I. Ikhtisar
Ada dua jenis display yang biasa digunakan dalam instrumentasi. Salah satunya adalah light emitting diode (LED) dan yang lainnya adalah liquid crystal display (LCD). Kedua jenis display ini adalah konfigurasi berbiaya rendah, fleksibel, dan mudah untuk dihubungkan dengan mikrokomputer chip tunggal, sementara yang kedua memiliki arus penggerak yang kecil, konsumsi daya yang rendah, umur yang panjang, font yang tampak bagus, tampilan yang jernih, besar sudut pandang, drive fleksibel, dan aplikasi luas [1]. Namun, LCD pada kontrol lebih rumit karena tegangan DC antara elektroda LCD harus 0 [2]. Jika tidak, LCD akan mudah teroksidasi. Oleh karena itu, LCD tidak dapat dikontrol oleh sinyal level sederhananya, tetapi bentuk gelombang harus digunakan. Urutan gelombang untuk mengontrol. Layar LCD memiliki perpecahan statis dan waktu
Yang pertama sederhana, tetapi membutuhkan lebih banyak garis; yang terakhir ini rumit, tetapi membutuhkan lebih sedikit garis, yang ditentukan oleh pilihan elektroda timah. Berikut ini adalah contoh tampilan kristal cair jam tangan elektronik. Panel tampilan ditunjukkan dalam (1). Tingginya jam juga mati atau hidup. Ketika menit tinggi adalah pada tampilan angka 1 hingga 5, bagian atas dan bawah juga mati atau hidup. Kedua titik titik juga aktif atau nonaktif pada waktu yang bersamaan. Metode mengemudi dibagi mengemudi dengan rasio bias 1/2. Ada 11 elektroda segmen dan dua elektroda umum.
Gambar 1)
Kedua, prinsip layar LCD
Zat umum dapat dibagi menjadi gas, cair dan padat. Namun, sifat beberapa zat bukan milik ketiga jenis ini. Kristal cair adalah salah satunya. Ini bukan cairan lengkap, atau padat lengkap. Ia bisa mengalir seperti cairan dan memiliki kristal padat. Dalam keadaan alami, molekul kristal cair ditempatkan dalam cekungan yang sangat halus, dan molekul kristal cair disusun ke arah alur [3]. Monitor LCD berfungsi dengan menggunakan sifat-sifat kristal cair ini. Bahan kristal cair ditambahkan antara elektroda atas dan bawah dari layar LCD. Molekul kristal cair disusun secara paralel dan memiliki aktivitas optik. Molekul kristal cair biasanya transparan. Ketika tegangan tertentu diterapkan antara elektroda atas dan bawah, molekul kristal cair berubah secara vertikal dan kehilangan rotasi optiknya. Hitam [4]. Untuk mencegah kristal cair dari oksidasi, diperlukan bahwa tegangan relatif DC rata-rata antara elektroda LCD harus nol [1], sehingga LCD tidak dapat didorong oleh sinyal level sederhana, tetapi harus didorong oleh persegi tertentu. urutan gelombang. Bentuk gelombang mengemudi sangat khusus, dan metode pembagian waktu dengan rasio offset sebesar 1/2 diambil sebagai contoh. Gambar (2) menunjukkan bentuk gelombang yang harus dihasilkan pada segmen dan elektroda umum untuk membuat stroke menjadi terang atau mati. Dari gambar (2) kita dapat melihat bahwa B1 dan COM2 berada dalam arah gelombang, jadi B1 terang; B3 dan COM1 berada dalam arah yang sama, jadi B3 mati [5]. (di mana B1 dan B3 berbagi satu port SEG)
Gambar 2)
Umumnya, bentuk gelombang dari port COM selalu diperbaiki. Untuk mode pembagian dinamis 1/2-jam, bentuk gelombang di sisi COM1 dan COM2 berada dalam fase yang berlawanan. Untuk mengontrol tampilan dan pemadaman setiap stroke, bentuk gelombang yang sesuai harus dihasilkan pada elektroda yang sesuai. Realisasi bentuk gelombang memiliki karakteristik sebagai berikut: 1) Dapat dilihat dari dua elektroda umum bahwa dua elektroda umum memiliki tiga level, yang masing-masing tiga tegangan dari 0V, 1.5V dan 3V; 2) Dua elektroda umum COM1 dan bentuk gelombang COM2 adalah arah; 3) Periode elektroda umum dan kode segmen mengemudi bentuk gelombang adalah sama, di mana elektroda umum berubah setiap siklus empat kali, dan kode segmen berubah dua kali setiap siklus, yang merupakan sinyal gelombang persegi. Karena karakteristik umum bentuk gelombang mengemudi elektroda, di industri, sebagian besar mikrokontroler dan perangkat lunak yang sesuai digunakan untuk menghasilkan bentuk gelombang mengemudi elektroda umum. Untuk desain ASIC, jika metode di atas digunakan, area chip besar ditempati dan jumlah chip meningkat. Biaya. Oleh karena itu, artikel ini akan memperkenalkan rangkaian digital dan analog praktis sebagai driver LCD tersegmentasi.
