VK162-12智能字符液晶顯示器技術(shù)解析

在電子設(shè)備設(shè)計(jì)中，選擇一款合適的顯示器至關(guān)重要。今天我們就來(lái)深入了解一下VK162 - 12智能字符液晶顯示器，看看它有哪些特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，以及如何在實(shí)際項(xiàng)目中應(yīng)用。

文件下載：VK162-12-USB.pdf

一、產(chǎn)品概述

VK162 - 12是一款智能字符液晶顯示器，旨在為項(xiàng)目提供即時(shí)解決方案，減少開(kāi)發(fā)時(shí)間。它有標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)和USB通信型號(hào)兩種。標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)支持RS232、TTL和I2C協(xié)議，而USB通信型號(hào)則允許其連接到各種主機(jī)控制器。其串行協(xié)議通信速度高達(dá)115.2kbps，I2C通信速度為100kbps，能確?？焖俚娘@示更新。

這款顯示器的命令結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可輕松控制背光亮度、屏幕對(duì)比度和波特率等設(shè)置。板載內(nèi)存可存儲(chǔ)多達(dá)40個(gè)自定義字符，可用于啟動(dòng)屏幕、條形圖或更大的數(shù)字顯示。此外，它還配備了一個(gè)3×4矩陣式鍵盤(pán)，方便用戶輸入，同時(shí)提供7個(gè)通用輸出，可作為簡(jiǎn)單的5V可切換電源。還有一個(gè)可選的Dallas OneWire接口，可連接多達(dá)32個(gè)設(shè)備。

二、快速連接指南

2.1 可用接口

VK162 - 12和VK162 - 12 - USB有多種可用接口，包括GPIO接口、DB9串行接口、通信/電源接口、Mini USB接口、Dallas One - Wire接口和備用電源接口等。不同型號(hào)的接口有所不同，具體可參考文檔中的接口列表。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)模塊連接

推薦配件

• 通信/電源電纜（SCCPC5V）：這是連接字母數(shù)字矩陣軌道顯示器最常用的電纜，通過(guò)DB9和軟盤(pán)電源接口提供驅(qū)動(dòng)顯示器所需的所有輸入。
• 面包板電纜（BBC）：提供更靈活的接口，適合在面包板環(huán)境中使用，通過(guò)簡(jiǎn)單的四線連接，方便開(kāi)發(fā)者操作。

串行連接

要將顯示器設(shè)置為串行模式，需按以下步驟操作：

1. 設(shè)置協(xié)議選擇跳線：
   • RS232：使用提供的零歐姆跳線電阻或其他導(dǎo)線或焊接解決方案連接232協(xié)議框中的三個(gè)跳線。
   • TTL：連接TTL協(xié)議框中的兩個(gè)跳線。注意，除了正在使用的協(xié)議框，其他協(xié)議框的跳線都要移除。
2. 進(jìn)行連接：
   • 將通信/電源電纜的四針母頭連接到VK162 - 12的通信/電源接口。
   • 將串行電纜的公頭插入通信/電源電纜的對(duì)應(yīng)DB9接口，并將母頭連接到計(jì)算機(jī)的所需通信端口。
   • 從PC電源中選擇未修改的軟盤(pán)電纜，連接到通信/電源電纜的電源接口。
3. 開(kāi)始開(kāi)發(fā)：使用uProject或終端程序開(kāi)始開(kāi)發(fā)，可參考www.matrixorbital.ca/appnotes上的應(yīng)用筆記。

I2C連接

I2C連接是一種更高級(jí)的連接方式，適合有一定經(jīng)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)者。使用面包板和面包板電纜進(jìn)行連接，電源需從面包板或其他外部電源提供。具體步驟如下：

1. 設(shè)置協(xié)議選擇開(kāi)關(guān)：確保I2C協(xié)議框中的兩個(gè)跳線連接，其他跳線斷開(kāi)。
2. 進(jìn)行連接：
   • 將面包板電纜連接到VK162 - 12的通信/電源接口，并將四根導(dǎo)線插入面包板。紅色導(dǎo)線接電源，黑色導(dǎo)線接地，綠色和黃色導(dǎo)線分別連接到控制器的時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線。
   • 在面包板上使用1 - 10千歐姆的電阻將時(shí)鐘和數(shù)據(jù)線拉高到5V。
3. 開(kāi)始開(kāi)發(fā)：雖然Matrix Orbital AppNote部分有很多示例，但由于控制器和語(yǔ)言眾多，可能需要開(kāi)發(fā)者自行探索。如果開(kāi)發(fā)中遇到問(wèn)題，可以切換到標(biāo)準(zhǔn)板上的其他協(xié)議，也可以在論壇上尋求其他開(kāi)發(fā)者的支持。

