I. Översikt
Det finns två typer av bildskärmar som vanligtvis används vid instrumentering, en är en lysdiod (LED) och den andra en LCD-skärm (LCD). De två bildskärmarna är låga, kostnadseffektiva, flexibla i konfigurationen och lämpliga för gränssnitt med en mikrofon med en enda chip, och den senare har låg körström, låg strömförbrukning, långt liv, vacker typsnitt, tydlig visning, stor synvinkel, flexibel körning läge och bred applikation [1]. LCD-skärmen är emellertid mer komplicerad i kontrollen, eftersom det relativa spännings-DC-medelvärdet mellan LCD-elektroderna måste vara 0 [2], annars kan LCD-skärmen oxideras, så LCD-skärmen kan inte enkelt styras av nivånsignalen utan en viss vågform används. Vågsekvens att styra. LCD-skärmen har statisk och tidsavbrott
Den förra är enkel, men kräver fler linjer; Det senare är komplicerat, men färre linjer krävs. Dessa två metoder bestäms av valet av elektrodledningar. När du använder LCD-skärmen för den elektroniska klockan är displayen som visas i (1), och timmen hög är av eller på samtidigt. När den höga minuten visas i digital 1 till 5, är både topp och botten också på eller av samtidigt. De två punktpunkterna slås också på eller av samtidigt, och drivmetoden är en tidsdelning med en biasförhållande på 1/2, och det finns 11 segmentelektroder och två vanliga elektroder.
Figur 1)
För det andra, visningsprincipen för LCD
Allmänna ämnen kan delas upp i gaser, vätskor och fasta ämnen. Egenskaperna hos vissa ämnen hör emellertid inte av dessa tre typer. Vätskekristall är en av dem. Det är inte en komplett vätska eller en komplett fast substans. Den flyter som en vätska och har fasta kristaller. I det naturliga tillståndet placeras flytande kristallmolekylerna i en mycket tunn konkav Cao, och flytande kristallmolekylerna är anordnade i spårets riktning [3]. LCD-skärmar fungerar med dessa egenskaper hos flytande kristaller. Ett flytande kristallmaterial tillsätts mellan LCD-skärmens övre och nedre elektroder, och vätskekristallmolekylerna är anordnade parallellt och har optisk rotation och är vanligtvis i ett transparent tillstånd. När en viss spänning appliceras mellan de övre och nedre elektroderna omvandlas vätskekristallmolekylerna till vertikal inriktning och den optiska rotationen förloras. Svart [4]. För att förhindra flytande kristalloxidering krävs det att det relativa spännings-DC-medelvärdet mellan LCD-elektroderna måste vara noll [1], så att LCD-skärmen inte kan drivas helt enkelt av nivånsignalen utan drivs av en viss fyrkantvågsekvens . Den drivande vågformen är mycket speciell, varvid tidsdelningsmetoden med ett biasförhållande på 1/2 som ett exempel. Figur (2) visar vågformen som ska produceras på segmentet och vanliga elektroder för att en viss stroke ska vara ljus eller inte. Som framgår av figuren (2) är vågformriktningen för B1 och COM2 så ljus B1; B3 ligger i samma riktning som vågformen av COM1, så B3 är avstängd [5]. (där B1 och B3 delar en enda SEG-port)
figur 2)
I allmänhet är vågformen för COM-porten alltid fast. För det dynamiska 1/2-tidsdelningsläget är vågformerna för COM1 och COM2-terminalerna inverterade. För att styra displayen och utrotningen av varje stroke måste en lämplig vågform genereras på motsvarande elektrod. Förverkligandet av vågformen har följande egenskaper: 1), sedd på de två vanliga elektroderna, har de två vanliga elektroderna tre nivåer, vilka är OV, 1,5V respektive 3V; 2), två gemensamma elektroder COM1 och COM2-vågformen är riktiga; 3) är perioden för den drivande vågformen hos den gemensamma elektroden och segmentkoden densamma, varvid den gemensamma elektroden ändras fyra gånger per cykel och segmentkoden ändras två gånger per cykel, vilket är en kvadratvågsignal. På grund av egenskaperna hos den elektriska elektrodens drivvågform, i industrin används de flesta mikrokontroller och motsvarande mjukvara för att generera den drivande vågformen hos den gemensamma elektroden och för utformningen av ASIC, om ovanstående metod är antagen tar det upp ett stort chipområde och ökar Kostnaden. Därför kommer denna artikel att introducera en praktisk digital och analog krets som en LCD-drivrutinsegment av segmenttyp.
