I. Oversikt
Det er to typer skjermer som ofte brukes i instrumentering, den ene er en lysdiode (LED), og den andre er en LCD-skjerm. De to displayene har lav kostnad, fleksibel i konfigurasjon og praktisk å grensesnitt med en mikroprosessor med én chip, og sistnevnte har lav kjørestrøm, lavt strømforbruk, lang levetid, vakker skrifttype, tydelig visning, stor synsvinkel, fleksibel kjøring modus og bred applikasjon [1]. LCD-skjermen er imidlertid mer komplisert i kontroll fordi den relative spennings-DC-verdien mellom LCD-elektrodene må være 0 [2], ellers kan LCD-en oksideres, slik at LCD-skjermen ikke bare kan styres av nivåsignalet, men en viss bølgeform brukes. Bølgesekvens for å kontrollere. LCD-skjermen har statisk og tidsavbrudd
Den tidligere er enkel, men krever flere linjer; Sistnevnte er komplisert, men færre linjer kreves. Disse to metodene bestemmes ved valg av elektrodledninger. Ved å bruke LCD-skjermen til den elektroniske klokken som eksempel, er skjermpanelet som vist i (1), og timen høy er av eller på samtidig. Når minuttet høyt vises i digital 1 til 5, er både topp og bunn også av eller på samtidig. De to punktpunktene blir også slått på eller av samtidig, og kjøremetoden er en tidsdeling med et biasforhold på 1/2, og det er 11 segmentelektroder og to vanlige elektroder.
Figur 1)
For det andre, displayprinsippet for LCD
Generelle stoffer kan deles inn i gasser, væsker og faste stoffer. Egenskapene til enkelte stoffer hører imidlertid ikke til disse tre typene. Flytende krystall er en av dem. Det er ikke en komplett væske eller et komplett faststoff. Den flyter som en væske og har faste krystaller. I naturlig tilstand er væskekrystallmolekylene plassert i en meget tynn konkav Cao, og væskekrystallmolekylene er anordnet i sporet [3]. LCD-skjermer fungerer med disse egenskapene til flytende krystaller. Et flytende krystallmateriale blir tilsatt mellom de øvre og nedre elektrodene på LCD-skjermen, og væskekrystallmolekylene er anordnet parallelt og har optisk rotasjon og er vanligvis i en transparent tilstand. Når en viss spenning påføres mellom øvre og nedre elektroder, blir væskekrystallmolekylene omgjort til vertikal justering, og den optiske rotasjonen går tapt. Svart [4]. For å forhindre flytende krystalloksydasjon, er det nødvendig at den relative spennings-DC-gjennomsnittsverdien mellom LCD-elektrodene må være null [1], slik at LCD-skjermen ikke kan drives bare av nivåsignalet, men drives av en bestemt firkantbølge-sekvens . Drivkurvformen er svært spesiell, og tar tidsdelingsmetoden med et biasforhold på 1/2 som et eksempel. Figur (2) viser bølgeformen som skal produseres på segmentet og vanlige elektroder for at et bestemt slag skal være lyst eller ikke. Som det fremgår av figuren (2), er bølgeformretningen til B1 og COM2, slik at B1 er lys; B3 er i samme retning som bølgeformen til COM1, så B3 er av [5]. (hvor B1 og B3 deler en enkelt SEG-port)
figur 2)
Vanligvis er bølgeformen til COM-porten alltid fast. For den dynamiske 1/2 time divisjon modus, er bølgeformene til COM1 og COM2 terminaler omvendt. For å styre skjermen og utryddelsen av hvert slag, må en passende bølgeform genereres på den tilsvarende elektroden. Realiseringen av bølgeformen har følgende egenskaper: 1), sett på de to vanlige elektroder, har de to vanlige elektroder tre nivåer, som henholdsvis er 0V, 1,5V og 3V; 2), to felleselektroder COM1 og COM2-bølgeformen er retningsbestemt; 3) er perioden for drivbølgeformen til den felleselektrode og segmentkoden den samme, hvor den felleselektrode endres fire ganger per syklus, og segmentkoden endres to ganger per syklus, som er et firkantbølgesignal. På grunn av egenskapene til den drivende bølgeformen til den vanlige elektroden, i industrien, brukes de fleste mikrokontroller og tilhørende programvare til å generere drivbølgeformen til den felles elektroden, og for utformingen av ASIC, dersom fremgangsmåten ovenfor er vedtatt, tar det opp et stort brikkeområde og øker kostnaden. Derfor vil denne artikkelen introdusere en praktisk digital og analog krets som en segment-type LCD-driver.
