对比度，选电平和非选电平的差异需要加大，即 bias 需要加大，com 和 bias 间有一经验公式，即：
最后再解释一个参数，帧频率，从下图可以看到一个com端完整的波形周期叫做一帧，它的频率由base_clk及duty决定，它等于base_clk的频率乘以占空比。
根据 lcd 液晶显示屏特性，选择的帧频率范围一般是在约[30hz~100hz]之间，在功耗和可接受的刷新速率之间进行平衡。频率过高，增加驱动功耗；频率过低，会导致显示闪烁。
总结
驱动段码屏，如果mcu内部带有lcd控制器可以直接使用它来实现，如果mcu不带lcd控制器，可以通过外置的lcd驱动芯片或者利用mcu的gpio加上电阻分压电路来实现。
理解了lcd控制原理，再回到文章最初的问题，最初显示效果不好就是因为参数设置的不正确，最初最大驱动电压设置的是3.3v，bias为1/3，将其修改为最大驱动电压3.12v，bias设置为1/2 效果就得到了改进。
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借此机会，总结一下段码屏的相关知识。
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主要原因是功耗低和价格低，另外它还有控制简单、使用寿命长的优点、特别适合用在一些对成本要求高、电池供电、对显示效果要求不是那么高的产品中。
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段，英文segment，是指可以独立打开和关闭的任何点、线或图标。比如下图中的文字“剩余”是1个段，数字1由2个段组成。
控制断码屏显示什么内容，就是要控制其中的哪些段亮、哪些段灭。每个断码屏都有一个真值表，上图中段码屏真值表如下：
通过真值表可以看到，上图中的数字1，对应1b、1c 这2个段，
1b由com3(pin3)和seg3(pin8)控制，1c由com2(pin2)和seg3(pin8)控制
在相应的com和seg引脚上加上一定的电压就可以点亮。但需要注意的是，所加的电压是交流而不是直流。以实际控制中的一种驱动波形为例，
可以看到com和seg上的电压是周期性变化的，这里电压分为了v1、v2、v3 3档，这里引出一个关键的参数：偏置(bias)，偏置的值为v1/v3=1/3。
com1、com2、com3、com4分别与seg3的电压差如下：
可以看到com1-seg3和com4-seg3的幅值是v1，com2-seg3和com3-seg3的幅值最高达到v3，所以段1b和1c亮、段1d和1a灭。
断码屏还有一个重要的参数叫占空比（duty），它是指段导通的时间与一个周期总时间的比值，从上图com2-seg3、com3-seg3波形可以看到，段导通的时间段有2个，一个完整周期的时间段是8个，所以占空比为1/4。占空比一般和com数相同。
另外还会听到一个名词叫对比度，它使用点亮段电压有效值 von和不亮段电压有效值 voff之比来表示，显示对比度越高，亮和不亮段差别越明显，显示越清晰。
电压的有效值用 com/seg 之间的电压差值的均方根 vrms 表示:
所以上图中“点亮”段 seg 和 com 电压差有效值
“不亮段”的 seg 和 com 电压差有效电值为：
对比度等于√3：1=1.732
为了达到理想的显示效果， 一般而言， bias 和 com 之间有一定关系， com 数越多，每根com 对应的选通时间变短，而要达到同样的显示亮度， von 的电压就要提高，要达到同样的显示对比度，选电平和非选电平的差异需要加大，即 bias 需要加大，com 和 bias 间有一经验公式，即：
最后再解释一个参数，帧频率，从下图可以看到一个com端完整的波形周期叫做一帧，它的频率由base_clk及duty决定，它等于base_clk的频率乘以占空比。
根据 lcd 液晶显示屏特性，选择的帧频率范围一般是在约[30hz~100hz]之间，在功耗和可接受的刷新速率之间进行平衡。频率过高，增加驱动功耗；频率过低，会导致显示闪烁。
总结
驱动段码屏，如果mcu内部带有lcd控制器可以直接使用它来实现，如果mcu不带lcd控制器，可以通过外置的lcd驱动芯片或者利用mcu的gpio加上电阻分压电路来实现。
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