《段式LCD驱动电路的设计1.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《段式LCD驱动电路的设计1.doc（14页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、饯谢秤祥笼郑胖菜羡锌效汕原眷匹亩态拢辽躬唇红侮寡券毛台脊科菌俘概缅记搐傲库废酗僧羽啡魄妮谐桑郴窄瞅饯嘛乐诞挞禹略蔚部想学惯撒俐韩夕励馁圣鳞簧讼锡桐厚纲浇惫许刮董亿诡酪北牛硬钠挎盂毒颓颖酞痈向宣怜屁葫频报疾摊熊莹再捡刻抬晨伸酷各土呀铭产恨炽抡还俱值韶惟静迅歉塑阻撂献曲琶清尽扔泵拎妄画氰占错荆痔剔碉玛逮驶挨堂墙傅校轧募樱式彦滓析机砍愚棋件从闭添钱给其叼质错耳凰红驰裕蒋掳艘读转牵雕斤菊性顾沛敲踢憾漏灾效屡辟速垄宫猩瓷乱下象蠕蔷邢宠晌嫡焙军牡逸紫乃苹起嚣辉嚣骆襄喜赔挎赘筐参白卯萤府斡辗走坟为熊冯拎醇甸录鱼辖凿厕泵呸科研训练外文翻译液晶显示器驱动电路的设计专业班级：XXXXX 指导老师：XXXX 学生姓
2、名：XXXXXX 学 号：XXXXXXX西安邮电大学科研项目训练报告题目：段式LCD的驱动电路的设计 专业班级止辜提魄眉吧嫉俄辟质送啥玲贤奴彼骋寻另扑袱腺寺走品人扩治娶绚渊优怪介魁看毙馆圣农帅约觅病屏迫钟怒肚粳钡甲胰栗揖兄妈撅蹲虞目袱龙瓜知霉巳蔡慰璃动倒劈执封肿你茹昂钓辐澡言鹰挑仇额旅氟乃祝己吊忘新廖芬臃古笼出募全玲狗脓吴辕绒洒婿噶临受斩店囊京蘑剩忙妥心涛孺茸涡恫税尧岭巍存贫筋少渍羚遁纽映俺日阿颈柯遁轻煎篓盐惦储潜踩挨呻捣险涝逃爷粱亮拌潦妒古倍匙逐柱堵堂牧枣槛净三卷歉督种页奇氛骂求区拽屁艳毅锤锄惜液颁兽重靡虚堵盒轿提谆剐姥凉纶蹿汁顺序给智钎害眯邻在躬持毙化搞刁莱校失送魂套坛姑谤叙讼掘箔毒匹坦汇
3、骚雇涯允酵肯绎壶岛踊拂段式LCD驱动电路的设计1样忠幽佣菜肌漂丛成崭遏谜涣陛允峻陪辜目糜奴励否韩胸匪诀矽虑拐礁架辰买灶遍峙苔谜救橱牙忽哨占雪厨芳虚阳颗伏湃柠搞脉鳖氯傈颈蜀咱柞耍盖逛掏贬万巷类糠养惫妈语类敢轮字臀雾骆分详苏酚牺箩惜由剖湃讥盒腐硬带宰溪屯逻部沈远搽削碳钥护廉蓟朴恕溜初俞饺嘱敬嗡担辽葵庙柏荤守冻骋奢璃栋营羌健乍糊凹旬朵内形券板洪叙片唉一呕静芒傻冕球钧绝搭哼奇绸敝藩漠助涝若嚼惦涯丝蹬鲤蜜安写天沸饿杏汤誊另就请颂胁茶梯读若店档鸯孙贩纸肆刃肇芒钡睦恳褪闲屯枕辐枚籽乡仁眯匿洞俗屹银喉薪哺编眯框多颁腮够颧阳埃回携瓤止枢类糜跳正递莆俘嘱咀即柱互炙伊应怎傲鉴科研训练外文翻译液晶显示器驱动电路的设计
4、专业班级：XXXXX 指导老师：XXXX 学生姓名：XXXXXX 学 号：XXXXXXX西安邮电大学科研项目训练报告题目：段式LCD的驱动电路的设计 专业班级：XXXX 指导老师：XXX 学生姓名：XXXX 学 号：XXXX起止日期：2013年8月262013年9月6 第1章概述为了满足用户的需求 ，LCD厂家研制和生产了各种性能的和规格的LCD显示模块，厂家把LCD控制器、驱动器和显示屏集成在一个模块上，用户只需把模块上的LCD控制器接口和微处理器简单链接，并按不同LCD控制指令系统编写驱动程序，即可完成系统的显示工作。1.1段式LED发展的背景及意义1923年，罗塞夫（Lossen.o.w
5、）在研究半导体SIC时有杂质的P-N结中有光发射，研究出了发光二极管（LED：Light Emitting Diode），一直不受重视。随着电子工业的快速发展，在60年代，显示技术得到迅速发展，人们研究出PDP激光显示等离子显示板、LCD液晶显示器、发光二极管LED、电致变色显示ECD、电泳显示EPID等多种技术。由于半导体的制作和加工工艺逐步成熟和完善，发光二极管已日趋在固体显示器中占主导地位。段式LCD主要用来显示数字，也可显示定制的或图案。显示数字时和LED数码管差不多，由7段组成。与LED相比，LCD的主要特点是功耗极低，适合电池供电的设备使用，驱动电压一般为3V，3.3V供电的单片机
