Δίοδοι εκπομπής φωτός (LED) και οθόνες υγρών κρυστάλλων (LCD). Οι δύο οθόνες είναι χαμηλού κόστους, ευέλικτες στη διαμόρφωση και εύκολη στη διασύνδεση με έναν μικροϋπολογιστή μόνου μικροεπεξεργαστή και ο τελευταίος διαθέτει μικρό ρεύμα οδήγησης, χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, μεγάλη διάρκεια ζωής, όμορφο σχήμα γραμματοσειράς, καθαρή οθόνη, μεγάλη γωνία θέασης, ευέλικτη οδήγηση λειτουργία και ευρεία εφαρμογή. Ωστόσο, η οθόνη LCD είναι πιο περίπλοκη στον έλεγχο, επειδή η μέση τιμή DC DC τάσης μεταξύ των ηλεκτροδίων LCD πρέπει να είναι 0, διαφορετικά μπορεί να οξειδωθεί η οθόνη LCD. Επομένως, η οθόνη LCD δεν μπορεί απλά να ελεγχθεί από ένα σήμα στάθμης, αλλά χρησιμοποιείται μια ακολουθία τετραγωνικών κυμάτων μιας συγκεκριμένης κυματομορφής. έλεγχος. Η οθόνη LCD έχει δύο λειτουργίες: στατική και χρονική διαίρεση. Είναι στατικό και απλό, αλλά απαιτεί περισσότερες γραμμές. Ο χρόνος διαίρεσης είναι περίπλοκος, αλλά ο αριθμός των γραμμών που απαιτούνται είναι μικρός. Αυτές οι δύο μέθοδοι καθορίζονται από την επιλογή των ηλεκτροδίων. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα την οθόνη υγρών κρυστάλλων του ηλεκτρονικού ρολογιού, ο πίνακας απεικόνισης είναι όπως φαίνεται στο (1) και το υψηλό ωράριο είναι απενεργοποιημένο ή ενεργοποιημένο ταυτόχρονα. Όταν εμφανίζεται το λεπτό ύψος στο ψηφιακό 1 έως 5, το επάνω και το κάτω μέρος είναι ταυτόχρονα απενεργοποιημένα ή συνεχόμενα. Τα δύο σημεία σημείων ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται ταυτόχρονα και η μέθοδος οδήγησης είναι μια χρονική διαίρεση που οδηγεί με αναλογία μεροληψίας 1/2 και υπάρχουν ηλεκτρόδια 11 τμημάτων και δύο κοινά ηλεκτρόδια.
Σχεδιασμός υλικού του κυκλώματος οδηγού LCD κωδικού τμήματος
Δεύτερον, η αρχή οθόνης της οθόνης LCD
Οι γενικές ουσίες μπορούν να χωριστούν σε αέρια, υγρά και στερεά. Ωστόσο, οι ιδιότητες ορισμένων ουσιών δεν ανήκουν σε αυτούς τους τρεις τύπους. Ο υγρός κρύσταλλος είναι ένας από αυτούς. Δεν είναι ένα πλήρες υγρό ή ένα πλήρες στερεό. Ρέει σαν υγρό και έχει στερεούς κρυστάλλους. Στη φυσική κατάσταση, τα μόρια υγρών κρυστάλλων τοποθετούνται σε πολύ λεπτό κοίλο Cao και τα μόρια υγρών κρυστάλλων είναι διατεταγμένα στην κατεύθυνση της αυλάκωσης [3]. Οι οθόνες LCD λειτουργούν με αυτές τις ιδιότητες υγρών κρυστάλλων. Ένα υλικό υγρών κρυστάλλων προστίθεται μεταξύ των άνω και κάτω ηλεκτροδίων της οθόνης LCD και τα μόρια υγρών κρυστάλλων είναι διατεταγμένα παράλληλα και έχουν οπτική