Les diodes électroluminescentes (DEL) et les écrans à cristaux liquides (LCD). Les deux écrans ont un faible coût, une configuration flexible et une interface pratique avec un micro-ordinateur monopuce, ce dernier ayant un faible courant de commande, une faible consommation d'énergie, une longue durée de vie, une belle forme de police, un affichage clair mode et large application. Cependant, le LCD est plus compliqué en contrôle, car la valeur moyenne de tension continue DC entre les électrodes LCD doit être de 0, sinon le LCD peut être oxydé. Par conséquent, le LCD ne peut pas simplement être contrôlé par un signal de niveau, mais une séquence d'onde carrée d'une certaine forme d'onde est utilisée. contrôle. L'écran LCD a deux modes: statique et temporel. C'est statique et simple, mais nécessite plus de lignes. La division temporelle est compliquée, mais le nombre de lignes requises est faible. Ces deux méthodes sont déterminées par la sélection des conducteurs d'électrode. Prenant l'exemple de l'affichage à cristaux liquides de la montre électronique, le panneau d'affichage est comme montré en (1), et l'heure haute est éteinte ou allumée en même temps. Lorsque la minute haute est affichée dans les chiffres numériques 1 à 5, le haut et le bas sont également activés ou désactivés en même temps. Les deux points de point sont également activés ou désactivés en même temps, et la méthode de conduite est une division temporelle avec un rapport de polarisation de 1/2, et il y a 11 électrodes de segment et deux électrodes communes.
Conception matérielle du circuit de pilotage LCD de code de segment
Deuxièmement, le principe d'affichage de LCD
Les substances générales peuvent être divisées en gaz, liquides et solides. Cependant, les propriétés de certaines substances n'appartiennent pas à ces trois types. Le cristal liquide est l'un d'entre eux. Ce n'est pas un liquide complet ou un solide complet. Il coule comme un liquide et a des cristaux solides. A l'état naturel, les molécules de cristaux liquides sont placées dans un Cao concave très fin et les molécules de cristaux liquides sont disposées dans le sens de la rainure [3]. Les écrans LCD fonctionnent avec ces propriétés des cristaux liquides. Un matériau à cristaux liquides est ajouté entre les électrodes supérieure et inférieure de l'écran à cristaux liquides, et les molécules à cristaux liquides sont disposées en parallèle et ont une rotation optique, et sont généralement dans un état transparent. Lorsqu'une certaine tension est appliquée entre les électrodes supérieure et inférieure, les molécules de cristaux liquides sont converties en alignement vertical et la rotation optique est perdue. Noir [4]. Afin d'empêcher l'oxydation des cristaux liquides, il est nécessaire que la tension moyenne DC entre les électrodes LCD soit nulle [1], donc l'écran LCD ne peut pas être piloté par le signal de niveau, mais par une certaine séquence d'onde carrée . La forme d'onde de pilotage est très particulière, en prenant comme exemple la méthode de répartition temporelle avec un rapport de polarisation de 1/2. La figure (2) montre la forme d'onde qui doit être produite sur le segment et les électrodes communes pour qu'un certain coup soit brillant ou non. Comme on peut le voir sur la figure (2), la direction de la forme d'onde de B1 et COM2, donc B1 est claire; B3 est dans la même direction que la forme d'onde de COM1, donc B3 est désactivé [5]. (où B1 et B3 partagent un seul port SEG)
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Généralement, la forme d'onde du port COM est toujours fixe. Pour le mode dynamique 1/2 temps, les formes d'onde des terminaux COM1 et COM2 sont inversées. Pour contrôler l'affichage et l'extinction de chaque course, une forme d'onde appropriée doit être générée sur l'électrode correspondante. La réalisation de la forme d'onde présente les caractéristiques suivantes: 1) comme on le voit sur les deux électrodes communes, les deux électrodes communes ont trois niveaux, respectivement 0V, 1,5V et 3V; 2), deux électrodes communes COM1 et la forme d'onde COM2 est directionnelle; 3), la période de la forme d'onde de commande de l'électrode commune et du code de segment est la même, l'électrode commune changeant quatre fois par cycle, et le code de segment change deux fois par cycle, qui est un signal carré. En raison des caractéristiques de la forme d'onde de commande de l'électrode commune, dans l'industrie, la majeure partie du microcontrôleur et le logiciel correspondant sont utilisés pour générer la forme d'onde de commande de l'électrode commune, et pour la conception de l'ASIC adopté, il prend une grande surface de puce et augmente le coût. Par conséquent, cet article présentera un circuit numérique et analogique pratique comme un pilote LCD de type segment.