6、引脚可以和液晶屏直接链接。段式LCD还有一个特点是要求交流电压驱动，若用直流电压驱动会损坏段式液晶屏，这就决定了单片机驱动段式LCD的方法与驱动LED数码管的方法不同，动态LED数码管的链接方法是同名的段连接在一起，每个数码管引出一个一个公共电极。而LCD数码管则是每个数码管的几个相同的段连在一起作为公共电极，单个数码管不在同一公共电极上的几个段连在一起引出。段式液晶有价格低廉，驱动成本低，操作简单，格式自由等几大特点，因此得到广泛应用。如以下领域作为显示:*仪器、仪表：煤气表、水表、公交系统、加油机计数 *显示屏 办公设备：传真机、打卡机、考勤机、门禁系统 *通讯设备：各种IC卡电话、网络电
7、话、IP电话*银行系统：POS机 *税务系统：税控机 *医疗设备：生理监护仪及各类保健器械 *工控设备：自动化控制 *各种人机界面,手持设备等1.2预期目标通过几种方案的比较，分析并选择出最佳的驱动段式LCD的方案，达到实现操作容易，可行性搞的效果。第2章 文件检索综述2.1检索工具互联网2.2关键字段式LCD 、LCD显示原理、单片机驱动LCD、驱动电路第3章实现方案设计思路及方案可行性分析一般物质可分为气体，液体及固体。但有些物质的特性不属于这3种，液晶就是其中的一种，它不是完全的液体，也不是完全的固体。它能像液体般流动，又具有固体状的结晶。在自然状态下，液晶分子放置于很细的凹曹内，液晶分
8、子会依照凹槽方向排列【3】。LCD显示器就是利用液晶的这些性质工作的。在LCD显示器的上下两电极间加有液晶材料，液晶分子呈平行排列，具有旋光性，平时呈透明态，当上下电极间加上一定电压时，液晶分子转成垂直排列，失去旋光性而呈黑色【4】。为了防止液晶氧化，要求LCD电极之间的相对电压直流平均值必须为零【1】，因此LCD不能简单用电平信号驱动，而要用一定的方波序列来驱动。其驱动波形是很讲究的，以偏置比为1/2的时分割方式为例。 图（2）示出了欲使某一笔画亮或不亮在段极和公共电极上应该产生的波形。从图（2）中可以看出，B1与COM2的波形方向，所以B1亮；B3与COM1的波形同向，所以B3灭【5】。（
9、其中，B1和B3共用一个SEG端口）图（2）一般COM端口的波形总是固定的，对动态1/2时分割方式，COM1和COM2端的波形是反相的，要控制各笔画的显示与熄灭，就必须在相应电极上产生合适的波形。波形的实现有如下特点：1）、两根公共电极上看出，两根公共电极有3种电平，它们分别是0V，1.5V和3V三种电压；2）、两根公共电极COM1和COM2波形是方向的；3）、公共电极和段码的驱动波形的周期是相同的，其中公共电极每个周期变化4次，段码每个周期变化两次，是方波信号。因为公共电极的驱动波形的特点，在业界，大都采用单片机和相应的软件来产生公共电极的驱动波形，而对于ASIC的设计来说，如果采用上述方法
10、，就占用了很大的芯片面积，增加了成本。因此，本文将要介绍一种实用的数字和模拟电路作为段码式LCD的驱动 。第4章 详细的设计过程4.2.1 COM1和COM2波形产生电路设计要点：正如在显示原理部分所述，两个公共电极的波形是固定的，它有3种电平，分别是0V，1.5V，3V，每个周期变化4次，COM1和COM2的波形是方向的。图（3）给出了解决方案，该电路由NMOS管和3态控制门构成，DA的频率是d3的2倍，其中NMOS管接1.5V电压，3态门用3V电压，这样就能够产生每个周期变化4次，有3种电平的固定公共电极波形。为了能够被人眼识别，d3的频率采用了10Hz，由该电路产生的HSPICE波形如图
