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 display memiliki biaya rendah, fleksibel dalam konfigurasi, dan nyaman untuk berinteraksi dengan mikrokomputer chip tunggal, dan yang terakhir memiliki arus mengemudi yang rendah, konsumsi daya yang rendah, umur panjang, bentuk font yang indah, tampilan yang jernih, sudut pandang yang besar, mengemudi yang fleksibel mode, dan aplikasi luas [1]. Namun, LCD lebih rumit dalam kontrol, karena nilai DC tegangan rata-rata relatif antara elektroda LCD harus 0 [2], jika tidak LCD dapat teroksidasi, sehingga LCD tidak bisa hanya dikontrol oleh sinyal level, tetapi tertentu bentuk gelombang digunakan. Urutan gelombang untuk mengontrol. Layar LCD memiliki perpecahan statis dan waktu
Yang pertama sederhana, tetapi membutuhkan lebih banyak garis; yang terakhir rumit, tetapi lebih sedikit garis yang diperlukan. Kedua metode ini ditentukan oleh pemilihan lead elektroda. Dengan mengambil tampilan kristal cair jam tangan elektronik sebagai contoh, panel tampilan seperti ditunjukkan pada (1), dan tinggi jam mati atau pada waktu yang bersamaan. Ketika menit tinggi ditampilkan dalam digital 1 hingga 5, bagian atas dan bawah juga mati atau pada saat yang sama. Kedua titik titik juga dihidupkan atau dimatikan pada saat yang sama, dan metode mengemudi adalah pembagian waktu mengemudi dengan rasio bias 1/2, dan ada 11 elektroda segmen dan dua elektroda umum.
Gambar 1)
Kedua, prinsip tampilan LCD
Zat umum dapat dibagi menjadi gas, cairan dan zat padat. Namun, sifat beberapa zat bukan milik ketiga jenis ini. Kristal cair adalah salah satunya. Ini bukan cairan lengkap atau zat padat lengkap. Ia mengalir seperti cairan dan memiliki kristal padat. Dalam keadaan alami, molekul kristal cair ditempatkan dalam cekung Cao yang sangat tipis, dan molekul kristal cair diatur ke arah alur [3]. Layar LCD berfungsi dengan sifat-sifat kristal cair ini. Bahan kristal cair ditambahkan antara elektroda atas dan bawah dari layar LCD, dan molekul kristal cair disusun secara paralel, dan memiliki rotasi optik, dan biasanya dalam keadaan transparan. Ketika tegangan tertentu diterapkan antara elektroda atas dan bawah, molekul kristal cair diubah menjadi perataan vertikal, dan rotasi optik hilang. Hitam [4]. Untuk mencegah oksidasi kristal cair, diperlukan bahwa nilai DC tegangan rata-rata relatif antara elektroda LCD harus nol [1], sehingga LCD tidak dapat didorong hanya oleh sinyal level, tetapi didorong oleh urutan gelombang persegi tertentu . Bentuk gelombang mengemudi sangat khusus, mengambil metode pembagian waktu dengan rasio bias 1/2 sebagai contoh. Gambar (2) menunjukkan bentuk gelombang yang harus dihasilkan pada segmen dan elektroda umum untuk stroke tertentu menjadi terang atau tidak. Seperti dapat dilihat dari gambar (2), arah gelombang dari B1 dan COM2, jadi B1 terang; B3 berada pada arah yang sama dengan bentuk gelombang COM1, 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 waktu 1/2 dinamis, bentuk gelombang dari terminal COM1 dan COM2 dibalik. 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), seperti yang terlihat pada dua elektroda umum, dua elektroda umum memiliki tiga level, yaitu 0V, 1.5V dan 3V masing-masing; 2), dua elektroda umum COM1 dan bentuk gelombang COM2 adalah arah; 3), periode gelombang penggerak elektroda umum dan kode segmen adalah sama, dimana elektroda umum berubah empat kali per siklus, dan kode segmen berubah dua kali per siklus, yang merupakan sinyal gelombang persegi. Karena karakteristik bentuk gelombang penggerak dari elektroda umum, dalam industri, sebagian besar mikrokontroler dan perangkat lunak yang terkait digunakan untuk menghasilkan gelombang penggerak elektroda umum, dan untuk desain ASIC, jika metode di atas adalah Diadopsi, dibutuhkan area chip yang besar dan meningkatkan biaya. Oleh karena itu, artikel ini akan memperkenalkan rangkaian digital dan analog praktis sebagai driver LCD segmen-jenis.
