I. Prezentare generală
Există două tipuri de afișaje utilizate în mod obișnuit în instrumentație. Una este o diodă care emite lumină (LED), iar cealaltă este un afișaj cu cristale lichide (LCD). Aceste două tipuri de afișaje sunt ieftine, flexibile în configurație și ușor de interfață cu un microcomputer cu un singur chip, în timp ce acesta din urmă are un mic curent de alimentare, un consum redus de energie, o durată de viață îndelungată, fonturi frumoase, afișare clară, mare unghiul de vizualizare, unitatea flexibilă și aplicația largă [1]. Cu toate acestea, ecranul LCD al comenzii este mai complicat deoarece tensiunea DC între electrozi LCD trebuie să fie 0 [2]. În caz contrar, ecranul LCD va fi ușor oxidat. Prin urmare, ecranul LCD nu poate fi controlat de semnalul de nivel pur și simplu, dar trebuie utilizată forma de undă. O secvență de valuri pentru a controla. Afișajul LCD are atât o împărțire statică, cât și un timp
Primul este simplu, dar necesită mai multe linii; acesta din urmă este complicat, dar necesită mai puține linii, care sunt determinate de alegerea plumbului de electrod. Următorul este un exemplu de afișare cu cristale lichide a unui ceas electronic. Panoul de afișare este afișat în (1). Înălțimea oră este de asemenea oprită sau pornită. Atunci când înălțimea minutei se afișează pe numerele de la 1 la 5, partea superioară și inferioară sunt, de asemenea, oprite sau aprinse. Cele două puncte dotate sunt de asemenea activate sau deconectate în același timp. Metoda de conducere este împărțită cu un raport de polarizare de 1/2. Există 11 electrozi segmentați și doi electrozi comuni.
figura 1)
În al doilea rând, principiul ecranului LCD
Substanțele generale pot fi împărțite în gaz, lichid și solid. Cu toate acestea, proprietățile anumitor substanțe nu aparțin acestor trei tipuri. Cristalul lichid este unul dintre ele. Nu este un lichid complet, nici un solid complet. Poate curge ca un lichid și are cristale solide. În starea naturală, moleculele de cristale lichide sunt plasate în concave foarte fine, iar moleculele de cristale lichide sunt aranjate în direcția canelurilor [3]. Monitoarele LCD funcționează utilizând aceste proprietăți ale cristalelor lichide. Se adaugă un material de cristal lichid între electrozi inferiori și inferiori ai ecranului LCD. Moleculele de cristale lichide sunt aranjate în paralel și au activitate optică. Moleculele de cristal lichid sunt de obicei transparente. Când se aplică o anumită tensiune între electrozii superioară și inferioară, moleculele de cristale lichide se rotesc vertical și își pierd rotirea optică. Negru [4]. Pentru a preveni oxidarea cristalului lichid, este necesar ca media relativă a tensiunii DC dintre electrozi LCD să fie zero [1], astfel încât LCD-ul să nu poată fi condus doar de semnalul de nivel, ci trebuie să fie condus de un anumit pătrat val succesiune. Forma de undă de deplasare este foarte specială, iar metoda de divizare a timpului cu un raport de decalare de 1/2 este luată ca exemplu. Figura (2) prezintă forma de undă care ar trebui să fie generată pe segment și electrozii obișnuiți pentru a face o curgere luminoasă sau oprită. Din figura (2) vedem că B1 și COM2 sunt în direcția formei de undă, deci B1 este luminos; B3 și COM1 sunt în aceeași direcție, deci B3 este oprit [5]. (unde B1 și B3 au un port SEG unic)
figura 2)
În general, forma de undă a portului COM este întotdeauna fixă. Pentru modul de divizare dinamică de 1/2 ore, formele de undă de la laturile COM1 și COM2 sunt în faze opuse. Pentru a controla afișarea și stingerea fiecărei curse, trebuie să se formeze forme de undă corespunzătoare pe electrozii corespunzători. Realizarea formei de undă are următoarele caracteristici: 1) Se poate observa din cei doi electrozi comuni că cei doi electrozi comuni au trei nivele, care sunt trei tensiuni de 0V, 1,5V și respectiv 3V; 2) Două electrozi comuni COM1 și forma de undă COM2 sunt direcționați; 3) Perioada de undă comună a electrodului și a codului segmentului este aceeași, în care electrodul comun modifică fiecare ciclu de patru ori, iar codul segmentului se modifică de două ori pe fiecare ciclu, care este un semnal de undă pătratică. Datorită caracteristicilor unor forme de undă obișnuite ale electrodului, în industrie, majoritatea microcontrolerelor și software-ul corespunzător sunt utilizate pentru a genera forme de undă comune de antrenare a electrodului. Pentru proiectarea ASIC, dacă se folosește metoda de mai sus, o zonă de chip mare este ocupată și crește numărul de jetoane. Cost. Prin urmare, acest articol va introduce un circuit practic digital și analog ca un driver LCD segmentat.
