VK162-12智能字符液晶显示器技术解析

在电子设备设计中，选择一款合适的显示器至关重要。今天我们就来深入了解一下VK162 - 12智能字符液晶显示器，看看它有哪些特点和优势，以及如何在实际项目中应用。

文件下载：VK162-12-USB.pdf

一、产品概述

VK162 - 12是一款智能字符液晶显示器，旨在为项目提供即时解决方案，减少开发时间。它有标准型号和USB通信型号两种。标准型号支持RS232、TTL和I2C协议，而USB通信型号则允许其连接到各种主机控制器。其串行协议通信速度高达115.2kbps，I2C通信速度为100kbps，能确保快速的显示更新。

这款显示器的命令结构简单，可轻松控制背光亮度、屏幕对比度和波特率等设置。板载内存可存储多达40个自定义字符，可用于启动屏幕、条形图或更大的数字显示。此外，它还配备了一个3×4矩阵式键盘，方便用户输入，同时提供7个通用输出，可作为简单的5V可切换电源。还有一个可选的Dallas OneWire接口，可连接多达32个设备。

二、快速连接指南

2.1 可用接口

VK162 - 12和VK162 - 12 - USB有多种可用接口，包括GPIO接口、DB9串行接口、通信/电源接口、Mini USB接口、Dallas One - Wire接口和备用电源接口等。不同型号的接口有所不同，具体可参考文档中的接口列表。

2.2 标准模块连接

推荐配件

• 通信/电源电缆（SCCPC5V）：这是连接字母数字矩阵轨道显示器最常用的电缆，通过DB9和软盘电源接口提供驱动显示器所需的所有输入。
• 面包板电缆（BBC）：提供更灵活的接口，适合在面包板环境中使用，通过简单的四线连接，方便开发者操作。

串行连接

要将显示器设置为串行模式，需按以下步骤操作：

1. 设置协议选择跳线：
   • RS232：使用提供的零欧姆跳线电阻或其他导线或焊接解决方案连接232协议框中的三个跳线。
   • TTL：连接TTL协议框中的两个跳线。注意，除了正在使用的协议框，其他协议框的跳线都要移除。
2. 进行连接：
   • 将通信/电源电缆的四针母头连接到VK162 - 12的通信/电源接口。
   • 将串行电缆的公头插入通信/电源电缆的对应DB9接口，并将母头连接到计算机的所需通信端口。
   • 从PC电源中选择未修改的软盘电缆，连接到通信/电源电缆的电源接口。
3. 开始开发：使用uProject或终端程序开始开发，可参考www.matrixorbital.ca/appnotes上的应用笔记。

I2C连接

I2C连接是一种更高级的连接方式，适合有一定经验的开发者。使用面包板和面包板电缆进行连接，电源需从面包板或其他外部电源提供。具体步骤如下：

1. 设置协议选择开关：确保I2C协议框中的两个跳线连接，其他跳线断开。
2. 进行连接：
   • 将面包板电缆连接到VK162 - 12的通信/电源接口，并将四根导线插入面包板。红色导线接电源，黑色导线接地，绿色和黄色导线分别连接到控制器的时钟和数据线。
   • 在面包板上使用1 - 10千欧姆的电阻将时钟和数据线拉高到5V。
3. 开始开发：虽然Matrix Orbital AppNote部分有很多示例，但由于控制器和语言众多，可能需要开发者自行探索。如果开发中遇到问题，可以切换到标准板上的其他协议，也可以在论坛上寻求其他开发者的支持。

2.3 USB模块连接

推荐配件

外部Mini USB电缆（EXTMUSB3FT）：推荐用于VK162 - 12 - USB显示器，可将其连接到计算机的标准A类USB接口。

USB连接步骤

1. 设置协议选择跳线：VK162 - 12 - USB仅支持USB协议，其特定硬件不允许在其他协议下运行，且协议选择跳线不可移动。
2. 进行连接：将外部Mini USB电缆的mini - B头插入VK162 - 12 - USB，另一端插入计算机的USB接口。
3. 安装驱动程序：
   • 从www.matrixorbital.ca/drivers下载最新驱动程序并保存到指定位置。
   • 按照提示自动安装USB总线控制器驱动程序，即使驱动程序未签名也可继续安装。
   • 驱动程序安装完成后，显示器会开启，但此时还无法进行通信。
   • 在第二个驱动程序提示时，自动安装串行端口驱动程序，同样可忽略提示继续安装。
4. 开始开发：使用uProject或终端程序开始开发，可参考相关应用笔记。