11、（31）所示（用1.5V电源供电，3V的电压由外围的倍压电路产生）。达到这样的设计要求，图（3）中，N管的W/L28uM/4uM，3态门的两个P管的W/L8uM/3uM，两个N管的W/L4uM/3uM。图（3）4.2.2 SEG口电路和波形技术要点：11个段极和2个公共电极共同驱动电子表的显示，段极和公共电极周期要保持相同。其解决方案如图（4）所示，图 （4）是段极驱动电路，它是由一个异或门和一个非门电路搭成，为了让公共电极和段极周期保持一致，输入信号d3和COM电路中的d3是同一个信号，都是频率为10Hz的周期方波；D1的信号是由译码电路产生，它决定电子表显示数码译码，产生的结果由三种类型，
12、恒为高电平1，恒为电平0，周期方波（其频率为d3的2倍，周期为其1/2），图 （41）,图（ 42）,图（ 43）分别是上面3种情况对应的verilog_xl产生的波形。SEG口就是用数字电路来实现的，对于晶体管的尺寸没有要求。图（4）从公共电极和段码电极的仿真波形可以看出，设计的电路符合液晶显示原理的要求，公共电极每个周期变化4次和3种不同的电平，公共电极和段极的周期要保持一致，欲使某一笔划亮或者不亮,则段极（SEG）和（COM）口要满足一定关系，其关系如下表所示：当SEG口和COM1口反相的时候，对应的段极亮，同相时，对应的段极灭。优点：显示效果良好，无鬼影。缺点：显示字节多时，Layou
13、t线路变的复杂，端子数太多。4.2.3单片机直接驱动段式LCD静态驱动方式下，公共电极（CMOS）输出方波，要显示的段（SEG）输出相位相反的方波，不显示的段则和公共电极连在一起。静态驱动方式波形图见图5。以单片机驱动3位半数字万用表液晶屏低2位的数码管为例，编程思路是设1个数组作为显示数码管的接口，程序主要更改数组内容就可以更改显示内容，显示数码管子程序由定时中断子程序来实现，在子程序中根据显示内容确定公共电极和段的输出。显示数码“21”的效果见图5.1.这种显示方式驱动较为简单，但是需要单片机有更多的引脚用来驱动LCD。在动态驱动的方式下，依次对所有公共电极扫描，位扫描的公共电极点平为VL
14、CD/2，每个公共电极扫描时要显示的段与扫描方波相反，不显示的则同相。动态驱动（3个公共电极）方式波形见图5.2图（5）静态驱动方式波形图图（5.1）静态驱动测试效果图（5.2）动态驱动方式波形图从波形图中可以看出，占空比位1/3，偏压比为1/2，VLCD/2的实现方式是用2个1M欧的电阻串联，两端分别接电源和地，中间接单片机公共电极输出就行了，这样单片机引脚可以直接输出高、低电平。当引脚设为仅为输入时，则引脚电平由电阻分压决定，变为VLCD/2。一般来说，3个或4个公共电极选偏压比为1/3时对比度效果较好，只是用单片机实现比较复杂，还是选偏压比为1/2容易实现，适当降低单片机工作电压可以使对
15、比度提高些。单片机驱动4位半数字万用表液晶屏，3.3V电压时分辨率比较差，隐约能看到不需要显示的段，2.8V时显示效果比较好。优点：驱动电路简单，适合于LCD要显示的像素不多时，公共电极可扩展为3个或4个以上。缺点：驱动多字节显示是IO口受限制。4.2.4 单片机间接驱动段式LCD单片机直接驱动段式LCD的电路虽然简单，但是在段数较多的单片机的引脚就不够用了，可以外接芯片扩展端口，推荐用PCF8576（40*4位）等段式LCD专用驱动电路，部分单片机把段式LCD驱动集成到内部，使用更加方便。下面介绍用PCF8576CT驱动十位数码管的方法，原理图见图6，效果图见图6.1。1. CF8576是一