În al treilea rând, designul circuitului driverului afișajului LCD
1. Circuitul de generare a formei de undă COM1 și COM2
Puncte de proiectare: După cum se descrie în secțiunea Principiu afișaj, formele de undă ale celor doi electrozi comuni sunt fixe. Are 3 nivele, care sunt 0V, 1.5V, 3V, iar fiecare ciclu se schimbă de 4 ori. Formele de undă ale COM1 și COM2 sunt direcționale. Figura (3) prezintă soluția. Circuitul este compus dintr-un tranzistor NMOS și o poartă de control cu 3 stări. Frecvența DA este de 2 ori mai mare decât cea a lui d3. Tubul NMOS este conectat la 1.5V și poarta cu 3 state este setată la 3V. Acest lucru poate genera fiecare schimbări de ciclu de 4 ori, există 3 nivele de forme de undă comune fixe ale electrodului. Pentru a fi recunoscut de ochiul uman, frecvența lui d3 este de 10 Hz. Forma de undă HSPICE generată de acest circuit este prezentată în (3-1) (folosind o sursă de alimentare de 1,5V și o tensiune de 3V generată de un circuit de dublare a tensiunii periferice). Pentru a realiza această cerință de proiectare, în figura (3), W / L a tubului N este de 28uM / 4uM, W / L a celor două tuburi P ale porții cu 3 stări este de 8uM / 3uM, iar W / L din cele două tuburi N este de 4uM / 3uM.
imagine 3)
Figura (3-1)
2. Circuitul gurii SEG și forma de undă
Punct tehnic: 11 segmente și 2 electrozi comuni conduc afișajul ceasului electronic, iar segmentul și ciclurile electrodului obișnuit trebuie să rămână neschimbate. Soluția este prezentată în figura (4). Figura (4) este un circuit de transmisie segmentat constând dintr-o poartă XOR și o poartă NOT. Pentru a păstra consistența electrodului comun și a ciclului segmentului, semnalul de intrare d3 și d3 în circuitul COM este același semnal, este un val periodic periodic cu o frecvență de 10 Hz; Semnalul lui D1 este produs de circuitul de decodificare, decide că tabelul electronic dezvăluie decodificarea digitală, rezultatul obținut de trei tipuri, constanta este nivelul 1, nivelul constant 0, valul pătrat periodic (de 2 ori frecvența lui d3, perioada este 1/2), figura 4-1, figura 4-2, figura 4-3) Acestea sunt formele de undă generate de verilog_xl care corespund celor trei cazuri de mai sus. Portul SEG este implementat folosind circuite digitale și nu există o cerință pentru dimensiunea tranzistorului.
Figura 4)
Din formele de undă de simulare a electrodului obișnuit și a electrodului cu cod de segment, se poate observa că circuitul proiectat îndeplinește cerințele principiului afișajului cu cristale lichide, electrodul comun se schimbă de 4 ori pe ciclu și trei nivele diferite, iar perioada electrodul obișnuit și electrodul segmentului trebuie să fie consecvente. Pentru a face un accident vascular cerebral luminos sau oprit, porturile SEG și (COM) trebuie să satisfacă o anumită relație. Relația este prezentată în următorul tabel: Când portul SEG și portul COM1 sunt inversate, segmentul corespunzător este extrem de luminos. Când este în fază, segmentul corespunzător este dispărut.
Patru, rezumat
Circuitul LCD de conducere introdus în acest articol este complet implementat de hardware și este construit de foarte puține tranzistoare. Designul este rafinat. Acesta poate fi bine integrat în circuitul integrat specific aplicației. Pe măsură ce circuitul LCD al LCD-ului de conducere reduce costurile și are un avantaj competitiv pe piață. . Acest lucru este diferit de alte implementări hardware și software ale unității LCD de pe piață. Am integrat modulul circuitului șoferului LCD într-un chip ASIC de cafea. Cipul a finalizat deja verificarea FPAG, plasarea și rutarea și efectuează MPW în Shanghai.
