探索MATRIX ORBITAL LK204 - 25智能LCD显示模块的奥秘

在电子设计领域，一款优秀的显示模块往往能为项目带来事半功倍的效果。今天，我们就来深入了解一下MATRIX ORBITAL的LK204 - 25智能LCD显示模块，看看它究竟有哪些独特之处。

文件下载：30058.pdf

一、产品概述

LK204 - 25是一款专为减少开发时间而设计的智能LCD显示模块。它具有强大的通信能力，可通过串行RS - 232/TTL和I²C协议与几乎任何控制器进行通信。其直观的命令结构让用户可以轻松地通过软件控制显示设置，如背光亮度、对比度和波特率等。此外，它还能在非易失性存储器中存储多达32个自定义字符，方便随时调用和显示。

1.1 显示选项

LK204 - 25提供了丰富的颜色选择，包括标准的黄/绿、反色黄、流行的蓝/白、清晰的白/灰以及适合夜间查看的反色红。同时，它还具备扩展电压和温度选项，能满足不同项目的需求。

1.2 配件支持

Matrix Orbital为LK204 - 25提供了一系列接口配件，如5V和12V电源电缆适配器、面包板电缆、串口电缆等。这些配件可在其电子商务网站（http://www.matrixorbital.com）上找到。

1.3 产品特性

• 显示规格：20列x4行字母数字液晶显示屏。
• 通信协议：可选RS - 232或I²C协议，通信速度快，RS - 232最高可达57.6 kbps，I²C最高可达400 kbps，默认串行通信速度为19.2 kbps。
• 接口功能：具备一线接口，可与多达32个设备进行通信；有六个5V - 20mA的通用输出，适用于各种应用。
• 其他特性：支持扩展温度范围（-20°C至70°C），内置字体可支持最多8个用户定义字符，可在同一I²C接口上使用多达127个模块，完全缓冲无传输延迟，可添加自定义启动屏幕，软件控制对比度和亮度并可配置超时设置，支持最多25键键盘及10键缓冲区，可显示水平或垂直条形图，且能适配Matrix Orbital的安装配件。

二、硬件信息

2.1 DB - 9连接器

LK204 - 25通过DB - 9连接器与使用EIA232标准信号电平（±12V）的串行设备进行接口。通过设置协议选择跳线，也可在0至+5V的TTL电平下通信。此外，还可通过DB - 9连接器的引脚9供电，但需设置“Power Through DB - 9 Jumper”。

2.2 电源/数据连接器

该连接器为显示模块提供电源，不同型号的电压要求不同，标准模块为5V，宽电压（V）型号为9至15V，宽电压且带高效电源模块（VPT）型号为9至35V。引脚2和3用于串行传输，可根据协议选择跳线选择RS - 232/TTL或I²C协议。

2.3 协议选择跳线

通过该跳线可在RS - 232、TTL和I²C协议之间切换。默认设置为RS - 232模式，若要切换到I²C模式，需移除232跳线的焊锡并放置在I²C跳线上；切换到TTL模式则需移除232或I²C跳线上的零欧姆电阻并焊接到TTL跳线上。

2.4 通用输出

LK204 - 25的通用输出可提供高达20mA的电流和+5Vdc，用于控制继电器和其他外部设备。若驱动设备需要较高电流且内阻大于250欧姆，可移除240欧姆电阻并更换为跳线。

2.5 Dallas 1 - Wire桥

该模块还提供了Dallas 1 - Wire桥，可连接多达32个1 - Wire设备。

2.6 手动覆盖

当显示模块设置为未知波特率或I²C从地址而无法通信时，可通过手动覆盖将其重置为出厂默认值。

2.7 键盘接口连接器

该连接器允许最多5x5矩阵式键盘直接连接到显示模块。按键按下时，相关字符会自动在Tx通信线上发送。在I²C模式下，可关闭“自动传输按键”功能，以便对按键进行轮询。

三、故障排除

3.1 显示不亮

首先要确保使用正确的电源连接器，检查电源电缆的连续性，若问题仍未解决，可尝试更换电源电缆或电源供应器。若电源/数据连接器松动，可联系Matrix Orbital获取帮助。

3.2 显示模块无法通信

检查通信电缆的连续性，确保显示模块设置为使用的协议，保证主机系统和显示模块的波特率一致。若通过I²C通信，要确保数据发送到正确的地址。必要时可使用手动覆盖跳线将显示模块重置为默认设置。

