I. Επισκόπηση
Υπάρχουν δύο τύποι οθονών που χρησιμοποιούνται συνήθως σε όργανα. Η μία είναι μια δίοδος εκπομπής φωτός (LED) και η άλλη είναι μια οθόνη υγρών κρυστάλλων (LCD). Αυτοί οι δύο τύποι οθονών είναι χαμηλού κόστους, εύκαμπτοι σε διαμόρφωση και εύκολοι στη διασύνδεση με έναν μικροϋπολογιστή ενός τσιπ, ενώ ο τελευταίος διαθέτει μικρό ρεύμα οδήγησης, χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, μεγάλη διάρκεια ζωής, ωραίες γραμματοσειρές, καθαρή οθόνη, μεγάλη οθόνη γωνία θέασης, ευέλικτη λειτουργία και ευρεία εφαρμογή [1]. Ωστόσο, η οθόνη LCD στο χειριστήριο είναι πιο περίπλοκη επειδή η τάση συνεχούς ρεύματος μεταξύ των ηλεκτροδίων LCD πρέπει να είναι 0 [2]. Διαφορετικά, η οθόνη LCD θα οξειδωθεί εύκολα. Επομένως, η οθόνη LCD δεν μπορεί να ελεγχθεί απλά από το σήμα στάθμης, αλλά πρέπει να χρησιμοποιηθεί η κυματομορφή. Σειρά κυμάτων για έλεγχο. Η οθόνη LCD έχει στατική και χρονική διάσπαση
Ο πρώτος είναι απλός, αλλά απαιτεί περισσότερες γραμμές. το τελευταίο είναι περίπλοκο, αλλά απαιτεί λιγότερες γραμμές, οι οποίες καθορίζονται από την επιλογή του ηλεκτροδίου. Τα παρακάτω είναι ένα παράδειγμα μιας οθόνης υγρών κρυστάλλων ενός ηλεκτρονικού ρολογιού. Ο πίνακας απεικόνισης εμφανίζεται στο (1). Το υψηλό της ώρας είναι επίσης off ή on. Όταν το ύψος του λεπτού εμφανίζεται στην οθόνη των αριθμών 1 έως 5, το επάνω και το κάτω μέρος είναι επίσης απενεργοποιημένα ή αναμμένα. Τα δύο σημεία σημείων είναι επίσης ενεργοποιημένα ή απενεργοποιημένα ταυτόχρονα. Η μέθοδος οδήγησης είναι η διαίρετη οδήγηση με αναλογία μεροληψίας 1/2. Υπάρχουν ηλεκτρόδια 11 τμημάτων και δύο κοινά ηλεκτρόδια.
Φιγούρα 1)
Δεύτερον, αρχή οθόνης LCD
Οι γενικές ουσίες μπορούν να χωριστούν σε αέριο, υγρό και στερεό. Ωστόσο, οι ιδιότητες ορισμένων ουσιών δεν ανήκουν σε αυτά τα τρία είδη. Ο υγρός κρύσταλλος είναι ένας από αυτούς. Δεν είναι ένα πλήρες υγρό, ούτε ένα πλήρες στερεό. Μπορεί να ρέει σαν υγρό και έχει στερεούς κρυστάλλους. Στη φυσική κατάσταση, τα μόρια υγρών κρυστάλλων τοποθετούνται σε πολύ λεπτές κοιλότητες και τα μόρια υγρών κρυστάλλων είναι διατεταγμένα στην κατεύθυνση των αυλάκων [3]. Οι οθόνες LCD λειτουργούν χρησιμοποιώντας αυτές τις ιδιότητες υγρών κρυστάλλων. Ένα υλικό υγρών κρυστάλλων προστίθεται μεταξύ του άνω και κάτω ηλεκτροδίων της οθόνης LCD. Τα μόρια υγρών κρυστάλλων είναι διατεταγμένα παράλληλα και έχουν οπτική δραστηριότητα. Τα μόρια υγρών κρυστάλλων είναι συνήθως διαφανή. Όταν εφαρμόζεται κάποια τάση μεταξύ του άνω και του κάτω ηλεκτροδίου, τα μόρια υγρών κρυστάλλων γυρίζουν κατακόρυφα και χάνουν την οπτική τους περιστροφή. Μαύρο [4]. Προκειμένου να αποφευχθεί η οξείδωση του υγρού κρυστάλλου, απαιτείται ο μέσος όρος 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 πρέπει να οδηγείται από ένα συγκεκριμένο τετράγωνο ακολουθία κυμάτων. Η κυματομορφή οδήγησης είναι πολύ ιδιαίτερη και η μέθοδος διαίρεσης χρόνου με αναλογία αντιστάθμισης 1/2 λαμβάνεται ως παράδειγμα. Το σχήμα (2) δείχνει την κυματομορφή που θα πρέπει να δημιουργηθεί στο τμήμα και τα κοινά ηλεκτρόδια για να κάνει μια διαδρομή φωτεινή ή off. Από το σχήμα (2) μπορούμε να δούμε ότι οι Β1 και COM2 είναι στην κατεύθυνση της κυματομορφής, έτσι Β1 είναι φωτεινή. Τα B3 και COM1 βρίσκονται στην ίδια κατεύθυνση, οπότε το B3 είναι απενεργοποιημένο [5]. (όπου τα B1 και B3 μοιράζονται ένα μόνο λιμάνι SEG)
