I. Przegląd
Istnieją dwa rodzaje wyświetlaczy powszechnie stosowanych w oprzyrządowaniu. Jedna to dioda emitująca światło (LED), a druga to wyświetlacz ciekłokrystaliczny (LCD). Te dwa typy wyświetlaczy są tanie, elastyczne w konfiguracji i łatwe w obsłudze z mikrokomputerem z jednym chipem, podczas gdy ten drugi ma mały prąd zasilania, niskie zużycie energii, długą żywotność, ładne czcionki, wyraźny wyświetlacz, duży rozmiar kąt widzenia, elastyczny napęd i szerokie zastosowanie [1]. Jednak wyświetlacz LCD na sterowaniu jest bardziej skomplikowany, ponieważ napięcie prądu stałego między elektrodami LCD musi wynosić 0 [2]. W przeciwnym razie ekran LCD zostanie łatwo utleniony. Dlatego wyświetlacz LCD nie może być sterowany po prostu przez sygnał poziomu, ale należy użyć kształtu fali. Sekwencja fali do kontrolowania. Wyświetlacz LCD ma podział zarówno statyczny, jak i czasowy
Ten pierwszy jest prosty, ale wymaga więcej linii; ta ostatnia jest skomplikowana, ale wymaga mniej linii, które są określane przez wybór elektrody ołowiu. Poniżej znajduje się przykład ciekłokrystalicznego wyświetlacza elektronicznego zegarka. Panel wyświetlacza jest pokazany w (1). Najwyższa godzina jest również wyłączona lub włączona. Kiedy najwyższa minuta jest wyświetlana na numerach od 1 do 5, góra i dół są również wyłączone lub włączone. Dwa punkty punktowe są również włączone lub wyłączone w tym samym czasie. Metoda jazdy to dzielenie jazdy ze współczynnikiem odchylenia wynoszącym 1/2. Jest 11 elektrod segmentowych i dwie wspólne elektrody.
rysunek 1)
Po drugie zasada wyświetlacza LCD
Substancje ogólne można podzielić na gaz, ciecz i ciało stałe. Jednak właściwości niektórych substancji nie należą do tych trzech rodzajów. Ciekły kryształ jest jednym z nich. To nie jest kompletny płyn ani kompletne ciało stałe. Może płynąć jak ciecz i ma stałe kryształy. W stanie naturalnym cząsteczki ciekłego kryształu są umieszczone w bardzo drobnych wklęsłościach, a cząsteczki ciekłego kryształu są ułożone w kierunku rowków [3]. Monitory LCD działają, wykorzystując te właściwości ciekłych kryształów. Materiał ciekłokrystaliczny jest dodawany pomiędzy górną i dolną elektrodą wyświetlacza LCD. Cząsteczki ciekłego kryształu są ułożone równolegle i mają aktywność optyczną. Cząsteczki ciekłego kryształu są zwykle przezroczyste. Po przyłożeniu pewnego napięcia pomiędzy górną i dolną elektrodą cząsteczki ciekłego kryształu obracają się pionowo i tracą optyczną rotację. Czarny [4]. Aby zapobiec utlenianiu się ciekłego kryształu, wymagane jest, aby względna średnia wartość napięcia DC między elektrodami LCD wynosiła zero [1], więc wyświetlacz LCD nie może być poprowadzony po prostu przez sygnał poziomu, ale musi być napędzany przez określony kwadrat sekwencja falowa. Kształt przebiegu sterującego jest bardzo szczególny, a jako przykład zastosowano metodę podziału czasu o stosunku przesunięcia równym 1/2. Rysunek (2) pokazuje przebieg, który powinien zostać wygenerowany na segmencie i wspólne elektrody, aby wyrysować lub wyrysować obrys. Z rysunku (2) widzimy, że B1 i COM2 są w kierunku fali, więc B1 jest jasny; B3 i COM1 są w tym samym kierunku, więc B3 jest wyłączony [5]. (gdzie B1 i B3 mają wspólny port SEG)
Rysunek 2)
Ogólnie, kształt fali portu COM jest zawsze stały. W dynamicznym trybie podziału 1/2 godziny przebiegi na stronach COM1 i COM2 są w przeciwnych fazach. Aby kontrolować wyświetlanie i wygaszanie każdego skoku, należy wygenerować odpowiednie przebiegi na odpowiednich elektrodach. Realizacja kształtu fali ma następującą charakterystykę: 1) Widać z dwóch wspólnych elektrod, że dwie wspólne elektrody mają trzy poziomy, które są odpowiednio trzema napięciami 0 V, 1,5 V i 3 V; 2) Dwie wspólne elektrody: COM1 i COM2 są kierunkowe; 3) Okres wspólnej fali elektrody i przebiegu kodu segmentu jest taki sam, w którym wspólna elektroda zmienia się co cztery cykle cztery razy, a kod segmentu zmienia się dwukrotnie w każdym cyklu, który jest sygnałem fali prostokątnej. Ze względu na charakterystykę typowych kształtów przebiegu elektrod, w przemyśle większość mikrokontrolerów i odpowiadające im oprogramowanie są wykorzystywane do generowania przebiegów elektrycznych wspólnych elektrod. W przypadku projektu ASIC, jeżeli stosowana jest powyższa metoda, zajęte jest duże pole chipowe, a liczba żetonów wzrasta. Koszt. Dlatego w tym artykule wprowadzimy praktyczny obwód cyfrowy i analogowy jako segmentowy sterownik LCD.