Troisièmement, la conception du circuit du pilote d'affichage LCD
1. Circuits de génération de formes d'onde COM1 et COM2
Points de conception: Comme décrit dans la section Principes d'affichage, les formes d'onde des deux électrodes communes sont fixes. Il y a trois niveaux, 0V, 1.5V, 3V, et chaque cycle change 4 fois. Les formes d'onde de COM1 et COM2 sont Direction. La figure (3) montre la solution. Le circuit est constitué d'un transistor NMOS et d'une porte de contrôle à 3 états. La fréquence de la DA est deux fois celle de d3, où le transistor NMOS est connecté à 1.5V et la porte à 3 états est utilisée avec 3V. Chaque cycle change 4 fois et il y a 3 niveaux de formes d'onde d'électrodes communes fixes. Pour être reconnu par l'œil humain, la fréquence de d3 est de 10Hz, et la forme d'onde HSPICE générée par ce circuit est représentée sur la figure (3-1) (alimentée par une alimentation de 1,5V, la tension de 3V est générée par le doubleur de tension périphérique circuit). Pour atteindre ces exigences de conception, dans la figure (3), W / L du tube N est de 28uM / 4uM, W / L des deux tubes P de la porte à 3 états est 8uM / 3uM, et W / L de les deux tubes N sont 4uM. / 3uM.
Conception matérielle du circuit de pilotage LCD de code de segment
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2. Circuit de port SEG et forme d'onde
Points techniques: 11 pôles de segment et 2 électrodes communes conduisent l'affichage de la montre électronique ensemble, et les périodes de pôle de segment et d'électrode commune doivent rester les mêmes. La solution est représentée sur la figure (4). La figure (4) est le circuit d'attaque du pôle du segment. Il est composé d'une porte XOR et d'un circuit de porte NOT. Afin de maintenir cohérente la période commune de l'électrode et du segment, le signal d'entrée d3 et d3 dans le circuit COM est le même signal, qui est une onde carrée périodique avec une fréquence de 10 Hz; le signal de D1 est généré par le circuit de décodage, qui détermine le décodage numérique de la montre électronique, et le résultat généré est de trois types, Niveau haut 1, niveau constant 0, onde carrée périodique (la fréquence est deux fois le d3, le période est 1/2), figure (4-1), figure (4-2), figure (4-3)) sont les formes d'onde générées par verilog_xl correspondant aux trois cas ci-dessus. Le port SEG est mis en œuvre avec un circuit numérique, et il n'y a pas d'exigence pour la taille du transistor.
Module de cristaux liquides de bibliothèque de caractères chinois
On peut voir à partir des formes d'onde de simulation de l'électrode commune et de l'électrode segment que le circuit conçu répond aux exigences du principe d'affichage à cristaux liquides, l'électrode commune change quatre fois par cycle et trois niveaux différents, et la période de l'électrode et l'électrode segment sont maintenues cohérentes. Pour rendre un trait lumineux ou non, les ports de segment (SEG) et (COM) doivent satisfaire une certaine relation. La relation est comme indiqué dans le tableau suivant: Lorsque le port SEG et le port COM1 sont inversés, le segment correspondant est extrêmement brillant. En phase, le segment correspondant est extrêmement éteint.