Σχήμα 2)
Γενικά, η κυματομορφή της θύρας COM είναι πάντα σταθερή. Για τη λειτουργία δυναμικής διαίρεσης 1/2 ώρας, οι κυματομορφές στις πλευρές COM1 και COM2 βρίσκονται σε αντίθετες φάσεις. Για τον έλεγχο της οθόνης και την κατάσβεση κάθε διαδρομής, πρέπει να δημιουργηθούν κατάλληλες κυματομορφές στα αντίστοιχα ηλεκτρόδια. Η πραγματοποίηση της κυματομορφής έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: 1) Από τα δύο κοινά ηλεκτρόδια μπορεί να φανεί ότι τα δύο κοινά ηλεκτρόδια έχουν τρία επίπεδα, που είναι τρεις τάσεις 0V, 1,5V και 3V αντίστοιχα. 2) Δύο κοινά ηλεκτρόδια COM1 και Η κυματομορφή COM2 είναι κατευθυνόμενα. 3) Η περίοδος της κυματομορφής κοινής ηλεκτροδίου και κωδικού τμήματος είναι η ίδια, στην οποία το κοινό ηλεκτρόδιο αλλάζει κάθε κύκλο τέσσερις φορές και ο κώδικας τμήματος αλλάζει δύο φορές σε κάθε κύκλο, δηλαδή ένα σήμα τετραγωνικού κύματος. Λόγω των χαρακτηριστικών των κοινών κυματομορφών οδήγησης ηλεκτροδίων, στη βιομηχανία, οι περισσότεροι από τους μικροελεγκτές και το αντίστοιχο λογισμικό χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία των κοινών κυματομορφών οδήγησης ηλεκτροδίων. Για τον σχεδιασμό ASIC, εάν χρησιμοποιηθεί η παραπάνω μέθοδος, μια μεγάλη περιοχή τσιπ καταλαμβάνεται και αυξάνεται ο αριθμός των μαρκών. Κόστος. Ως εκ τούτου, αυτό το άρθρο θα εισαγάγει ένα πρακτικό ψηφιακό και αναλογικό κύκλωμα ως κομμάτι οδηγού LCD.
Τρίτον, σχεδιασμός κυκλώματος οδηγού οθόνης LCD
1. Κύκλωμα παραγωγής κυματομορφών COM1 και COM2
Σημεία σχεδίασης: Όπως περιγράφεται στην ενότητα Αρχή οθόνης, οι κυματομορφές των δύο κοινών ηλεκτροδίων είναι σταθερές. Έχει 3 επίπεδα, τα οποία είναι 0V, 1.5V, 3V, και κάθε κύκλος αλλάζει 4 φορές. Οι κυματομορφές των COM1 και COM2 είναι κατευθυντικές. Το σχήμα (3) δείχνει τη λύση. Το κύκλωμα αποτελείται από ένα τρανζίστορ NMOS και μια πύλη ελέγχου 3 θέσεων. Η συχνότητα του DA είναι 2 φορές εκείνη του d3. Ο σωλήνας NMOS είναι συνδεδεμένος σε 1,5V και η πύλη 3-state έχει ρυθμιστεί σε 3V. Αυτό μπορεί να δημιουργήσει Κάθε αλλαγή κύκλου 4 φορές, υπάρχουν 3 επίπεδα σταθερών κοινών κυμάτων ηλεκτροδίων. Προκειμένου να αναγνωριστεί από το ανθρώπινο μάτι, η συχνότητα d3 είναι 10 Ηζ. Η κυματομορφή HSPICE που παράγεται από αυτό το κύκλωμα παρουσιάζεται στο (3-1) (χρησιμοποιώντας ένα τροφοδοτικό ισχύος 1,5V και μια τάση 3V που παράγεται από ένα περιφερειακό κύκλωμα διπλασιασμού τάσης). Για να επιτευχθεί αυτή η απαίτηση σχεδιασμού, στο Σχήμα (3), το W / L του σωλήνα Ν είναι 28 μΜ / 4 μΜ, το W / L των δύο Ρ σωλήνων της θύρας 3-state είναι 8 μΜ / 3 μΜ, / L των δύο Ν-σωλήνων είναι 4 μΜ / 3 μΜ.