三、软件使用

VK162 - 12支持多种通信协议，其简单的命令结构使得可以使用多种应用程序与显示器进行通信。文本以字符串形式发送到显示器，控制字符也可激活。命令以特殊命令字节（十进制254）为前缀。

3.1 uProject

uProject是Matrix Orbital提供的免费下载工具，可通过简单的图形用户界面测试显示器的基本功能。高级用户可以使用上传器选项卡中的脚本功能，将命令堆叠、运行和保存，还可以使用原始数据命令发送原始字节。需要注意的是，当连接USB显示器时，uProject的自动检测功能可能无法正常工作，需要手动配置。

3.2 应用笔记

在www.matrixorbital.ca/appnotes上提供了C#语言的完整演示程序和代码，难度从初学者的“Hello World”程序到高级的Dallas One - Wire温度读取应用程序不等。这些程序旨在展示显示器的功能，并非用于最终设计集成。如需更多代码信息，可阅读支持网站上的相关文档。

四、硬件介绍

4.1 标准型号

通信/电源接口

通信/电源接口提供了与VK162 - 12连接的标准接口，通过四针接口的1号和4号引脚提供电压。在连接电源前，需参考电压规格确保输入电压正确。2号和3号引脚用于串行传输，根据协议选择跳线的设置，可使用RS - 232/TTL或I²C协议。

串行DB9接口

VK162 - 12提供了DB - 9接口，可与使用EIA232标准信号电平的串行设备进行通信。通过设置协议选择跳线，也可以在0 - +5V的TTL电平下通信。此外，还可以通过DB - 9接口的9号引脚供电，以减少电缆杂乱。但要注意，不要同时通过DB - 9接口的9号引脚和通信/电源接口供电。

协议选择跳线

协议选择跳线用于在RS - 232、TTL和I²C协议之间切换。默认情况下，跳线设置为RS - 232模式。要将显示器设置为I²C模式，需移除RS232跳线上的焊锡跳线，并将其放置在I2C跳线上；要切换到TTL模式，只需移除RS232或I2C跳线上的零欧姆电阻，并将其焊接到TTL跳线上。

4.2 USB型号

Mini USB接口

VK162 - 12 - USB配备了Mini USB接口，可满足通信和电源需求。通过标准的MiniB接口和相应电缆，可连接到其他USB设备，创建虚拟串口，提供简单的电源解决方案和熟悉的通信方案。

备用USB接口

对于一些高级应用，可选择备用的四针USB接口，它提供了简单的电源和通信接口。该接口可作为定制订单的一部分额外添加，如需更多信息，可联系Matrix Orbital销售团队。

备用电源接口

备用电源接口允许使用第二条电缆为VK162 - 12 - USB供电，特别适用于连接未修改的软盘电源电缆，提供简单的台式电源解决方案。

4.3 通用特性

通用输入/输出

VK162 - 12的通用输入/输出接口可用于控制继电器和其他外部设备，每个输出可在5V时提供高达10mA的电流，或在0V时吸收20mA的电流。在键盘输入模式下，可直接连接多达12个键的矩阵式键盘。当检测到行和列之间短路时，会生成按键信号，并自动在Tx通信线上发送特定字符。在I²C模式下，可关闭“自动发送按键”功能，以便对按键进行轮询。

Dallas One - Wire接口

VK162 - 12还提供了可选的Dallas One - Wire接口，可连接多达32个一线设备。该接口可通过定制订单添加特定的Tyco 173979连接器，如需更多信息，可联系销售团队。

五、故障排除

5.1 电源问题

如果显示器右上角的电源LED未亮起，说明电源未正确供应。可按以下步骤排查：

• 检查电源电缆的连续性，可尝试更换电源电缆或电源。
• 如果通过DB9接口供电，确保电源通过DB9跳线已连接。
• 检查协议选择块的跳线设置，确保使用的协议跳线已连接，未使用的跳线已断开。
• 检查显示器上的接口连接器，如有松动或无法解决问题，可联系Matrix Orbital获取更多信息。

