郭卫华

摘要：本文以MSP430F149单片机为基础，对TFT低功耗彩色液晶显示系统进行了简要分析，探讨了彩屏液晶显示系统的软件、硬件与系统测试与运行的具体设计策略，望能为此领域研究有所借鉴。

关键词：MSP430F149；彩色液晶显示系统；低功耗

现如今，在整个市场当中，正处于销售状态的各种电子产品配套的显示系统，主要有三种类型，其一为LED数码管，其二是单色LCD液晶，其三为彩色LCD液晶；其中，针对彩色LCD液晶显示系统而言，其所显示的内容除了能支持中文字符之外，还能根据实际情况及需要，随意改变或变换颜色，而且市场售价也并不高。本文所分析的系统选用的是市场价格相对比较便宜的16位MSP430F149单片机，将其当作整个系统的核心处理器，在显示方面，所选用的是16色TFT彩色液晶屏。

1.系统概述

TFT低功耗彩色液晶显示系统主要由按键电路、液晶节能控制电路、彩色TFT液晶、单片机、USB转UART电路及图像存储模块等部分构成。针对单片机而言，其主要作用就是实现信号的实时接收，并且还能根据实际操作需要，对那些经过PC机串口传送的图片、文字等数据信号进行处理，同时还能有选择性的储存所接收到的数据，驱动彩色TFT液晶，由其显示图片、文字等内容。此外，还需要指出的是，单片机还具有低功耗节能控制液晶等作用与功能。本系统所用单片机，是比较典型的16位MSP430F149型单片机，针对此类型的单片机来讲，有着比较宽的供电范围，一般情况下，能够维持在1.8～3.6V之间，另外，其Flash Romw可达60KB+256B，而RAM仅为2KB，因而相比其它类型单片机，有着更低的功耗；而在液晶显示方面，所采用的是TFT彩色液晶，可达16位色，分辨率达到240×320，因而有着比较清晰的画面显示；针对液晶节能控制电路来讲， 其所选用的是模拟开关芯片TS5A3166；而对于图像存储模块来分析，其所采用的是围绕SPI通信，并以串行方式布局的EEPROM芯片，即AT25M01。

2.硬件设计

本系统的核心部件即为MSP430F149单片机，针对此单片机而言，其工作电压比较稳定，即3.3V，突出作用就是对PC机串口所传送的图像、文字等信息进行实时接收与处理，并能够驱动彩色TFT液晶，使其在一种功耗比较低的节能模式下，将所传送的图像、文字等信息给实时显示出来；除此之外，还能根据现实需要，实时并有选择性的储存图像、文字数据。本文主要对系统硬件电路当中的彩色TFT液晶驱动作一设计分析，并就其低功耗控制电路作一设计探讨。在系统概述中已经提到，本文选用的是TFT彩色液晶，其有16位色，分辨率能够达到240×320；另外，针对此液晶来讲，其供电范围区间为1.8～5.5V，在此供电范围内，亮度伴随供电电源所输出电压的变化而发生改变。对于液晶低功耗控制电路而言，在对其进行设计时，所采用的是模拟开关芯片TS5A3166（Ti公司生产）。针对此芯片来讲，其实为一个单刀单掷模拟开关，供电方式为单电源供电，供电电压区间1.6～5.5V，具有较低的导通电阻，即0.9Ω。在系统设计时，共运用了TS5A3166芯片2个，其中一个用于控制TFT的开关，另外一个则控制其亮度，TS3主要对TFT的低供电电源电压的开关进行控制，而TS2则对TFT的标准供电电源电压开关进行控制。

针对TS5A3166芯片而言，如果输入IN为高电平，此时，将COM端与NC端接通；不然，则将COM端与NC端断开，VOUT的电压为5V；经电阻分压电路，从中分出2.5V的电压，为TFT彩色液晶提供用于调节亮度的电压。

3.软件系统设计

本系统借助C语言，基于IAR Enbedded Workbench for MSP430软件平台，来设计系统软件。针对本系统来讲，其主要由四部分构成，其一为TFT液晶驱动显示模块，其二是PC机之间呈现串行状态的文字图像与通信数据处理模块，其三是数据存储模块，其四TFT显示低功耗控制模块。对于TFT而言，其能够将低功耗控制模块构成。

本文所选用的是格式为R5G6B5的16位彩色TFT液晶，要想在液晶上将图片详细的显示出来，需要根据现实需要，借助图位图来达成；若能够将图片显示出来，那么可借助PS软件，将图片进行修饰，然后将其转化为BMP格式，并进行保存；在此过程中，可适用专业软件，把图片向16进制代码转换；若能够比较清晰的显示图片或数字，那么可以根据现实需要，借助取模软件，把图片或数字向16进制代码转换；然后将图像的识别码，或者是文字、数字的识别码加入其中，再或者是将数据结束码与数据总长度码加入，且利用先进的串行通信软件，把此些数据实时向单片机传送。针对此时的单片机来讲，如果其接收到串行通信所发送的数据，首先会对其是数据、图像或文字进行准确、全面识别，然后依据最终识别结果，分别在储存芯片各区域中保存，在对数据所有通信均判断且予以保存之后，再调用TFT液晶驱动显示模块，将这些数据实时、全面的显示出来。

4.系统测试与运行

在系统运行过程中，借助多组图片、数字与文字信息，并根据实际需要，对其开展全面、实时性的低功耗测试，经反复测试得知，低功耗彩色液晶显示系统能够时刻保持稳定的工作状态，如果处于低功耗状态，此时，相比于正常工作状态，可以大幅降低能耗，通常情况下，降低幅度能够达到56～63%。

5.结语

综上，在以MSP430F149为基础的低功耗彩色液晶显示系统应用中，通过与彩色TFT液晶相结合，能够更加准确、清晰的将诸如文字、图片等信息给显示出来，因而为现实应用带来了极大方便。本文借助于16位单片机MSP430F149，并与彩色TFT、TS5A3166等相结合，存储彩色文字图像，并开展低功耗显示系统的总体设计，经测试得知，此系统能够实现储存、接收数据等功能，系統运作效率更高且温稳定，总体应用效能优良。

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