εικόνα 3)
Σχήμα (3-1)
2. Κύκλωμα στόματος SEG και κυματομορφή
Τεχνικό σημείο: 11 τμήματα και 2 κοινά ηλεκτρόδια οδηγούν την απεικόνιση του ηλεκτρονικού ρολογιού και οι κύκλοι και οι συνήθεις κύκλοι ηλεκτροδίων πρέπει να παραμείνουν οι ίδιοι. Η λύση παρουσιάζεται στο σχήμα (4). Το σχήμα (4) είναι ένα κύκλωμα κίνησης τμήματος που αποτελείται από πύλη XOR και πύλη NOT. Προκειμένου να παραμείνει σταθερό το κοινό ηλεκτρόδιο και ο κύκλος του τμήματος, το σήμα εισόδου d3 και d3 στο κύκλωμα COM είναι το ίδιο σήμα, είναι ένα περιοδικό τετραγωνικό κύμα με συχνότητα 10Hz. Το σήμα του D1 παράγεται από το κύκλωμα αποκωδικοποίησης, αποφασίζει ο ηλεκτρονικός πίνακας αποκαλύπτει την ψηφιακή αποκωδικοποίηση, το αποτέλεσμα παράγεται από τρεις τύπους, σταθερό είναι το υψηλό επίπεδο 1, το σταθερό επίπεδο 0, το περιοδικό τετράγωνο κύμα (2 φορές τη συχνότητα του d3, είναι 1/2), εικ. 4-1, εικ. 4-2, εικ. 4-3) Αυτές είναι οι κυματομορφές που δημιουργούνται από το verilog_xl που αντιστοιχεί στις παραπάνω τρεις περιπτώσεις. Η θύρα SEG υλοποιείται χρησιμοποιώντας ψηφιακά κυκλώματα και δεν υπάρχει ανάγκη για μέγεθος τρανζίστορ.
Σχήμα 4)
Από τις κυματομορφές προσομοίωσης του κοινού ηλεκτροδίου και του ηλεκτροδίου κώδικα τμήματος, μπορεί να φανεί ότι το σχεδιασμένο κύκλωμα πληροί τις απαιτήσεις της αρχής της οθόνης υγρών κρυστάλλων, το κοινό ηλεκτρόδιο αλλάζει 4 φορές ανά κύκλο και 3 διαφορετικά επίπεδα και η περίοδος το κοινό ηλεκτρόδιο και το ηλεκτρόδιο τμημάτων πρέπει να είναι συνεπές Για να κάνετε μια διαδρομή φωτεινή ή απενεργοποιημένη, οι θύρες 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 στη φάση, το αντίστοιχο τμήμα είναι εξαφανισμένο.
Τέσσερις, περίληψη
Το κύκλωμα οδήγησης LCD που εισάγεται σε αυτό το άρθρο υλοποιείται πλήρως από το υλικό και κατασκευάζεται από πολύ λίγα τρανζίστορ. Ο σχεδιασμός είναι εξαιρετικός. Μπορεί να είναι καλά ενσωματωμένο στο ολοκληρωμένο κύκλωμα για εφαρμογές. Καθώς το κύκλωμα οδήγησης LCD της LCD, αυτό μειώνει το κόστος και έχει ένα ανταγωνιστικό πλεονέκτημα στην αγορά. . Αυτό είναι διαφορετικό από άλλες υλοποιήσεις υλικού και λογισμικού της μονάδας δίσκου LCD στην αγορά. Έχουμε ενσωματώσει την ηλεκτρονική μονάδα κύκλωμα οδηγού LCD σε τσιπ ASIC καφετιέρα. Το τσιπ έχει ήδη ολοκληρώσει την επαλήθευση και την τοποθέτηση και τη δρομολόγηση του FPAG και εκτελεί MPW στη Σαγκάη.