5.2 显示问题

如果显示器成功通电但启动时未显示Matrix Orbital标志或用户创建的屏幕，可检查以下内容：

• 确保对比度设置合适，过高或过低可能导致屏幕变暗或空白，可参考手动覆盖部分重置为默认值。
• 检查启动屏幕是否为空，可能会覆盖默认的启动屏幕，可尝试向显示器写入内容以确保其功能正常。

5.3 通信问题

当文本或命令通信中断时，可按以下步骤解决：

• 检查通信电缆的连续性，可尝试更换通信电缆或使用不同的COM/USB端口。
• 确保显示器模块设置为使用的协议，检查协议选择跳线。
• 在串行和USB协议中，确保主机系统和显示器模块使用相同的波特率，显示器模块的默认波特率为19200bps。
• 确保显示器的Rx与主机的发送引脚匹配，Tx与接收引脚匹配。
• 如果通过I²C通信，确保数据发送到正确的地址，显示器模块的默认从地址为80。
• 在I2C模式下，将Rx连接到控制器的时钟线，Tx连接到数据输出。
• 解锁显示器，可参考“设置和保存数据锁”命令获取更多信息。
• 最后，可使用手动覆盖程序将显示器重置为默认设置。

5.4 手动覆盖

如果显示器的设置发生改变，影响了可用性，可通过以下步骤临时恢复默认设置：

1. 断开显示器的电源。
2. 在GPIO引脚3和4上放置跳线。
3. 重新连接电源，等待启动屏幕显示后移除跳线。
4. 设置将临时覆盖为手动覆盖设置表中的默认值，此时应设置并保存重要设置，如对比度、背光或波特率，以便在覆盖移除后保持不变。

六、命令说明

VK162 - 12提供了丰富的命令，可用于控制通信、文本显示、特殊字符、通用输出、Dallas One - Wire设备、键盘、显示功能、数据安全等方面。具体命令可参考文档中的命令列表，包括命令的十进制、十六进制和ASCII表示，以及所需参数、返回响应和设置是否被记住等信息。

七、附录信息

7.1 命令总结

文档中提供了详细的命令总结，包括通信、文本、特殊字符、通用输出、Dallas One - Wire、键盘、显示功能、数据安全和杂项等方面的命令，方便开发者快速查找和使用。

7.2 字符集

展示了VFD模型的日语字符集，可用于字符显示和编码。

7.3 框图

提供了VK162 - 12的功能框图，有助于开发者了解其内部结构和工作原理。

7.4 环境规格

列出了VFD标准和VFD扩展（-E）型号的环境限制，包括工作温度、存储温度、相对湿度和热冲击等方面的要求。

7.5 电气公差

包括电流消耗、背光电流、输入电压规格等方面的信息，帮助开发者合理设计电源和电路。

7.6 尺寸图

提供了VK162 - 12的尺寸图，方便开发者进行机械设计和安装。

7.7 光学特性

列出了VFD模型的显示光学特性，如模块尺寸、可视区域、活动区域、字符尺寸、像素尺寸等，有助于开发者评估显示器的性能。

八、订购信息

8.1 零件编号方案

介绍了VK162 - 12的零件编号方案，包括产品类型、显示尺寸、键盘尺寸、协议、颜色、电压和温度等选项。

8.2 选项

提供了显示器的各种选项，如产品类型、显示尺寸、键盘尺寸、协议、颜色、电压和温度等，开发者可根据需求进行选择。

8.3 配件

列出了通信和外设配件，如串行电缆、Mini - USB电缆、键盘、温度探头等，方便开发者选择合适的配件。

九、定义和联系方式

文档中还提供了一些常用术语的定义，如ASCII、BPS、DOW、GPO等，帮助开发者理解相关概念。同时，提供了销售和支持的联系方式，包括电话、邮箱和网站，方便开发者获取更多信息和技术支持。

总之，VK162 - 12智能字符液晶显示器具有丰富的功能和灵活的配置选项，适用于各种电子设备设计项目。通过本文的介绍，相信开发者对VK162 - 12有了更深入的了解，能够更好地应用该显示器进行项目开发。大家在使用过程中遇到任何问题，不妨留言交流，共同探讨解决方案。