Diodi emettitori di luce (LED) e display a cristalli liquidi (LCD). I due display sono a basso costo, flessibili nella configurazione e convenienti da interfacciare con un microcomputer a chip singolo, e quest'ultimo ha una piccola corrente di pilotaggio, basso consumo energetico, lunga durata, bella forma dei caratteri, display chiaro, ampio angolo di visione, guida flessibile modalità e ampia applicazione. Tuttavia, il display LCD è più complicato nel controllo, poiché la tensione relativa del valore medio DC tra gli elettrodi LCD deve essere 0, altrimenti il display LCD potrebbe essere ossidato. Pertanto, il display LCD non può essere semplicemente controllato da un segnale di livello, ma viene utilizzata una sequenza ad onda quadra di una determinata forma d'onda. controllo. Il display LCD ha due modalità: statica e divisione del tempo. È statico e semplice, ma richiede più linee. La divisione del tempo è complicata, ma il numero di linee richieste è piccolo. Questi due metodi sono determinati dalla selezione dei cavi dell'elettrodo. Prendendo come esempio il display a cristalli liquidi dell'orologio elettronico, il pannello del display è come mostrato in (1), e l'ora alta è disattivata o attivata allo stesso tempo. Quando il minuto alto viene visualizzato in digitale da 1 a 5, anche la parte superiore e quella inferiore sono spente o accese contemporaneamente. Anche i due punti punto vengono accesi o spenti allo stesso tempo e il metodo di guida è una divisione temporale che guida con un rapporto di polarizzazione di 1/2, e ci sono 11 elettrodi di segmento e due elettrodi comuni.
Progettazione hardware del circuito driver LCD del codice segmento
In secondo luogo, il principio di visualizzazione del display LCD
Le sostanze generali possono essere suddivise in gas, liquidi e solidi. Tuttavia, le proprietà di alcune sostanze non appartengono a questi tre tipi. Il cristallo liquido è uno di questi. Non è un liquido completo o un solido completo. Scorre come un liquido e ha dei cristalli solidi. Nello stato naturale, le molecole di cristalli liquidi sono poste in un Cao concavo molto sottile e le molecole di cristalli liquidi sono disposte nella direzione della scanalatura [3]. Gli schermi LCD funzionano con queste proprietà dei cristalli liquidi. Un materiale a cristalli liquidi viene aggiunto tra gli elettrodi superiore e inferiore del display LCD e le molecole di cristalli liquidi sono disposte in parallelo, hanno una rotazione ottica e sono solitamente in uno stato trasparente. Quando viene applicata una certa tensione tra gli elettrodi superiore e inferiore, le molecole di cristalli liquidi vengono trasformate in allineamento verticale e la rotazione ottica viene persa. Nero [4]. Al fine di prevenire l'ossidazione dei cristalli liquidi, è necessario che il valore medio DC della tensione relativa tra gli elettrodi LCD sia zero [1], quindi l'LCD non può essere pilotato semplicemente dal segnale di livello, ma è guidato da una determinata sequenza di onde quadre . La forma d'onda di guida è molto particolare, prendendo come esempio il metodo di divisione del tempo con un rapporto di polarizzazione di 1/2. La figura (2) mostra la forma d'onda che dovrebbe essere prodotta sul segmento e gli elettrodi comuni per un determinato tratto luminoso o no. Come si può vedere dalla figura (2), la direzione della forma d'onda di B1 e COM2, quindi B1 è luminoso; B3 è nella stessa direzione della forma d'onda di COM1, quindi B3 è disattivato [5]. (dove B1 e B3 condividono un'unica porta SEG)
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Generalmente, la forma d'onda della porta COM è sempre fissa. Per la modalità di divisione temporale 1/2, le forme d'onda dei terminali COM1 e COM2 sono invertite. Per controllare la visualizzazione e l'estinzione di ogni corsa, deve essere generata una forma d'onda adeguata sull'elettrodo corrispondente. La realizzazione della forma d'onda ha le seguenti caratteristiche: 1), come visto sui due elettrodi comuni, i due elettrodi comuni hanno tre livelli, che sono rispettivamente 0V, 1.5V e 3V; 2), due elettrodi comuni COM1 e La forma d'onda COM2 è direzionale; 3), il periodo della forma d'onda di guida dell'elettrodo comune e il codice di segmento è lo stesso, in cui l'elettrodo comune cambia quattro volte per ciclo e il codice di segmento cambia due volte per ciclo, che è un segnale ad onda quadra. A causa delle caratteristiche della forma d'onda di guida dell'elettrodo comune, nell'industria, la maggior parte del microcontrollore e il software corrispondente sono utilizzati per generare la forma d'onda di guida dell'elettrodo comune e per la progettazione dell'ASIC, se il metodo di cui sopra è adottato, occupa un'area chip di grandi dimensioni e aumenta il costo. Pertanto, questo articolo introdurrà un pratico circuito digitale e analogico come un driver LCD a segmenti.
