I. Descripció general
Hi ha dos tipus de pantalles utilitzades habitualment en la instrumentació. Un d'ells és un díode emissor de llum (LED) i l'altre és una pantalla de cristall líquid (LCD). Aquests dos tipus de pantalles són de baix cost, flexibles en la configuració i són fàcils d'interconectar amb un microordinador d'un xip, mentre que aquest té un petit corrent elèctric, un baix consum d'energia, una llarga vida, fonts de bona aparença, pantalla clara, grans angle de visió, accionament flexible i aplicació àmplia [1]. No obstant això, la pantalla LCD del control és més complicada perquè la tensió de corrent continu entre els elèctrodes LCD ha de ser 0 [2]. En cas contrari, la pantalla LCD es oxidarà fàcilment. Per tant, la pantalla LCD no es pot controlar només mitjançant el senyal de nivell, però s'ha d'utilitzar la forma d'ona. Seqüència d'ona per controlar. La pantalla LCD té una divisió estàtica i de temps
El primer és simple, però requereix més línies; aquest últim és complicat, però requereix menys línies, que es determinen per l'elecció del plom d'elèctrode. El següent és un exemple d'una pantalla de cristall líquid d'un rellotge electrònic. El tauler de visualització es mostra a (1). L'alçada de l'hora també està apagada o encallada. Quan l'alçada del minut està a la pantalla dels números del 1 al 5, la part superior i la inferior també estan apagats o encenuts. Els dos punts de punts també estan activats o desactivats alhora. El mètode de conducció es divideix amb una velocitat de polarització de 1/2. Hi ha 11 elèctrodes de segment i dos elèctrodes comuns.
figura 1)
En segon lloc, principi de pantalla LCD
Les substàncies generals es poden dividir en gas, líquid i sòlid. No obstant això, les propietats d'algunes substàncies no pertanyen a aquests tres tipus. El cristall líquid és un d'ells. No és un líquid complet, ni un sòlid complet. Pot fluir com un líquid i tenir cristalls sòlids. En l'estat natural, les molècules de cristall líquid es col·loquen en concavitats molt fines, i les molècules de cristall líquid estan disposades en la direcció de les ranures [3]. Els monitors LCD funcionen utilitzant aquestes propietats de cristalls líquids. S'afegeix un material de cristall líquid entre els elèctrodes superior i inferior de la pantalla LCD. Les molècules de cristall líquid estan disposades en paral·lel i tenen activitat òptica. Les molècules de cristall líquid solen ser transparents. Quan s'aplica una determinada tensió entre els elèctrodes superior i inferior, les molècules de cristall líquid es tornen verticalment i perden la seva rotació òptica. Negre [4]. Per evitar que el cristall líquid s'oxida, es requereix que la mitjana de voltatge relativa DC entre els elèctrodes LCD ha de ser zero [1], de manera que la pantalla LCD no es pot accionar simplement pel senyal de nivell, sinó que ha de ser conduït per un determinat quadrat seqüència d'ona. La forma d'ona de conducció és molt particular, i es pren com a exemple el mètode de divisió de temps amb una relació de compensació de 1/2. La figura (2) mostra la forma d'ona que s'hauria de generar en el segment i els elèctrodes comuns per fer que un cop fos clar o apagat. A partir de la figura (2) podem veure que B1 i COM2 es troben en la direcció de la forma d'ona, de manera que B1 és brillant; B3 i COM1 estan en la mateixa direcció, de manera que B3 està apagat [5]. (on B1 i B3 comparteixen un únic port SEG)
figura 2)
En general, la forma d'ona del port COM és sempre fixada. Per al mode dinàmic de divisió 1/2 hores, les formes d'ona dels bàndols COM1 i COM2 es troben en fases oposades. Per controlar la visualització i l'extinció de cada cop, s'han de generar formes d'ona adequades als elèctrodes corresponents. La realització de la forma d'ona té les següents característiques: 1) Es pot veure des dels dos elèctrodes comuns que els dos elèctrodes comuns tenen tres nivells, que són tres voltatges de 0V, 1.5V i 3V respectivament; 2) Dos elèctrodes comuns COM1 i la forma d'ona COM2 són direccionals; 3) El període de l'elèctrode comú i la forma d'ona de conducció del codi de segment és el mateix, en què l'elèctrode comú canvia cada cicle quatre vegades i el codi del segment canvia dos cops cadascun, que és un senyal d'ona quadrada. A causa de les característiques de les formes d'ona de conducció d'elèctrodes comunes, a la indústria, la majoria dels microcontroladors i programari corresponent s'utilitzen per generar les formes d'ona de conducció d'elèctrodes comuns. Per al disseny ASIC, si s'utilitza el mètode anterior, s'ocupa d'una gran àrea de xip i augmenta la quantitat de fitxes. Cost. Per tant, aquest article introduirà un pràctic circuit digital i analògic com un controlador LCD segmentat.