2.3 USB模塊連接

推薦配件

外部Mini USB電纜（EXTMUSB3FT）：推薦用于VK162 - 12 - USB顯示器，可將其連接到計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)A類USB接口。

USB連接步驟

1. 設(shè)置協(xié)議選擇跳線：VK162 - 12 - USB僅支持USB協(xié)議，其特定硬件不允許在其他協(xié)議下運(yùn)行，且協(xié)議選擇跳線不可移動(dòng)。
2. 進(jìn)行連接：將外部Mini USB電纜的mini - B頭插入VK162 - 12 - USB，另一端插入計(jì)算機(jī)的USB接口。
3. 安裝驅(qū)動(dòng)程序：
   • 從www.matrixorbital.ca/drivers下載最新驅(qū)動(dòng)程序并保存到指定位置。
   • 按照提示自動(dòng)安裝USB總線控制器驅(qū)動(dòng)程序，即使驅(qū)動(dòng)程序未簽名也可繼續(xù)安裝。
   • 驅(qū)動(dòng)程序安裝完成后，顯示器會(huì)開(kāi)啟，但此時(shí)還無(wú)法進(jìn)行通信。
   • 在第二個(gè)驅(qū)動(dòng)程序提示時(shí)，自動(dòng)安裝串行端口驅(qū)動(dòng)程序，同樣可忽略提示繼續(xù)安裝。
4. 開(kāi)始開(kāi)發(fā)：使用uProject或終端程序開(kāi)始開(kāi)發(fā)，可參考相關(guān)應(yīng)用筆記。

三、軟件使用

VK162 - 12支持多種通信協(xié)議，其簡(jiǎn)單的命令結(jié)構(gòu)使得可以使用多種應(yīng)用程序與顯示器進(jìn)行通信。文本以字符串形式發(fā)送到顯示器，控制字符也可激活。命令以特殊命令字節(jié)（十進(jìn)制254）為前綴。

3.1 uProject

uProject是Matrix Orbital提供的免費(fèi)下載工具，可通過(guò)簡(jiǎn)單的圖形用戶界面測(cè)試顯示器的基本功能。高級(jí)用戶可以使用上傳器選項(xiàng)卡中的腳本功能，將命令堆疊、運(yùn)行和保存，還可以使用原始數(shù)據(jù)命令發(fā)送原始字節(jié)。需要注意的是，當(dāng)連接USB顯示器時(shí)，uProject的自動(dòng)檢測(cè)功能可能無(wú)法正常工作，需要手動(dòng)配置。

3.2 應(yīng)用筆記

在www.matrixorbital.ca/appnotes上提供了C#語(yǔ)言的完整演示程序和代碼，難度從初學(xué)者的“Hello World”程序到高級(jí)的Dallas One - Wire溫度讀取應(yīng)用程序不等。這些程序旨在展示顯示器的功能，并非用于最終設(shè)計(jì)集成。如需更多代碼信息，可閱讀支持網(wǎng)站上的相關(guān)文檔。

四、硬件介紹

4.1 標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)

通信/電源接口

通信/電源接口提供了與VK162 - 12連接的標(biāo)準(zhǔn)接口，通過(guò)四針接口的1號(hào)和4號(hào)引腳提供電壓。在連接電源前，需參考電壓規(guī)格確保輸入電壓正確。2號(hào)和3號(hào)引腳用于串行傳輸，根據(jù)協(xié)議選擇跳線的設(shè)置，可使用RS - 232/TTL或I2C協(xié)議。

串行DB9接口

VK162 - 12提供了DB - 9接口，可與使用EIA232標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)電平的串行設(shè)備進(jìn)行通信。通過(guò)設(shè)置協(xié)議選擇跳線，也可以在0 - +5V的TTL電平下通信。此外，還可以通過(guò)DB - 9接口的9號(hào)引腳供電，以減少電纜雜亂。但要注意，不要同時(shí)通過(guò)DB - 9接口的9號(hào)引腳和通信/電源接口供電。

協(xié)議選擇跳線

協(xié)議選擇跳線用于在RS - 232、TTL和I2C協(xié)議之間切換。默認(rèn)情況下，跳線設(shè)置為RS - 232模式。要將顯示器設(shè)置為I2C模式，需移除RS232跳線上的焊錫跳線，并將其放置在I2C跳線上；要切換到TTL模式，只需移除RS232或I2C跳線上的零歐姆電阻，并將其焊接到TTL跳線上。