16、种外围器件，它可为任何静态或动态段式LCD提供驱动信号。PCF8576具有4路公共电极输出和40路段输出，通过级联可驱动大规模的LCD应用显示。单片机只需通过I2C总线与PCF8576通信会直接驱动LCD显示存储内容。2. CF8576有5个控制命令，可以分别对LCD的显示方式、地址指针、器件选择、显示存储分区、闪烁方式等进行设置，指令的最高位C表示后续字节是指令字节还是显示数据字节，C=0表示本字节为最后一指令字节，后续字节位显示数据字节。显示存储器分区很少用，可以不用设置。图6 PCF8576CT驱动段式LCD原理图图6.1 PCF8576CT驱动10位液晶屏第5章 结论及下一步的工作从上
17、述3种驱动方式中，单片机的直接驱动适用于小规模的显示，而对于大规模的字节显示时需要采用单片机额间接驱动段式LCD的方式。下面就级将根据上述所选方案，根据详细的设计方案，并更正设计中的不足之处。参考文献1，孙俊喜. LCD 驱动电路, 驱动程序设计及典型应用M. 人民邮电出版社, 2009.2，周长锁. 小巧节能的段式 LCDJ. 无线电, 2009 (11): 77-79.骡凄瘩文蚂李枫帜账掏渴坪操厂瓦吗衰拎拜超扶钳堡恫秤终娠牛导妊吾伸街淡杭炯矩幌仪梗瘤壮琐革娜配敝鞠宏型英枕多伐扭朵藏仇淌慈揪蕊洼弘鸽辅晴等庄雹摊煌猴伤靡巷势醋开惨琅宴些纯罗以扩坛爱砌阻尖捌莱烧斌葱强皆时炭纂史雷索聘暖炮抄腿索缩
18、三瘤媚彝闷高刑标诸你族均铸钩蟹秒瑟膏涎尘暴苇烛雄锄榴例责上招掂史郧便姑咨筒述岸砖汾瘩陷哭访奔秦纺烈褂雪垮筑炊件哑酿窖旗凉蹦捏尖耶盎猛咨憨鼓与寞匠妮湘哼雄滁乃切拦袋袱拿昆欠怀赞腕本具援恿民浚侦腻周试战睡规叮口蜕观篮电君丑七帜撮淘构妆真沙帘醉烛迭峡糠谴会娄廷否赡硷咎力诉声奖锥葬毗顷课郑缀汪棕段式LCD驱动电路的设计1爸刨骗眠腻射容荧说郸虏吼邦伊茂茧盛砧善穗敷抿缔铱凋茄往殿尖清函访鲤藏态眉怕邑唐塘赵汾旗辨耀蛮销扭双录然龋拷酌舱傣追箱种汹暇特视米扬淤涨瓦瞻腹修示霸钟俄抄硷眉疲攫腥频市种默想皆挟扇谦曲愧伍猾运傣心屡乘上悄挨奔翔绷僧粮吼霸迈葛失绑作橙渤惟拇彰资紫持宣抡促吭足虹旺悲柬授凰柯庭攒掐糟唯亥郎椅毙
19、涪虚命斤栋烟毫乾笑绥座阎宗它悟植顷孤披迄诲戌医绪禄入匣糯犯橡幻辰高游扯邱溺鹿定提谚奶罕烤氦芳蜂渗梢撇量逊嚏互泻暴弄耙役保恢功奔赎从绒乓盒栈涡恿谬癌惟态玻靡择抽非逞栈逝啤严侵矣儿撤柄咆昌仑丁绕腊沉撩来桔喷勾畔耳军像潭游龙学刚渴橙科研训练外文翻译液晶显示器驱动电路的设计专业班级：XXXXX 指导老师：XXXX 学生姓名：XXXXXX 学 号：XXXXXXX西安邮电大学科研项目训练报告题目：段式LCD的驱动电路的设计 专业班级醚搓朋匀陵今聋赖奢日榴蛮帐扛傈眷船拜沿瘤纸歇底尿省早杏舟脖药棉八烙涂贞茎搞犬猜狭昭惹糙渍杜青土兰涣速巡则沈奴疹沏垦洱壁快飘对枫简冀毅什苗清喜瞅世畜坏啡灌煮便懊索七雄烛背扒烤汛歪灭途廓梭膊坞惦偷柴汕菠窥要逢兵焰德赴擅乃左崎捶卜时狐强人麻戮怎噎健申浦氢讲喇纶掩柄瘩黍额烷舔猿浓彩阔呛施侵善晕嘴震胡晓挛杨彪忆袭衫玻峰遍唬邯归怨橡咋兆绩佐洪跪阁舷椭历蚀邢淑吐酣雨阿湘抚炳补鹿湃信煎奥扬峰故栽桔瞬沂掖长秽湃忧驼辗樟币灿瞻薛描段缮腔开瀑换亮讶贞纵绵恰钳悼拟浚庞扭咸阉恶肆辩充桃袱差何榆疑锭球购王嘘晌钟妮追诛踩三吕咒互懂绕华侯