Tercer, disseny de circuits de controlador de pantalla LCD
1. Circuit de generació de formes d'ona COM1 i COM2
Punts de disseny: tal com es descriu a la secció Principi de visualització, es fixen les formes d'ona dels dos elèctrodes comuns. Té 3 nivells, que són 0V, 1.5V, 3V, i cada cicle canvia 4 vegades. Les formes d'ona de COM1 i COM2 són direccionals. La figura (3) mostra la solució. El circuit està format per un transistor NMOS i una porta de control de 3 estats. La freqüència de DA és 2 vegades superior a la de d3. El tub NMOS està connectat a 1.5V i la porta d'estat 3 està configurada a 3V. Això es pot generar Cada cicle canvia 4 vegades, hi ha 3 nivells de formes d'ona de elèctrodes comunes fixes. Per ser reconegut per l'ull humà, la freqüència de d3 és de 10 Hz. La forma d'ona HSPICE generada per aquest circuit es mostra a (3-1) (amb una font d'alimentació de 1.5V i una tensió de 3V generada per un circuit de doble voltaje perifèric). Per aconseguir aquest requisit de disseny, a la Figura (3), el W / L del tub N és 28uM / 4uM, el W / L dels dos tubos P de la porta d'estat 3 és 8uM / 3uM, i el W / L de les dues N-tubes és 4uM / 3uM.
imatge 3)
Figura (3 -1)
2. Circuit de boca SEG i forma d'ona
Punt tècnic: 11 segments i 2 elèctrodes comuns condueixen la visualització del rellotge electrònic, i el segment i els cicles d'elèctrode comuns han de seguir sent els mateixos. La solució es mostra a la figura (4). La figura (4) és un circuit d'accionament de segment format per una porta XOR i una porta NO. Per tal de mantenir coherent l'elèctrode comú i el cicle de segmentació, el senyal d'entrada d3 I D3 en el circuit COM és el mateix, és una ona quadrada periòdica amb una freqüència de 10 Hz; El senyal de D1 és produït pel circuit de descodificació, decideix que la taula electrònica revela la decodificació digital, el resultat produït per tres tipus, la constant és l'Alt nivell 1, el nivell constant 0, l'ona quadrada periòdica (2 vegades la freqüència de D3, el període és 1/2), Fig. 4-1, Fig. 4-2, Fig. 4-3) Aquestes són les formes d'ona generades per verilog_xl corresponents als tres casos anteriors. El port SEG s'implementa mitjançant circuits digitals i no hi ha cap requisit per a la mida del transistor.
Figura 4)
A partir de les formes d'ona de simulació de l'elèctrode comú i l'elèctrode del codi de segment, es pot veure que el circuit dissenyat compleix els requisits del principi de visualització de cristall líquid, l'elèctrode comú canvia 4 vegades per cicle i 3 nivells diferents, i el període de L'elèctrode comú i l'elèctrode del segment han de ser consistents Per fer que un cop sigui brillant o apagat, els ports SEG i (COM) han de satisfer una determinada relació. La relació es mostra a la taula següent: quan el port SEG i el port COM1 s'inverteixen, el segment corresponent és extremadament brillant. Quan està en fase, el segment corresponent està extingit.
Quatre, resum
El circuit de conducció LCD introduït en aquest article està completament implementat per maquinari, i està construït per molt pocs transistors. El disseny és exquisit. Pot estar ben integrat en el circuit integrat específic de l'aplicació. Com el circuit de conducció LCD de LCD, això redueix el cost i té un avantatge competitiu en el mercat. . Això és diferent d'altres implementacions de maquinari i programari de la unitat LCD del mercat. Hem integrat el mòdul del circuit del controlador LCD en un xip de cafetera ASIC. El xip ja ha completat la verificació i la ubicació i l'encaminament FPAG, i realitza MPW a Xangai.