4.2 USB型號(hào)

Mini USB接口

VK162 - 12 - USB配備了Mini USB接口，可滿足通信和電源需求。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的MiniB接口和相應(yīng)電纜，可連接到其他USB設(shè)備，創(chuàng)建虛擬串口，提供簡(jiǎn)單的電源解決方案和熟悉的通信方案。

備用USB接口

對(duì)于一些高級(jí)應(yīng)用，可選擇備用的四針USB接口，它提供了簡(jiǎn)單的電源和通信接口。該接口可作為定制訂單的一部分額外添加，如需更多信息，可聯(lián)系Matrix Orbital銷售團(tuán)隊(duì)。

備用電源接口

備用電源接口允許使用第二條電纜為VK162 - 12 - USB供電，特別適用于連接未修改的軟盤(pán)電源電纜，提供簡(jiǎn)單的臺(tái)式電源解決方案。

4.3 通用特性

通用輸入/輸出

VK162 - 12的通用輸入/輸出接口可用于控制繼電器和其他外部設(shè)備，每個(gè)輸出可在5V時(shí)提供高達(dá)10mA的電流，或在0V時(shí)吸收20mA的電流。在鍵盤(pán)輸入模式下，可直接連接多達(dá)12個(gè)鍵的矩陣式鍵盤(pán)。當(dāng)檢測(cè)到行和列之間短路時(shí)，會(huì)生成按鍵信號(hào)，并自動(dòng)在Tx通信線上發(fā)送特定字符。在I2C模式下，可關(guān)閉“自動(dòng)發(fā)送按鍵”功能，以便對(duì)按鍵進(jìn)行輪詢。

Dallas One - Wire接口

VK162 - 12還提供了可選的Dallas One - Wire接口，可連接多達(dá)32個(gè)一線設(shè)備。該接口可通過(guò)定制訂單添加特定的Tyco 173979連接器，如需更多信息，可聯(lián)系銷售團(tuán)隊(duì)。

五、故障排除

5.1 電源問(wèn)題

如果顯示器右上角的電源LED未亮起，說(shuō)明電源未正確供應(yīng)?？砂匆韵虏襟E排查：

• 檢查電源電纜的連續(xù)性，可嘗試更換電源電纜或電源。
• 如果通過(guò)DB9接口供電，確保電源通過(guò)DB9跳線已連接。
• 檢查協(xié)議選擇塊的跳線設(shè)置，確保使用的協(xié)議跳線已連接，未使用的跳線已斷開(kāi)。
• 檢查顯示器上的接口連接器，如有松動(dòng)或無(wú)法解決問(wèn)題，可聯(lián)系Matrix Orbital獲取更多信息。

5.2 顯示問(wèn)題

如果顯示器成功通電但啟動(dòng)時(shí)未顯示Matrix Orbital標(biāo)志或用戶創(chuàng)建的屏幕，可檢查以下內(nèi)容：

• 確保對(duì)比度設(shè)置合適，過(guò)高或過(guò)低可能導(dǎo)致屏幕變暗或空白，可參考手動(dòng)覆蓋部分重置為默認(rèn)值。
• 檢查啟動(dòng)屏幕是否為空，可能會(huì)覆蓋默認(rèn)的啟動(dòng)屏幕，可嘗試向顯示器寫(xiě)入內(nèi)容以確保其功能正常。

5.3 通信問(wèn)題

當(dāng)文本或命令通信中斷時(shí)，可按以下步驟解決：

• 檢查通信電纜的連續(xù)性，可嘗試更換通信電纜或使用不同的COM/USB端口。
• 確保顯示器模塊設(shè)置為使用的協(xié)議，檢查協(xié)議選擇跳線。
• 在串行和USB協(xié)議中，確保主機(jī)系統(tǒng)和顯示器模塊使用相同的波特率，顯示器模塊的默認(rèn)波特率為19200bps。
• 確保顯示器的Rx與主機(jī)的發(fā)送引腳匹配，Tx與接收引腳匹配。
• 如果通過(guò)I2C通信，確保數(shù)據(jù)發(fā)送到正確的地址，顯示器模塊的默認(rèn)從地址為80。
• 在I2C模式下，將Rx連接到控制器的時(shí)鐘線，Tx連接到數(shù)據(jù)輸出。
• 解鎖顯示器，可參考“設(shè)置和保存數(shù)據(jù)鎖”命令獲取更多信息。
• 最后，可使用手動(dòng)覆蓋程序?qū)@示器重置為默認(rèn)設(shè)置。