Po trzecie, projekt obwodu sterownika ekranu LCD
1. Obwód generowania przebiegów COM1 i COM2
Punkty konstrukcyjne: Jak opisano w rozdziale Zasada wyświetlania, przebiegi dwóch wspólnych elektrod są stałe. Ma 3 poziomy, które są 0V, 1.5V, 3V, a każdy cykl zmienia się 4 razy. Przebiegi COM1 i COM2 są kierunkowe. Rysunek (3) pokazuje rozwiązanie. Obwód składa się z tranzystora NMOS i 3-stanowej bramki kontrolnej. Częstotliwość DA jest 2 razy większa niż d3. Rurka NMOS jest podłączona do 1,5 V, a bramka 3-stanowa jest ustawiona na 3V. To może generować Każdy cykl zmienia się 4 razy, istnieją 3 poziomy ustalonych wspólnych przebiegów elektrod. Aby zostać rozpoznanym przez ludzkie oko, częstotliwość d3 wynosi 10 Hz. Krzywa HSPICE wygenerowana przez ten obwód jest pokazana w (3-1) (przy zasilaniu 1,5 V i napięciu 3 V generowanym przez obwodowy obwód napięcia). Aby osiągnąć ten wymóg projektowy, na rysunku (3) W / L lampy N wynosi 28 uM / 4uM, W / L dwóch rurek P bramki 3-stanowej to 8 uM / 3uM, a W / L dwóch probówek N to 4uM / 3uM.
obraz 3)
Rysunek (3 -1)
2. Obwód ust SEG i kształt fali
Punkt techniczny: 11 segmentów i 2 wspólne elektrody sterują wyświetlaniem zegarka elektronicznego, a segmenty i wspólne cykle elektrod muszą pozostać takie same. Rozwiązanie przedstawiono na rysunku (4). Figura (4) jest obwodowym obwodem napędowym składającym się z bramki XOR i bramki NOT. Aby utrzymać spójność wspólnej elektrody i segmentu, sygnał wejściowy d3 i d3 w obwodzie COM jest tym samym sygnałem, jest to okresowa fala prostokątna o częstotliwości 10 Hz; Sygnał D1 jest wytwarzany przez obwód dekodujący, decyduje, że tablica elektroniczna ujawnia dekodowanie cyfrowe, wynik uzyskany przez trzy typy, stała to Wysoki poziom 1, stały poziom 0, okresowa fala prostokątna (2 razy częstotliwość d3, kropka 1/2), ryc. 4-1, ryc. 4-2, ryc. 4-3) Są to przebiegi generowane przez verilog_xl odpowiadające powyższym trzem przypadkom. Port SEG jest zaimplementowany za pomocą obwodów cyfrowych i nie ma wymogu wielkości tranzystora.
Rysunek 4)
Na podstawie przebiegów symulacji wspólnej elektrody i elektrody kodu segmentowego można zauważyć, że zaprojektowany obwód spełnia wymagania zasady wyświetlania ciekłokrystalicznego, wspólna elektroda zmienia się 4 razy na cykl i 3 różne poziomy, a okres wspólna elektroda i elektroda segmentowa muszą być spójne Aby sprawić, że kreska jest jasna lub wyłączona, porty SEG i (COM) muszą spełniać pewien związek. Relacja jest pokazana w poniższej tabeli: Kiedy port SEG i port COM1 są odwrócone, odpowiedni segment jest bardzo jasny. W fazie odpowiadający segment jest wymarły.
Cztery, podsumowanie
Obwód sterowania LCD przedstawiony w tym artykule jest całkowicie zaimplementowany przez sprzęt i jest zbudowany przez bardzo niewiele tranzystorów. Projekt jest znakomity. Może być dobrze zintegrowany z układem scalonym specyficznym dla danej aplikacji. Jako wyświetlacz LCD LCD układu jezdnego zmniejsza to koszty i ma przewagę konkurencyjną na rynku. . Różni się to od innych implementacji sprzętu i oprogramowania napędu LCD na rynku. Zintegrowaliśmy moduł obwodu sterownika LCD w układzie ekspresu do kawy ASIC. Chip już ukończył weryfikację i plasowanie FPAG oraz routing i wykonuje MPW w Szanghaju.
