LCD液晶屏中圖形模塊和字符模塊有什么區(qū)別?該怎么選呢？

在嵌入式顯示、工業(yè)控制、物聯(lián)網(wǎng)終端、醫(yī)療設(shè)備、消費(fèi)電子等領(lǐng)域，LCD模塊可以大致分為兩類(lèi)：字符型LCD模塊與圖形型LCD模塊。雖然兩者都屬于LCD顯示器件，但它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)、控制方式、顯示能力、開(kāi)發(fā)成本、使用場(chǎng)景等多方面存在本質(zhì)區(qū)別。

很多人會(huì)有疑問(wèn)：

為什么同樣是LCD，有的只能顯示固定字母和數(shù)字，而有的能顯示圖形？

字符屏為什么便宜？圖形屏為什么貴？

為什么工控設(shè)備常用圖形LCD，而家用電器多用字符LCD？

圖形屏是否可以替代字符屏？

字符屏是否一定比圖形屏穩(wěn)定？

一、什么是字符模塊？什么是圖形模塊？

1.字符型LCD模塊

字符LCD是一種基于點(diǎn)陣字符庫(kù)的段式字符顯示器件，其顯示區(qū)域被劃分為固定的字符位置，例如：

8×2

16×2

20×2

20×4

典型結(jié)構(gòu)就是我們?cè)诩译娒姘迳铣Ｒ?jiàn)的：

溫度：25℃

狀態(tài)：加熱中

每個(gè)字符由固定5×7或5×8點(diǎn)陣組成，因此：只能顯示固定點(diǎn)陣字符，不可自由繪圖。

并且內(nèi)部通常自帶：

英文字符集

數(shù)字字符集

常用符號(hào)

部分模塊支持自定義最多8個(gè)字符，但依然有限。

2.圖形型LCD模塊

圖形LCD是一種像素級(jí)可控的點(diǎn)陣顯示器件，分辨率形式如下：

128×64

240×128

320×240（QVGA）

480×272

800×480

更高分辨率…

它類(lèi)似“黑白屏版的Mini屏幕”，每個(gè)像素點(diǎn)都能獨(dú)立亮滅。能顯示圖形、圖標(biāo)、漢字、曲線、波形、LOGO等任何形狀。

圖形屏內(nèi)部通常包含：

DisplayRAM（GRAM）

控制器（如ST7565/RA8835/UC1698等）

多種接口（SPI、I²C、8080/6800并口）

二、顯示能力差異：固定字符vs任意圖形

這是兩者的最大區(qū)別，也是工程應(yīng)用選型的核心點(diǎn)。

字符屏：只顯示“字符”

不能繪圖

不能顯示漢字（部分型號(hào)可以顯示極少量自定義字符）

不支持圖形界面（UI）

布局固定、不靈活

適用內(nèi)容：

數(shù)字：0–9

字母：A–Z

基本符號(hào)：℃、-、+、>、<

因此常用于：

家用電器

測(cè)量?jī)x表

簡(jiǎn)單控制面板

狀態(tài)提示

圖形屏：可以顯示“任何內(nèi)容”

因?yàn)橄袼乜煽兀瑘D形模塊能實(shí)現(xiàn)：

漢字顯示

LOGO

圖表、波形

復(fù)雜UI

動(dòng)態(tài)動(dòng)畫(huà)

菜單界面

狀態(tài)圖標(biāo)

參數(shù)曲線

因此應(yīng)用于：

醫(yī)療顯示（ECG心電波形）

工控HMI

智能儀表

車(chē)載終端

POS機(jī)

智能家居屏幕

圖形能力越強(qiáng)，硬件復(fù)雜度和成本越高。

三、結(jié)構(gòu)與控制方式差異

1.字符LCD模塊的控制方式

字符屏通常使用HD44780控制器兼容命令集（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）。

控制方式：

8位/4位并口

簡(jiǎn)單對(duì)寄存器寫(xiě)命令

內(nèi)置字符ROM

無(wú)需顯存操作

顯示流程如下：

MCU寫(xiě)入字符編碼→內(nèi)部字符庫(kù)轉(zhuǎn)換成點(diǎn)陣→屏幕顯示

顯著優(yōu)點(diǎn)：

MCU負(fù)擔(dān)極低

控制代碼簡(jiǎn)單

不需要顯存

不需要字體渲染

穩(wěn)定可靠、不容易出現(xiàn)花屏

2.圖形LCD模塊的控制方式

圖形屏的控制要復(fù)雜得多，因?yàn)槊總€(gè)像素都需控制。

必須具備以下元素：

顯存（GRAM）

掃描控制器

頁(yè)面尋址、段尋址

坐標(biāo)系

字庫(kù)或字體渲染算法

顯示流程：MCU生成點(diǎn)陣數(shù)據(jù)→寫(xiě)入GRAM→控制器刷新→顯示圖形

圖形屏常用驅(qū)動(dòng)芯片：

ST7565/ST7920

SSD1309/SSD1315（兼OLED）

HX8238D

RA8835

UC1698

接口：

SPI

I²C

8080/6800并口

工程復(fù)雜度顯著高于字符LCD。

四、為什么字符屏便宜，而圖形屏貴？

字符屏便宜的原因：

點(diǎn)陣固定，復(fù)雜度低

無(wú)顯存、控制器簡(jiǎn)單

通用性強(qiáng)，產(chǎn)量巨大

技術(shù)成熟，良率高

MCU無(wú)需參與圖形渲染

字符屏常見(jiàn)價(jià)格：

8×2：5——10元

20×2：10——20元

20×4：15——25元

圖形屏貴的原因：

像素?cái)?shù)量巨大

控制器復(fù)雜

顯存需求高

分辨率越大成本越高

工程開(kāi)發(fā)量大

驅(qū)動(dòng)算法和字庫(kù)渲染復(fù)雜

生產(chǎn)工藝要求高

常見(jiàn)價(jià)格：

128×64：20——50元

240×128：50——100元

320×240(TFT)：80——200元

800×480(TFT)：150——300元以上

成本差距來(lái)自結(jié)構(gòu)本質(zhì)不同。

五、典型應(yīng)用差異

1.字符LCD典型應(yīng)用

面向“信息簡(jiǎn)單、低成本、長(zhǎng)壽命”的需求。

常用于：

家用電器：熱水器、電磁爐、飲水機(jī)