In terzo luogo, progettazione del circuito driver display LCD
1. Circuiti di generazione di forme d'onda COM1 e COM2
Punti di progettazione: come descritto nella sezione Principi di visualizzazione, le forme d'onda dei due elettrodi comuni sono fisse. Ci sono tre livelli, 0 V, 1.5 V, 3 V, e ogni ciclo cambia 4 volte. Le forme d'onda di COM1 e COM2 sono Direzione. La figura (3) mostra la soluzione. Il circuito è costituito da un transistor NMOS e da una porta di controllo a 3 stati. La frequenza del DA è doppia rispetto a d3, dove il transistor NMOS è collegato a 1,5 V e il gate a 3 stati viene utilizzato con 3V. Ogni ciclo cambia 4 volte e ci sono 3 livelli di forme d'onda dell'elettrodo comune fisse. Per essere riconosciuto dall'occhio umano, la frequenza di d3 è 10Hz e la forma d'onda HSPICE generata da questo circuito è mostrata nella Figura (3-1) (alimentata da un alimentatore da 1,5 V, la tensione da 3 V è generata dal duplicatore di tensione periferica circuito). Per ottenere tali requisiti di progettazione, nella Figura (3), W / L del tubo N è 28uM / 4uM, W / L dei due tubi P della porta a 3 stati è 8uM / 3uM, e W / L di i due tubi N sono 4uM. / 3um.
Progettazione hardware del circuito driver LCD del codice segmento
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2. Circuito della porta SEG e forma d'onda
Punti tecnici: 11 poli di segmento e 2 elettrodi comuni guidano insieme il display dell'orologio elettronico, e il polo del segmento e i periodi di elettrodo comuni devono rimanere gli stessi. La soluzione è mostrata nella Figura (4). La figura (4) è il circuito di guida del polo del segmento. È composto da un gate XOR e un circuito di gate NOT. Al fine di mantenere coerenti l'elettrodo comune e il periodo del segmento, il segnale di ingresso d3 e d3 nel circuito COM è lo stesso segnale, che è un'onda quadra periodica con una frequenza di 10Hz; il segnale di D1 è generato dal circuito di decodifica, che determina la decodifica digitale dell'orologio elettronico, e il risultato generato è di tre tipi, Alto livello 1, livello costante 0, onda quadra periodica (la frequenza è due volte il d3, il periodo è 1/2), Figura (4-1), Figura (4-2), Figura (4-3)) sono le forme d'onda generate da verilog_xl corrispondenti ai tre casi precedenti. La porta SEG è implementata con un circuito digitale e non è richiesto il dimensionamento del transistor.
Modulo a cristalli liquidi libreria di caratteri cinesi
Si può vedere dalle forme d'onda di simulazione dell'elettrodo comune e dell'elettrodo di segmento che il circuito progettato è conforme ai requisiti del principio di visualizzazione a cristalli liquidi, l'elettrodo comune cambia quattro volte per ciclo e tre diversi livelli, e il periodo del comune l'elettrodo e l'elettrodo di segmento sono mantenuti coerenti. Per rendere un tratto luminoso o no, le porte del segmento (SEG) e (COM) devono soddisfare una determinata relazione. La relazione è come mostrato nella seguente tabella: Quando la porta SEG e la porta COM1 sono invertite, il segmento corrispondente è estremamente luminoso. Quando in fase, il segmento corrispondente è estremamente estinto.
