I. Přehled
Existují dva typy displejů běžně používaných v přístrojové technice. Jedním z nich je světelná dioda (LED) a druhá je displej z tekutých krystalů (LCD). Tyto dva typy displejů jsou levné, flexibilní v konfiguraci a snadno se propojují s jednočipovým mikropočítačem, zatímco druhý má malý proud měniče, nízkou spotřebu energie, dlouhou životnost, dobře vypadající písma, jasný displej, velký displej pozorovací úhel, flexibilní měnič a širokou aplikaci [1]. LCD displej na ovládacím panelu je však složitější, protože stejnosměrné napětí mezi LCD elektrodami musí být 0 [2]. V opačném případě se LCD displej snadno okysličuje. LCD displej proto nemůže být jednoduše řízen hladinovým signálem, ale musí být používán průběh. Řadová sekvence pro ovládání. LCD displej má statické i časové rozdělení
První je jednoduchý, ale vyžaduje více řádků; druhá je komplikovaná, ale vyžaduje méně linek, které jsou určeny volbou elektrodového vedení. Následuje příklad displeje z elektronických hodin z tekutých krystalů. Panel displeje je zobrazen v (1). Výška hodin je také vypnutá nebo zapnuta. Pokud je na displeji čísla 1 až 5 zobrazena výška minuty, horní a spodní část je také vypnutá nebo zapnutá. Dvě body bodů jsou současně zapnuty i vypnuty. Metoda řízení je dělená jízda s poměrem polarizace 1/2. Existují 11 segmentových elektrod a dvě společné elektrody.
Obrázek 1)
Za druhé, princip LCD displeje
Obecné látky lze rozdělit na plyn, kapalinu a tuhé látky. Vlastnosti některých látek však nepatří k těmto třem druhům. Tekutý krystal je jedním z nich. Není to úplná kapalina, ani úplná pevná látka. Může proudit jako kapalina a má pevné krystaly. V přirozeném stavu jsou molekuly kapalných krystalů umístěny ve velmi jemných konkávách a molekuly tekutých krystalů jsou uspořádány ve směru drážek [3]. LCD monitory pracují s těmito vlastnostmi kapalných krystalů. Materiál tekutých krystalů se přidává mezi horní a spodní elektrodou LCD displeje. Molekuly kapalných krystalů jsou uspořádány paralelně a mají optickou aktivitu. Molekuly z tekutých krystalů jsou obvykle průhledné. Když je mezi horní a dolní elektrodou aplikováno určité napětí, molekuly kapalných krystalů se otáčejí svisle a ztrácejí optickou rotaci. Černá [4]. Aby se zabránilo oxidaci kapalných krystalů, je nutné, aby relativní průměr DC napětí mezi LCD elektrodami byl nulový [1], takže LCD nemůže být jednoduše řízen hladinovým signálem, ale musí být poháněn určitým čtvercem vlnová sekvence. Hnací průběh je velmi specifický a jako příklad se používá metoda časového dělení s poměrem přesazení 1/2. Obrázek (2) zobrazuje průběh, který by měl být generován na segmentu a společných elektrodách, aby byl zdvih jasný nebo vypnutý. Z obrázku (2) vidíme, že B1 a COM2 jsou ve směru křivky, takže B1 je jasný; B3 a COM1 jsou ve stejném směru, takže B3 je vypnuto [5]. (kde B1 a B3 sdílejí jeden port SEG)
obrázek 2)
Obecně platí, že průběh COM portu je vždy pevný. Pro dynamický 1/2hodinový režim dělení jsou křivky na stranách COM1 a COM2 v opačných fázích. K ovládání zobrazení a uhasení každého zdvihu musí být na příslušných elektrodách generovány odpovídající vlny. Realizace tohoto průběhu má následující charakteristiky: 1) Z obou společných elektrod lze vidět, že dvě společné elektrody mají tři úrovně, což jsou tři napětí 0V, 1,5V a 3V; 2) Dvě společné elektrody COM1 a křivka COM2 jsou směrové; 3) Doba běžné vlnové délky společné elektrody a kódu segmentu je stejná, ve které běžná elektroda mění každý cyklus čtyřikrát a kód segmentu se mění dvakrát v každém cyklu, což je signál s obdélníkovou vlnou. Vzhledem k charakteristice běžných průběhů elektrických pohonů v průmyslu se většina mikrokontrolérů a odpovídající software používají k generování společných průběhů elektrických pohonů. Pro konstrukci ASIC, pokud je použita výše uvedená metoda, je obsazena velká oblast čipu a počet čipů se zvyšuje. Náklady. Tento článek tedy představí praktický digitální a analogový obvod jako segmentovaný ovladač LCD.