UPS電源

電力儀表

數(shù)據(jù)記錄器

簡(jiǎn)單工業(yè)設(shè)備

電梯樓層指示

變頻器面板

醫(yī)療簡(jiǎn)易測(cè)量?jī)x（血壓計(jì)）

用戶感受：

字體清晰

功能夠用

成本低

響應(yīng)快

故障率極低

2.圖形LCD典型應(yīng)用

面向“需要圖形界面、數(shù)據(jù)可視化”的產(chǎn)品。

常用于：

心電監(jiān)護(hù)儀（顯示波形）

工控HMI（顯示菜單、提示、曲線）

車(chē)載儀表

POS機(jī)

智能家居觸控屏

可視化儀表

醫(yī)療診斷儀

智能農(nóng)業(yè)與能源設(shè)備

用戶感受：

顯示信息更豐富

UI更好看

易于操作

更現(xiàn)代

使用場(chǎng)景更廣

六、從用戶體驗(yàn)角度比較

用戶關(guān)心的方面	字符屏體驗(yàn)	圖形屏體驗(yàn)
信息量	極低	極高，可顯示圖形
操作感	較傳統(tǒng)	更現(xiàn)代、更友好
易讀性	字體大、簡(jiǎn)單	能顯示圖標(biāo)，但復(fù)雜度高
高級(jí)感	較弱	有UI感覺(jué)，更智能
響應(yīng)速度	即時(shí)	受刷新率影響
顯示美觀度	單調(diào)	可高度自定義

如果用戶需要：

簡(jiǎn)單參數(shù)顯示

狀態(tài)顯示

成本敏感

→選字符屏。

如果用戶需要：

可視化

圖標(biāo)

漢字

UI界面

→必須選圖形屏。

七、從工程開(kāi)發(fā)角度比較

工程因素	字符屏	圖形屏
驅(qū)動(dòng)復(fù)雜度	低	高
MCU占用	極低	高
開(kāi)發(fā)難度	簡(jiǎn)單	中等到高
字庫(kù)支持	內(nèi)置固定字符	需字庫(kù)或軟件渲染
刷新方式	按字符刷	必須刷像素或GRAM
UI設(shè)計(jì)	不需要	必須設(shè)計(jì)UI
調(diào)試工作量	低	高

工程師選擇圖形屏意味著：

需要處理字體

需要UI設(shè)計(jì)

需要圖形渲染

需要大量驅(qū)動(dòng)和內(nèi)存

需要考慮刷新性能

因此圖形屏產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本遠(yuǎn)高于字符屏。

八、字符LCD與圖形LCD是否可以相互替代？

在大部分應(yīng)用中，字符屏不能替代圖形屏，而圖形屏可以替代字符屏，但成本更高。

圖形屏→可以模擬字符顯示使用5×7或8×16字模即可。

字符屏→永遠(yuǎn)無(wú)法模擬圖形屏因?yàn)橄袼財(cái)?shù)量極少、布局固定。

九、常見(jiàn)問(wèn)題

誤區(qū)1：圖形屏一定比字符屏更高級(jí)

不對(duì)。

字符屏：

穩(wěn)定

壽命長(zhǎng)

便宜

足夠顯示簡(jiǎn)單參數(shù)

所以字符屏在家電行業(yè)仍然是主力。

誤區(qū)2：圖形屏和字符屏成本差不多

錯(cuò)。

圖形屏成本通常是字符屏3——10倍。

誤區(qū)3：字符屏不能顯示漢字

部分字符屏支持自定義字符，可以顯示極少量簡(jiǎn)單漢字，但并不適合實(shí)際應(yīng)用。

誤區(qū)4：圖形屏顯示中文一定需要外置字庫(kù)

不一定。

TFT帶MCU的模塊可內(nèi)置字庫(kù)

OLED/MonoLCD常用外部字體庫(kù)文件

MCU可通過(guò)軟件渲染點(diǎn)陣

誤區(qū)5：圖形屏一定更耐用

恰恰相反：

字符屏壽命極長(zhǎng)

圖形屏多為高分辨率、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故障率更高

十、圖形LCD與字符LCD本質(zhì)差異

用一句話總結(jié)兩者區(qū)別：字符LCD是“字符級(jí)顯示”，圖形LCD是“像素級(jí)顯示”。最終判斷方法簡(jiǎn)單明確：

什么時(shí)候選字符LCD？

成本敏感

顯示內(nèi)容固定

僅需數(shù)字/符號(hào)

壽命要求極高

設(shè)備界面簡(jiǎn)單

典型行業(yè)：

家電

電力儀表

UPS

簡(jiǎn)單控制器

什么時(shí)候選圖形LCD？

需要豐富顯示內(nèi)容

需要漢字

需要UI

需要圖形和曲線

需要更佳用戶體驗(yàn)

需要未來(lái)升級(jí)可擴(kuò)展性

典型行業(yè)：

醫(yī)療

工控

智能終端

測(cè)量?jī)x器

車(chē)載設(shè)備

智慧能源