I. Přehled
Existují dva typy displejů, které se běžně používají v přístrojové technice, jedna svítivá dioda (LED) a druhá obrazovka s tekutými krystaly (LCD). Tyto dva displeje mají nízkou cenu, mají flexibilní konfiguraci a lze je snadno propojit s mikropočítačem s jediným čipem a má nízkou jízdní sílu, nízkou spotřebu energie, dlouhou životnost, krásný tvar písma, jasný displej, velký pozorovací úhel, flexibilní jízdu režim a širokou aplikaci [1]. Ovšem LCD je komplikovanější v ovládání, protože relativní průměrná hodnota DC napětí mezi LCD elektrodami musí být 0 [2], jinak by LCD mohl být oxidován, takže LCD nemůže být jednoduše řízen úrovní signálu, ale určitý používá se tvar vlny. Řadová sekvence pro ovládání. LCD displej má statické a časové rozdělení
První je jednoduchý, ale vyžaduje více řádků; druhá je komplikovaná, ale je zapotřebí méně řádků. Tyto dvě metody jsou určeny výběrem elektrodových vodičů. Například displej z tekutých krystalů elektronických hodin je zobrazen na displeji podle (1) a hodinová výška je vypnutá nebo zapnuta současně. Když je v digitálním režimu 1 až 5 zobrazena minuta, horní a spodní část jsou rovněž vypnuty nebo zapnuty současně. Dvě body bodů jsou současně zapnuty i vypnuty a způsob jízdy je časové dělení s poměrem poloměru 1/2 a jsou zde 11 segmentových elektrod a dvě společné elektrody.
Obrázek 1)
Za druhé, displej princip LCD
Obecné látky lze rozdělit na plyny, kapaliny a pevné látky. Vlastnosti některých látek však nepatří k těmto třem typům. Tekutý krystal je jedním z nich. Není to úplná tekutina nebo úplná pevná látka. To teče jako kapalina a má pevné krystaly. V přirozeném stavu jsou molekuly tekutých krystalů umístěny ve velmi tenkém konkávním Cao a molekuly tekutých krystalů jsou uspořádány ve směru drážky [3]. Displeje LCD pracují s těmito vlastnostmi kapalných krystalů. Materiál tekutých krystalů se přidává mezi horní a dolní elektrody displeje LCD a molekuly tekutých krystalů jsou uspořádány paralelně a mají optickou rotaci a jsou obvykle v průhledném stavu. Když se mezi horní a spodní elektrodou aplikuje určité napětí, molekuly tekutých krystalů se změní ve svislé zarovnání a optická rotace se ztratí. Černá [4]. Aby se zabránilo oxidaci kapalných krystalů, je nutné, aby relativní průměrná hodnota DC napětí mezi LCD elektrodami byla nula [1], takže LCD nemůže být poháněn jednoduše hladinovým signálem, ale je poháněn určitou sekvencí čtvercových vln . Hnací křivka je velmi specifická, přičemž metoda časového dělení s poměrem předpětí 1/2 jako příklad. Obrázek (2) ukazuje průběh, který by měl být vytvořen na segmentu a společné elektrody, aby určitý zdvih byl jasný nebo ne. Jak je zřejmé z obrázku (2), směr vlny B1 a COM2, takže B1 je jasný; B3 je ve stejném směru jako průběh COM1, 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 režim 1/2 časového dělení jsou křivky svorek COM1 a COM2 obráceny. Pro ovládání zobrazení a vyhynutí každého zdvihu musí být na odpovídající elektrodě vytvořen vhodný průběh. Realizace tohoto průběhu má následující charakteristiky: 1), jak je vidět na dvou společných elektrodách, dvě společné elektrody mají tři úrovně, které jsou 0V, 1,5V a 3V; 2) jsou dvě společné elektrody COM1 a křivka COM2 směrová; 3) je perioda hnací vlny společné elektrody a kód segmentu stejná, přičemž běžná elektroda se mění čtyřikrát za cyklus a kód segmentu se mění dvakrát za cyklus, což je signál s obdélníkovou vlnou. Vzhledem k charakteristikám hnacího tvaru vlny běžné elektrody v průmyslu je většina mikrokontroléru a příslušného softwaru použita pro generování hnacího průběhu společné elektrody a pro návrh ASIC, je-li výše uvedená metoda přijatá, zabere velkou čipovou plochu a zvyšuje náklady. Tento článek tedy představí praktický digitální a analogový obvod jako segmentový typ LCD ovladače.