3.3 显示模块能通信但无法显示文本

常见原因可能是对比度设置过低，可调整对比度设置，默认值128通常适用于大多数环境。

四、通信设置

4.1 I²C通信

LK204 - 25在I²C模式下可实现400 Kbps的通信速度，单条I²C通信线可寻址127个单元。通信前需设置协议选择跳线，并在SCL和SDA通信线上放置1K至10K的上拉电阻。该模块使用8位寻址，第8位为读写位，默认读地址为0x51，写地址为0x50。

4.2 串行通信

LK204 - 25可通过RS232协议进行通信，默认波特率为19,200 bps，支持1200至57600 bps的标准波特率，也可通过特定算法设置非标准波特率。

4.3 更改I²C从地址

通过特定命令可将模块的I²C写地址设置在0x00至0xFF之间，读地址自动设置为比写地址高1。

4.4 更改波特率

可通过命令将RS - 232端口设置为指定的波特率，若传输过程中出现错误，可通过手动覆盖跳线将模块重置为19,200 baud。

4.5 设置非标准波特率

使用特定公式计算所需的波特率参数，将其输入到模块的波特率生成器中。但要注意，设置的波特率需在一定范围内，否则可能导致显示模块无法正常工作。

五、文本显示控制

5.1 字符集和控制字符

LK204 - 25可显示当前字符集中定义的所有字符和字符串，控制字符如0x08（退格）、0x0C（清屏）、0x0D（回车）、0x0A（换行）等可用于控制文本显示。

5.2 自动滚动和换行

可通过命令开启或关闭自动滚动和自动换行功能，自动滚动开启时，文本到达最后一行末尾会自动上移；自动换行开启时，光标在当前行满时会自动跳到下一行。

5.3 光标控制

可手动设置光标位置，将光标移回或前移，还可开启或关闭下划线光标和闪烁块光标。

5.4 清屏和更改启动屏幕

使用特定命令可立即清除显示内容，也可更改启动屏幕显示的文本。

六、特殊字符处理

6.1 创建自定义字符

LK204 - 25允许最多添加8个自定义字符，每个自定义字符是一个5x8像素矩阵，通过特定命令可将其定义并存储在指定的内存位置。

6.2 保存和加载自定义字符

新增了五个非易失性内存库用于存储自定义字符，可将自定义字符保存到指定的内存库中，并在需要时加载到易失性内存中使用。

6.3 初始化和放置特殊字符

可通过命令初始化中等数字、大数字、水平条形图、垂直条形图等特殊字符，并将其放置在指定位置。

七、通用输出控制

LK204 - 25的6个通用输出可通过软件控制开启或关闭，还可设置下次启动时的电源状态。

八、Dallas 1 - Wire通信

8.1 搜索1 - Wire设备

通过特定命令可搜索1 - Wire总线上的设备，返回包含设备信息的数据包。

8.2 1 - Wire事务处理

可执行单事务处理，包括总线复位、发送数据和接收数据。执行命令时需指定发送和接收的位数。

九、键盘设置

9.1 自动传输按键

可开启或关闭自动传输按键功能，开启时所有按键按下后会立即发送到主机系统；关闭时，最多10个按键按下会被缓冲，需通过轮询命令获取。

9.2 轮询按键和清除按键缓冲区

通过轮询命令可返回缓冲的按键按下信息，清除按键缓冲区可清除未读取的按键按下信息。

9.3 设置消抖时间和自动重复模式

可设置按键按下和读取之间的消抖时间，还可选择自动重复模式，包括重发按键模式和按键上下模式。

9.4 分配键盘代码

可重新分配矩阵式键盘按键对应的代码，默认按键按下代码为A - Y，按键释放代码为a - y。

十、显示功能设置

10.1 显示开关

可通过命令开启或关闭显示，开启时可设置显示延迟时间。

10.2 亮度和对比度设置

可设置显示的亮度和对比度，还可将设置保存为默认值。

十一、数据安全

11.1 设置记忆功能

可开启或关闭记忆功能，开启后可将支持保存的设置保存到非易失性内存中。

11.2 数据锁定

通过数据锁定功能可锁定模块的显示信息、文件系统和模块设置，不同的锁定级别可组合使用。

十二、其他功能

可通过特定命令读取模块的版本号和型号。

总结

MATRIX ORBITAL LK204 - 25智能LCD显示模块功能强大、灵活性高，能满足各种电子项目的显示需求。无论是其丰富的通信协议、多样的显示选项，还是强大的文本和特殊字符处理能力，都为电子工程师提供了极大的便利。在实际应用中，我们只需根据项目需求合理配置和使用该模块，就能轻松实现理想的显示效果。大家在使用过程中遇到过哪些有趣的问题呢？欢迎留言分享。