περιστροφή και είναι συνήθως σε διαφανή κατάσταση. Όταν εφαρμόζεται κάποια τάση μεταξύ του άνω και του κάτω ηλεκτροδίου, τα μόρια υγρών κρυστάλλων μετατρέπονται σε κατακόρυφη ευθυγράμμιση και η οπτική περιστροφή χαθεί. Μαύρο [4]. Προκειμένου να αποτραπεί η οξείδωση των υγρών κρυστάλλων, απαιτείται η μέση τιμή της σχετικής τάσης DC μεταξύ των ηλεκτροδίων LCD να είναι μηδέν [1], οπότε η οθόνη LCD δεν μπορεί να οδηγηθεί απλά από το σήμα στάθμης, αλλά οδηγείται από μια ορισμένη ακολουθία τετραγώνων . Η κυματομορφή οδήγησης είναι πολύ ιδιαίτερη, λαμβάνοντας τη μέθοδο διαίρεσης χρόνου με μια αναλογία μεροληψίας 1/2 ως παράδειγμα. Το σχήμα (2) δείχνει την κυματομορφή που πρέπει να παραχθεί στο τμήμα και τα κοινά ηλεκτρόδια για μια συγκεκριμένη διαδρομή για να είναι φωτεινή ή όχι. Όπως φαίνεται από το σχήμα (2), η κατεύθυνση της κυματομορφής των Β1 και COM2, έτσι Β1 είναι φωτεινή. Το B3 βρίσκεται στην ίδια κατεύθυνση με την κυματομορφή του COM1, οπότε το B3 είναι απενεργοποιημένο [5]. (όπου τα B1 και B3 μοιράζονται ένα μόνο λιμάνι SEG)
Σχεδιασμός υλικού του κυκλώματος οδηγού LCD κωδικού τμήματος
Γενικά, η κυματομορφή της θύρας COM είναι πάντα σταθερή. Για τη λειτουργία δυναμικής διαίρεσης χρόνου 1/2, οι κυματομορφές των ακροδεκτών COM1 και COM2 αντιστρέφονται. Για να ελέγξετε την εμφάνιση και την απόσβεση κάθε διαδρομής, πρέπει να δημιουργηθεί μια κατάλληλη κυματομορφή στο αντίστοιχο ηλεκτρόδιο. Η πραγματοποίηση της κυματομορφής έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: 1), όπως φαίνεται στα δύο κοινά ηλεκτρόδια, τα δύο κοινά ηλεκτρόδια έχουν τρία επίπεδα, τα οποία είναι 0V, 1.5V και 3V αντίστοιχα. 2), δύο κοινά ηλεκτρόδια COM1 και η κυματομορφή COM2 είναι κατευθυνόμενα. 3), η περίοδος της κυματομορφής οδήγησης του κοινού ηλεκτροδίου και ο κωδικός τμήματος είναι ο ίδιος, όπου το κοινό ηλεκτρόδιο αλλάζει τέσσερις φορές ανά κύκλο και ο κώδικας τμήματος αλλάζει δύο φορές ανά κύκλο, δηλαδή ένα σήμα τετραγωνικού κύματος. Λόγω των χαρακτηριστικών της κυματομορφής οδήγησης του κοινού ηλεκτροδίου στη βιομηχανία, το μεγαλύτερο μέρος του μικροελεγκτή και του αντίστοιχου λογισμικού χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία της κυματομορφής κίνησης του κοινού ηλεκτροδίου και για το σχεδιασμό του ASIC, εάν η παραπάνω μέθοδος είναι υιοθετεί, παίρνει μια μεγάλη περιοχή τσιπ και αυξάνει το κόστος. Επομένως, αυτό το άρθρο θα εισαγάγει ένα πρακτικό ψηφιακό και αναλογικό κύκλωμα ως οδηγό LCD τύπου τμημάτων.