5.4 手動(dòng)覆蓋

如果顯示器的設(shè)置發(fā)生改變，影響了可用性，可通過(guò)以下步驟臨時(shí)恢復(fù)默認(rèn)設(shè)置：

1. 斷開(kāi)顯示器的電源。
2. 在GPIO引腳3和4上放置跳線。
3. 重新連接電源，等待啟動(dòng)屏幕顯示后移除跳線。
4. 設(shè)置將臨時(shí)覆蓋為手動(dòng)覆蓋設(shè)置表中的默認(rèn)值，此時(shí)應(yīng)設(shè)置并保存重要設(shè)置，如對(duì)比度、背光或波特率，以便在覆蓋移除后保持不變。

六、命令說(shuō)明

VK162 - 12提供了豐富的命令，可用于控制通信、文本顯示、特殊字符、通用輸出、Dallas One - Wire設(shè)備、鍵盤(pán)、顯示功能、數(shù)據(jù)安全等方面。具體命令可參考文檔中的命令列表，包括命令的十進(jìn)制、十六進(jìn)制和ASCII表示，以及所需參數(shù)、返回響應(yīng)和設(shè)置是否被記住等信息。

七、附錄信息

7.1 命令總結(jié)

文檔中提供了詳細(xì)的命令總結(jié)，包括通信、文本、特殊字符、通用輸出、Dallas One - Wire、鍵盤(pán)、顯示功能、數(shù)據(jù)安全和雜項(xiàng)等方面的命令，方便開(kāi)發(fā)者快速查找和使用。

7.2 字符集

展示了VFD模型的日語(yǔ)字符集，可用于字符顯示和編碼。

7.3 框圖

提供了VK162 - 12的功能框圖，有助于開(kāi)發(fā)者了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理。

7.4 環(huán)境規(guī)格

列出了VFD標(biāo)準(zhǔn)和VFD擴(kuò)展（-E）型號(hào)的環(huán)境限制，包括工作溫度、存儲(chǔ)溫度、相對(duì)濕度和熱沖擊等方面的要求。

7.5 電氣公差

包括電流消耗、背光電流、輸入電壓規(guī)格等方面的信息，幫助開(kāi)發(fā)者合理設(shè)計(jì)電源和電路。

7.6 尺寸圖

提供了VK162 - 12的尺寸圖，方便開(kāi)發(fā)者進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)和安裝。

7.7 光學(xué)特性

列出了VFD模型的顯示光學(xué)特性，如模塊尺寸、可視區(qū)域、活動(dòng)區(qū)域、字符尺寸、像素尺寸等，有助于開(kāi)發(fā)者評(píng)估顯示器的性能。

八、訂購(gòu)信息

8.1 零件編號(hào)方案

介紹了VK162 - 12的零件編號(hào)方案，包括產(chǎn)品類型、顯示尺寸、鍵盤(pán)尺寸、協(xié)議、顏色、電壓和溫度等選項(xiàng)。

8.2 選項(xiàng)

提供了顯示器的各種選項(xiàng)，如產(chǎn)品類型、顯示尺寸、鍵盤(pán)尺寸、協(xié)議、顏色、電壓和溫度等，開(kāi)發(fā)者可根據(jù)需求進(jìn)行選擇。

8.3 配件

列出了通信和外設(shè)配件，如串行電纜、Mini - USB電纜、鍵盤(pán)、溫度探頭等，方便開(kāi)發(fā)者選擇合適的配件。

九、定義和聯(lián)系方式

文檔中還提供了一些常用術(shù)語(yǔ)的定義，如ASCII、BPS、DOW、GPO等，幫助開(kāi)發(fā)者理解相關(guān)概念。同時(shí)，提供了銷售和支持的聯(lián)系方式，包括電話、郵箱和網(wǎng)站，方便開(kāi)發(fā)者獲取更多信息和技術(shù)支持。

總之，VK162 - 12智能字符液晶顯示器具有豐富的功能和靈活的配置選項(xiàng)，適用于各種電子設(shè)備設(shè)計(jì)項(xiàng)目。通過(guò)本文的介紹，相信開(kāi)發(fā)者對(duì)VK162 - 12有了更深入的了解，能夠更好地應(yīng)用該顯示器進(jìn)行項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。大家在使用過(guò)程中遇到任何問(wèn)題，不妨留言交流，共同探討解決方案。