Za třetí, design obvodů displeje LCD displeje
1. Obvod generování vlnových tvarů COM1 a COM2
Konstrukční body: Jak je popsáno v části Princip zobrazení, jsou křivky dvou společných elektrod fixní. Má 3 úrovně, které jsou 0V, 1,5V, 3V a každý cyklus se mění čtyřikrát. Křivky COM1 a COM2 jsou směrové. Obrázek (3) ukazuje řešení. Obvod se skládá z tranzistoru NMOS a 3-řídicí řídicí brány. Frekvence DA je dvakrát větší než frekvence d3. Trubice NMOS je připojena k 1,5V a 3-stavová brána je nastavena na 3V. To může generovat Každý cyklus se mění čtyřikrát, existují 3 úrovně pevných společných elektrodových průběhů. Aby byla rozpoznána lidským okem, frekvence d3 je 10 Hz. Hřivna HSPICE generovaná tímto obvodem je znázorněna v (3-1) (pomocí 1,5V napájecího napětí a 3V napětí generovaného okruhem obvodového zdvojení napětí). Pro dosažení tohoto požadavku na konstrukci je na obrázku 3 W / L N-trubky 28uM / 4uM, W / L obou P-trubek 3-stavové brány je 8uM / 3uM a W / L ze dvou N-zkumavek je 4uM / 3uM.
obrázek 3)
Obrázek (3-1)
2. SEG okruh a tvar vlny
Technický bod: 11 segmentů a 2 společné elektrody řídí zobrazení elektronických hodin a segment a běžné cykly elektrod musí zůstat stejné. Řešení je znázorněno na obrázku (4). Obrázek (4) je segmentový pohonový obvod sestávající z XOR brány a brány NOT. Aby se udržely společné elektrody a cyklus segmentů konzistentní, vstupní signál d3 a d3 v obvodu COM je stejný signál, je to periodická čtvercová vlna s frekvencí 10 Hz; Signál D1 se vytváří dekódovacím obvodem, rozhodne se, že elektronická tabulka odhaluje digitální dekódování, výsledkem jsou tři typy, konstanta je vysoká úroveň 1, konstantní úroveň 0, periodická čtvercová vlna (dvojnásobek frekvence d3, perioda je 1/2), obr. 4-1, obr. 4-2, obr. 4-3) Jedná se o průběhy generované verilog_xl odpovídajícím třem výše uvedeným případům. Port SEG je implementován pomocí digitálních obvodů a neexistuje žádný požadavek na velikost tranzistoru.
Obrázek 4)
Ze simulačních průběhů společné elektrody a kódové elektrody segmentu lze vidět, že navržený obvod splňuje požadavky principu displeje z tekutých krystalů, běžná elektroda se mění čtyřikrát za cyklus a tři různé úrovně a perioda společná elektroda a segmentová elektroda musí být konzistentní Aby záběr byl jasný nebo vypnutý, porty SEG a (COM) musí splňovat určitý vztah. Vztah je uveden v následující tabulce: Když jsou port SEG a port COM1 obráceny, odpovídající segment je extrémně jasný. Ve fázi je příslušný segment zaniklý.
Čtyři, shrnutí
Řídící obvod LCD, který byl představen v tomto článku, je zcela realizován hardwarem a je konstruován velmi málo tranzistorů. Design je nádherný. Může být dobře integrován do integrovaného obvodu specifického pro danou aplikaci. Jako LCD displej řízení jízdy snižuje náklady a má konkurenční výhodu na trhu. . To se liší od ostatních hardwarových a softwarových implementací jednotky LCD na trhu. Integrovaný modul okruhu ovladače LCD jsme integrovali do čipu pro kávu ASIC. Čip již dokončil ověřování FPAG, umístění a směrování a provádí MPW v Šanghaji.