Tredje LCD-bildskärmsdrivrutinskretsdesign
1. COM1- och COM2-vågformgenereringskretsar
Designpunkter: Som beskrivs i avsnittet Visningsprinciper är vågformerna hos de två vanliga elektroderna fixerade. Det finns tre nivåer, 0V, 1,5V, 3V, och varje cykel ändras 4 gånger. Vågformerna för COM1 och COM2 är riktning. Figur (3) visar lösningen. Kretskortet består av en NMOS-transistor och en 3-tillstånds styrport. Frekvensen för DA är dubbelt så stor som d3, där NMOS transistorn är ansluten till 1,5V och 3-tillståndsporten används med 3V. Varje cykel ändras 4 gånger och det finns 3 nivåer av fasta gemensamma elektrodvågformer. För att kunna erkännas av det mänskliga ögat är frekvensen av d3 10Hz och HSPICE-vågformen som genereras av denna krets visas i figur (3-1) (driven av 1,5 V strömförsörjning, 3V-spänning genereras av perifer spänningsdubblare krets). För att uppnå sådana konstruktionskrav är W / L i N-röret 28UM / 4uM, W / L av de två P-rören i 3-tillståndsgrinden 8uM / 3uM och W / L av De två N-rören är 4uM. / 3um.
bild 3)
Figur (3-1)
2. SEG-portkrets och vågform
Tekniska punkter: 11 segmentpoler och 2 vanliga elektroder driver bildskärmen för den elektroniska klockan tillsammans, och segmentpolen och vanliga elektrodperioderna måste förbli desamma. Lösningen visas i figur (4). Figur (4) är segmentpolen drivenhetskretsen. Den består av en XOR-grind och en NOT-grindkrets. För att hålla den gemensamma elektroden och segmentperioden konsekvent är ingångssignalen d3 och d3 i COM-kretsen den samma signalen, vilken är en periodisk kvadratvåg med en frekvens av 10Hz; signalen av Dl genereras av avkodningskretsen, vilken bestämmer den digitala avkodningen av den elektroniska klockan och det genererade resultatet är av tre typer, hög nivå 1, konstant nivå 0, periodisk kvadratvåg (frekvensen är dubbelt så stor som d3 perioden är 1/2), Figur (4-1), Figur (4-2), Figur (4-3)) är de vågformar som alstras av Verilog_xl motsvarande de ovanstående tre fallen. SEG-porten implementeras med en digital krets, och det finns inget krav på transistorens storlek.
Figur 4)
Det framgår av simuleringsvågformerna hos den gemensamma elektroden och segmentelektroden att den konstruerade kretsen överensstämmer med kraven i principen för flytande kristalldisplay, den gemensamma elektroden ändras fyra gånger per cykel och tre olika nivåer och den gemensamma perioden elektroden och segmentelektroden hålls konsekventa. För att göra en stroke ljus eller inte måste segmenten (SEG) och (COM) ha en viss relation. Relationen är som visas i följande tabell: När SEG-porten och COM1-porten är inverterade är motsvarande segment extremt ljus. När i fas är det motsvarande segmentet extremt släckt.
Fjärde sammanfattning
LCD-drivkretsen som introduceras i den här artikeln är helt uppbyggd av hårdvara och är byggd av få transistorer. Den är kompakt i design och kan integreras väl i ASIC som LCD-skärmens LCD-skärm, vilket minskar kostnaden och har konkurrensfördel på marknaden. . Detta skiljer sig från andra LCD-drivrutiner som implementeras av hårdvara och mjukvara på marknaden. Vi har integrerat LCD-drivkretsmodulen i ASIC-kaffebryggaren, som har genomfört FPAG-verifiering, layout och routing och MPW i Kina.