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. Ada tiga level, 0V, 1.5V, 3V, dan setiap siklus berubah 4 kali. Bentuk gelombang COM1 dan COM2 adalah Arah. Gambar (3) menunjukkan solusinya. Sirkuit ini terdiri dari transistor NMOS dan gerbang kontrol 3-negara. Frekuensi DA dua kali dari d3, di mana transistor NMOS terhubung ke 1.5V dan gerbang 3-negara digunakan dengan 3V. Setiap siklus berubah 4 kali dan ada 3 tingkat gelombang elektroda umum tetap. Agar dapat dikenali oleh mata manusia, frekuensi d3 adalah 10Hz, dan gelombang HSPICE yang dihasilkan oleh sirkuit ini ditunjukkan pada Gambar (3-1) (didukung oleh catu daya 1.5V, tegangan 3V dihasilkan oleh peranti tegangan periferal sirkuit). Untuk mencapai persyaratan desain seperti itu, pada Gambar (3), W / L dari N-tube adalah 28uM / 4uM, W / L dari dua P-tube dari gerbang 3-state adalah 8uM / 3uM, dan W / L dari dua N-tube adalah 4uM. / 3uM.
gambar 3)
Figur (3 -1)
2. SEG port circuit dan bentuk gelombang
Poin teknis: 11 tiang segmen dan 2 elektroda umum menggerakkan tampilan jam elektronik bersama-sama, dan kutub segmen dan periode elektroda umum harus tetap sama. Solusinya ditunjukkan pada Gambar (4). Gambar (4) adalah sirkuit penggerak kutub segmen. Ini terdiri dari gerbang XOR dan sirkuit gerbang NOT. Untuk menjaga elektroda umum dan periode segmen konsisten, sinyal input d3 Dan d3 di sirkuit COM adalah sinyal yang sama, yang merupakan gelombang persegi periodik dengan frekuensi 10Hz; sinyal D1 dihasilkan oleh sirkuit decoding, yang menentukan decoding digital dari jam elektronik, dan hasil yang dihasilkan adalah tiga jenis, High level 1, level konstan 0, periodic square wave (frekuensi dua kali lipat d3, periode adalah 1/2), Gambar (4-1), Gambar (4-2), Gambar (4-3)) adalah bentuk gelombang yang dihasilkan oleh verilog_xl yang terkait dengan ketiga kasus di atas. Port SEG diimplementasikan dengan sirkuit digital, dan tidak ada persyaratan untuk ukuran transistor.
Gambar 4)
Hal ini dapat dilihat dari bentuk gelombang simulasi elektroda umum dan elektroda segmen yang sirkuit yang dirancang sesuai dengan persyaratan prinsip tampilan kristal cair, elektroda umum berubah empat kali per siklus dan tiga tingkat yang berbeda, dan periode yang sama. elektroda dan elektroda segmen dijaga agar tetap konsisten. Untuk membuat stroke cerah atau tidak, port segmen (SEG) dan (COM) harus memenuhi suatu hubungan tertentu. Hubungannya seperti ditunjukkan pada tabel berikut: Ketika port SEG dan port COM1 terbalik, segmen yang bersangkutan sangat terang. Ketika dalam fase, segmen terkait sangat padam.
Keempat, ringkasan
Rangkaian driver LCD yang diperkenalkan dalam artikel ini benar-benar disadari oleh perangkat keras, dan dibangun oleh beberapa transistor. Desainnya kompak dan dapat diintegrasikan dengan baik di ASIC sebagai sirkuit penggerak LCD LCD, yang mengurangi biaya dan memiliki keunggulan kompetitif di pasar. . Ini berbeda dari driver LCD lainnya yang diimplementasikan oleh perangkat keras dan perangkat lunak di pasar. Kami telah mengintegrasikan modul rangkaian driver LCD ke dalam chip pembuat ASIC, yang telah menyelesaikan verifikasi, tata letak dan routing FPAG, dan MPW di China.