Τρίτον, σχεδιασμός κυκλώματος οδηγού οθόνης LCD
1. Κυκλώματα παραγωγής κυματομορφών COM1 και COM2
Σημεία σχεδίασης: Όπως περιγράφεται στην ενότητα Αρχές οθόνης, οι κυματομορφές των δύο κοινών ηλεκτροδίων είναι σταθερές. Υπάρχουν τρία επίπεδα, 0V, 1.5V, 3V, και κάθε κύκλος αλλάζει 4 φορές. Οι κυματομορφές των COM1 και COM2 είναι η κατεύθυνση. Το σχήμα (3) δείχνει τη λύση. Το κύκλωμα αποτελείται από ένα τρανζίστορ NMOS και μια πύλη ελέγχου 3 θέσεων. Η συχνότητα του DA είναι διπλάσια από εκείνη του d3, όπου το τρανζίστορ NMOS είναι συνδεδεμένο σε 1,5V και η πύλη 3-state χρησιμοποιείται με 3V. Κάθε κύκλος αλλάζει 4 φορές και υπάρχουν 3 επίπεδα σταθερών κυμάτων κοινού ηλεκτροδίου. Για να αναγνωριστεί από το ανθρώπινο μάτι, η συχνότητα του d3 είναι 10Hz και η κυματομορφή HSPICE που παράγεται από αυτό το κύκλωμα φαίνεται στο Σχήμα (3-1) (τροφοδοτείται με τάση 1.5V, παράγεται 3V τάση από τον περιφερειακό διπλασιαστή τάσης κύκλωμα). Για να επιτευχθούν τέτοιες απαιτήσεις σχεδίασης, στο Σχήμα (3), W / L του σωλήνα Ν είναι 28 μΜ / 4 μΜ, W / L των δύο Ρ σωλήνων της θύρας 3-state είναι 8 μΜ / 3 μΜ και W / L οι δύο Ν-σωλήνες είναι 4 μΜ. / 3 μΜ.
Σχεδιασμός υλικού του κυκλώματος οδηγού LCD κωδικού τμήματος
Σχεδιασμός υλικού του κυκλώματος οδηγού LCD κωδικού τμήματος
2. Κύκλωμα θύρας SEG και κυματομορφή
Τεχνικά σημεία: 11 πόλοι τμημάτων και 2 κοινά ηλεκτρόδια οδηγούν από κοινού την οθόνη του ηλεκτρονικού ρολογιού και οι περίοδοι του πόλου και των κοινών ηλεκτροδίων πρέπει να παραμείνουν οι ίδιες. Η λύση παρουσιάζεται στο σχήμα (4). Το σχήμα (4) είναι το κύκλωμα κίνησης πόλου τμήματος. Αποτελείται από πύλη XOR και κύκλωμα πύλης NOT. Προκειμένου να παραμείνει σταθερό το κοινό ηλεκτρόδιο και η περίοδος τμήματος, το σήμα εισόδου d3 και d3 στο κύκλωμα COM είναι το ίδιο σήμα, το οποίο είναι ένα περιοδικό τετραγωνικό κύμα με συχνότητα 10 Hz. το σήμα του D1 παράγεται από το κύκλωμα αποκωδικοποίησης, το οποίο καθορίζει την ψηφιακή αποκωδικοποίηση του ηλεκτρονικού ρολογιού και το παραγόμενο αποτέλεσμα είναι τριών τύπων, το υψηλό επίπεδο 1, το σταθερό επίπεδο 0, το περιοδικό τετραγωνικό κύμα (η συχνότητα είναι διπλάσια από το d3, (4-2), Εικόνα (4-3)) είναι οι κυματομορφές που δημιουργούνται από το verilog_xl που αντιστοιχεί στις παραπάνω τρεις περιπτώσεις. Η θύρα SEG υλοποιείται με ψηφιακό κύκλωμα και δεν υπάρχει καμία απαίτηση για το μέγεθος του τρανζίστορ.
Κινεζική συλλογή χαρακτήρων υγρών κρυστάλλων
Μπορεί να φανεί από τις κυματομορφές προσομοίωσης του κοινού ηλεκτροδίου και του ηλεκτροδίου τμήματος ότι το σχεδιασμένο κύκλωμα συμμορφώνεται με τις απαιτήσεις της αρχής της οθόνης υγρών κρυστάλλων, το κοινό ηλεκτρόδιο αλλάζει τέσσερις φορές ανά κύκλο και τρία διαφορετικά επίπεδα και η περίοδος του κοινού το ηλεκτρόδιο και το ηλεκτρόδιο τμήματος διατηρούνται σταθερά. Για να γίνει ένα εγκεφαλικό επεισόδιο φωτεινό ή όχι, οι θύρες τμήματος (SEG) και (COM) πρέπει να ικανοποιούν μια συγκεκριμένη σχέση. Η σχέση είναι όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα: Όταν η θύρα SEG και η θύρα COM1 αντιστραφούν, το αντίστοιχο τμήμα είναι εξαιρετικά φωτεινό. Όταν βρίσκεται σε φάση, το αντίστοιχο τμήμα είναι εξαιρετικά σβησμένο.