Tredje LCD-skjermdriverens kretsdesign
1. COM1 og COM2 bølgeformgenereringskretser
Designpunkter: Som beskrevet i delen Visningsprinsipper er bølgeformene til de to vanlige elektrodene løst. Det er tre nivåer, 0V, 1,5V, 3V, og hver syklus endres 4 ganger. Bølgeformene til COM1 og COM2 er retning. Figur (3) viser løsningen. Kretsen består av en NMOS transistor og en 3-statlig kontroll gate. Frekvensen til DA er dobbelt så stor som d3, hvor NMOS-transistoren er koblet til 1,5V og 3-tilstandsporten brukes med 3V. Hver syklus endres 4 ganger og det er 3 nivåer av faste vanlige elektrodebølgeformer. For å bli gjenkjent av det menneskelige øye, er frekvensen av d3 10Hz, og HSPICE-bølgeformen generert av denne kretsen er vist i figur 3-1 (drevet av 1,5 V strømforsyning, 3V spenning genereres av perifer spenningsdobler krets). For å oppnå slike designkrav, i figur 3 er W / L på N-røret 28uM / 4uM, W / L av de to P-rørene i 3-state-porten er 8uM / 3uM og W / L av de to N-rørene er 4uM. / 3um.
bilde 3)
Figur (3-1)
2. SEG-port krets og bølgeform
Tekniske poeng: 11 segmentpoler og 2 vanlige elektroder driver displayet av den elektroniske klokken sammen, og segmentpolen og felleselektrodperioder må forbli de samme. Løsningen er vist i figur (4). Figur (4) er segmentpolen-drivkretsen. Den består av en XOR gate og en NOT gate krets. For å holde den vanlige elektroden og segmentperioden konsekvent, er inngangssignalet d3 og d3 i COM-kretsen det samme signalet, som er en periodisk firkantbølge med en frekvens på 10Hz; signalet til D1 genereres av dekodingskretsen, som bestemmer den digitale dekoding av den elektroniske klokken, og det genererte resultatet er av tre typer, høyt nivå 1, konstant nivå 0, periodisk firkantbølge (frekvensen er to ganger d3, den perioden er 1/2), figur (4-1), figur (4-2), figur (4-3)) er bølgeformene generert av verilog_xl tilsvarende de tre ovennevnte tilfellene. SEG-porten er implementert med en digital krets, og det er ikke noe krav til transistorens størrelse.
Figur 4)
Det kan ses fra simuleringsbølgeformene til den vanlige elektroden og segmentelektroden at den utformede kretsen er i samsvar med kravene til flytende krystalldisplayprinsipp, den vanlige elektroden endres fire ganger per syklus og tre forskjellige nivåer, og perioden for den vanlige elektroden og segmentelektroden holdes konsistente. For å gjøre et slag lyst eller ikke, må segmentene (SEG) og (COM) -portene tilfredsstille et bestemt forhold. Forholdet er som vist i følgende tabell: Når SEG-porten og COM1-porten er invertert, er det tilsvarende segmentet ekstremt lyst. Når i fase er det tilsvarende segmentet ekstremt slukket.
Fjerde oppsummering
LCD-driverkretsen introdusert i denne artikkelen er fullstendig realisert av maskinvare, og er bygget av få transistorer. Den er kompakt i design og kan være godt integrert i ASIC som LCD-skjermen på LCD-skjermen, noe som reduserer kostnadene og har konkurransefortrinn i markedet. . Dette er forskjellig fra andre LCD-drivere som implementeres av maskinvare og programvare på markedet. Vi har integrert LCD-driverens kretsmodul i ASIC-kaffemaskinen, som har fullført FPAG-verifisering, oppsett og ruting, og MPW i Kina.