Ketiga, desain sirkuit penggerak tampilan LCD
1. sirkuit generasi gelombang COM1 dan COM2
Poin desain: Seperti yang dijelaskan di bagian Prinsip Tampilan, bentuk gelombang dari dua elektroda umum ditetapkan. Ini memiliki 3 level, yaitu 0V, 1.5V, 3V, dan setiap siklus berubah 4 kali. Bentuk gelombang COM1 dan COM2 adalah Directional. Gambar (3) menunjukkan solusinya. Sirkuit ini terdiri dari transistor NMOS dan gerbang kontrol 3-negara. Frekuensi DA adalah 2 kali lipat dari d3. Tabung NMOS terhubung ke 1.5V dan gerbang 3-negara diatur ke 3V. Ini dapat menghasilkan Setiap siklus berubah 4 kali, ada 3 tingkat gelombang elektroda umum tetap. Agar diakui oleh mata manusia, frekuensi d3 adalah 10 Hz. Gelombang HSPICE yang dihasilkan oleh sirkuit ini ditunjukkan dalam (3-1) (menggunakan catu daya 1.5V dan tegangan 3V yang dihasilkan oleh sirkuit doubler tegangan periferal). Untuk mencapai persyaratan desain ini, pada Gambar (3), W / L dari N-tabung adalah 28uM / 4uM, W / L dari dua P-tabung gerbang 3-negara adalah 8uM / 3uM, dan W / L dari dua N-tube adalah 4uM / 3uM.
gambar 3)
Figur (3 -1)
2. SEG mulut sirkuit dan bentuk gelombang
Poin teknis: 11 segmen dan 2 elektroda umum mendorong tampilan jam elektronik, dan segmen dan siklus elektroda umum harus tetap sama. Solusinya ditunjukkan pada gambar (4). Gambar (4) adalah sirkuit penggerak segmen yang terdiri dari gerbang XOR dan gerbang NOT. Untuk menjaga elektroda umum dan siklus segmen konsisten, sinyal input d3 Dan d3 di sirkuit COM adalah sinyal yang sama, itu adalah gelombang persegi periodik dengan frekuensi 10Hz; Sinyal D1 dihasilkan oleh rangkaian decoding, ia memutuskan tabel elektronik mengungkapkan decoding digital, hasil yang dihasilkan oleh tiga jenis, konstan adalah High level 1, level konstan 0, periodic square wave (2 kali frekuensi d3, periode adalah 1/2), Gbr. 4-1, Gbr. 4-2, Gbr. 4-3) Ini adalah bentuk gelombang yang dihasilkan oleh verilog_xl yang terkait dengan ketiga kasus di atas. Port SEG diimplementasikan menggunakan sirkuit digital dan tidak ada persyaratan untuk ukuran transistor.
Gambar 4)
Dari simulasi bentuk gelombang elektroda umum dan elektroda kode segmen, dapat dilihat bahwa sirkuit yang dirancang memenuhi persyaratan prinsip tampilan kristal cair, elektroda umum berubah 4 kali per siklus dan 3 tingkat yang berbeda, dan periode elektroda umum dan elektroda segmen harus konsisten Untuk membuat stroke menjadi terang atau tidak aktif, port SEG dan (COM) harus memenuhi suatu hubungan tertentu. Hubungannya seperti yang ditunjukkan pada tabel berikut: Ketika port SEG dan port COM1 terbalik, segmen yang sesuai sangat terang. Ketika dalam fase, segmen yang bersangkutan sudah punah.
Empat, ringkasan
Sirkuit penggerak LCD yang diperkenalkan di artikel ini benar-benar diimplementasikan oleh perangkat keras, dan ini dibangun oleh sangat sedikit transistor. Desainnya sangat indah. Ini dapat terintegrasi dengan baik dalam sirkuit terintegrasi khusus aplikasi. Sebagai sirkuit penggerak LCD LCD, ini mengurangi biaya dan memiliki keunggulan kompetitif di pasar. . Ini berbeda dari perangkat keras dan perangkat lunak lain dari drive LCD di pasar. Kami telah mengintegrasikan modul sirkuit driver LCD dalam chip pembuat ASIC. Chip telah menyelesaikan verifikasi dan penempatan dan routing FPAG, dan melakukan MPW di Shanghai.
