基于单片机控制的电子墨水显示性能研究和显示器件制作

摘要

电子纸是一种既薄又轻的反射型平板显示器，它继承了传统纸张的阅读方式，具有双稳态显示、节能、大视角、可重复写入和擦除等优点。
　　 本论文首先进行了背景介绍，包括电子纸的原理和特性，回顾了其发展历史，分析了研究现状，可能应用的领域。
　　 目前已开发出多种电子纸技术，其中微胶囊电泳显示电子墨水技术(EPID)是实现柔性显示的重要技术之一。本文研究了这项技术，介绍了微胶囊电泳显示电子墨水技术的结构、原理、制备方法和目前实验室在这项技术的进展。
　　 接着本文主要详细描述了两种电子纸显示器件的制作过程。一种是数字图形式显示器件，一种是微杯式显示器件。提出了一些独创性的思路想法。
　　 之后设计搭建了电子纸显示器件的驱动和控制电路来实现电子纸显示器件的显示，电子纸显示主要选择的芯片是AT89S51单片机芯片和高电压大电流的达林顿阵列芯片ULN2803A。运用这些芯片可以使我们较精确地控制显示的延迟时间达到分析和调试电子纸显示系统的目的。并且同时利用Proteus在软件环境对单片机系统进行建模，采用Keil完成对系统软件的编制与调试，通过Proteus与Keil对搭建的虚拟系统进行联合仿真，实现了脱离实物电路的软硬件仿真与调试。
　　 最后论文对电子墨水的显示性能进行了深入研究。首先从理论上寻找到了影响带电粒子运动的因素，在理论的基础上，进而通过设计实验，对所配制的电泳液进行了不同条件下的光反射性能测试，并分析总结了影响电泳液显示对比度和响应时间的因素。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2图像显示技术

1.2.1显示技术概况

1.2.2电子纸技术概况

1.3单片机概述和51系列单片机

1.3.1单片机的发展、特点及应用

1.3.2MCS-51系列单片机

1.4本课题研究的意义及主要工作

第二章电泳型电子纸的基本理论

2.1引言

2.2微胶囊电泳型电子纸的基本结构

2.2.1 ITO导电玻璃

2.2.2微胶囊电泳显示器件构造

2.3微胶囊电泳显示原理

2.4微胶囊电泳型电子纸的驱动方式

2.5电子纸微胶囊电泳液的组成

2.6电子纸微胶囊的制备

2.6.1微胶囊技术

2.6.2微胶囊制备方法

2.7微胶囊电子墨水应用现状与展望

2.8实验室已制备的电泳粒子和微胶囊形貌

第三章电子纸显示器件研制

3.1电子纸数字图形式显示器件制备

3.2电子纸微杯显示器件研制

3.3电子纸柔性显示器件制作

第四章电子墨水显示系统硬件设计

4.1显示系统硬件设计总体思路

4.2数字图形式电子纸显示系统的硬件设计

4.2.1数字图形式电子纸显示系统的各功能模块原理图

4.2.2数字图形式电子纸显示系统的各元器件选择

4.3无源矩阵式电子纸控制驱动电路研究

第五章电子纸显示器件控制电路软件设计

5.1程序设计总体要求

5.2程序设计目的

5.3程序设计方法

5.3.1程序设计语言的选择

5.3.2 MCS-51的指令系统

5.3.3汇编语言程序的基本结构

5.3.4模块化程序设计

5.3.5程序流程图

5.4程序编译与仿真

第六章电泳液显示性能研究

6.1对电泳液显示性能的理论分析

6.1.1电泳液的电学性质

6.1.2电泳理论

6.1.3忽略介电泳时粒子的电泳特征及显示性能

6.2对电泳液显示性能的实验测试分析

第七章结论与展望

参考文献

发表文章和科研情况

附 录

致 谢