Za třetí, design obvodů displeje LCD displeje
1. Obvody generování průběhů COM1 a COM2
Konstrukční body: Jak je popsáno v části Principy zobrazení, jsou křivky dvou společných elektrod fixní. Existují tři úrovně, 0V, 1.5V, 3V, a každý cyklus se mění čtyřikrát. Křivky COM1 a COM2 jsou Směr. Obrázek (3) ukazuje řešení. Obvod se skládá z tranzistoru NMOS a 3-řídicího řídicího vstupu. Frekvence DA je dvakrát větší než frekvence d3, kde je tranzistor NMOS připojen na 1,5V a 3-state brána se používá s 3V. Každý cyklus se mění čtyřikrát a existují 3 úrovně pevných společných průběhů elektrod. Aby byla rozpoznána lidským zrakem, frekvence d3 je 10 Hz a průběh HSPICE generovaný tímto obvodem je znázorněn na obrázku (3-1) (poháněný 1,5V napájecím zdrojem, napětí 3V je generováno periferním napěťovým zdvojeným obvod). Pro dosažení takových konstrukčních požadavků je na obr. 3 W / L N-trubky 28uM / 4uM, W / L obou P-trubek 3-stavové brány je 8uM / 3uM a W / L dvě N-trubice jsou 4uM. / 3uM.
obrázek 3)
Obrázek (3-1)
2. Obvod portu SEG a průběh signálu
Technická data: 11 segmentových pólů a 2 společné elektrody pohánějí zobrazení elektronických hodin dohromady a perioda segmentu a běžné elektrody musí zůstat stejná. Řešení je znázorněno na obrázku (4). Obrázek (4) je obvod pohonu segmentového pólu. Je složen z brány XOR a okruhu brány NOT. Aby se udržovala společná elektroda a perioda segmentu konzistentní, vstupní signál d3 a d3 v obvodu COM je stejný signál, což je periodická čtvercová vlna s frekvencí 10 Hz; signál D1 je generován dekódovacím obvodem, který určuje digitální dekódování elektronických hodin a generovaný výsledek je tří typů: vysoká úroveň 1, konstantní úroveň 0, periodická čtvercová vlna (frekvence je dvakrát větší než d3, perioda je 1/2), obrázek (4-1), obrázek (4-2), obrázek (4-3)) jsou průběhy generované verilog_xl odpovídajícím třem výše uvedeným případům. Port SEG je implementován s digitálním obvodem a neexistuje žádný požadavek na velikost tranzistoru.
Obrázek 4)
Z simulačních křivek společné elektrody a segmentové elektrody lze vidět, že navržený obvod odpovídá požadavkům principu zobrazování tekutých krystalů, běžná elektroda se mění čtyřikrát za cyklus a tři různé úrovně a perioda společného elektroda a segmentová elektroda jsou konzistentní. Chcete-li vytvořit zdvih jasný nebo ne, segmenty (SEG) a (COM) porty musí uspokojit určitý vztah. Vztah je uveden v následující tabulce: Když jsou port SEG a port COM1 obráceny, odpovídající segment je extrémně jasný. Když ve fázi je příslušný segment extrémně uhasen.
Za čtvrté, shrnutí
Obvod ovladače LCD představený v tomto článku je zcela realizován hardwarem a je vybudován několika tranzistory. Je kompaktní a může být dobře integrován do ASIC jako řídicí obvod LCD displeje LCD, což snižuje náklady a má konkurenční výhodu na trhu. . Toto se liší od ostatních ovladačů LCD, které jsou implementovány hardwarovým a softwarovým systémem na trhu. Integrovaný obvodový modul řidiče LCD jsme integrovali do čipu pro kávu ASIC, který dokončil verifikaci, rozvržení a směrování FPAG a MPW v Číně.
