LCD的动态驱动法与应用

2006-05-07 15:50:15来源: 电子产品世界



    在一帧中每行的选择时间是相等的。假设一帧的扫描行数为N,扫描时间为1,那么一行所占有选择时间为一帧时间的1/N。这就是液晶显示驱动的占空比系数,也称为占空比。

克服交叉效应

    在动态驱动方式下,要使某一位置如(i,j)点显示,就需在第i列和第j行上同时施加选择电压,使该点的变电场强最大,但此时除(i,j)点外,第i列和第j行的其余各点也承受了一定电压,这些点称为半选择点。若半选择点上的有效电压大于阈值电压时,在屏幕上将出现不应有的显示,使对比度下降,这就是交叉效应。解决交叉效应的办法是平均电压法,即把半选择点与非选择点的电压平均,适度提高非选择点的电压来抵消半选择点上的一部分电压,使半选择点上的电压下降,从而提高显示对比度。现以图1说明之:

    图1中选择点为(SEG1,COM2)[以下简称为(1,2)]。现第2行施加V1电压,其余各行电压0V;第一列施加-V2电压,其余均为非选择电压1/a'V1。接下来分析各点的电位差,即行电压减去列电压。

    选择点:(1,2):V1+V2

    半选择点:(1,1),(1,3),(1,4):V2(2,2),(3,2),(4,2);V1-1/a’V1

    非选择点:-1/a'V1

    为保证选择点的显示效果,使V1+V2=VLCD保持在所需的电压值VLCD。同时为了提高显示的对比度,令|V2|=|-1/a'V1|,即:

    解之:

    令:a'+1=a,得:

    于是,图1中各点电压为:

    选择点:(1,2):VLCD

    半选择点:(1,1),(1,3),(1,4):(1/a)VLCD(2,2),(3,2),(4,2):[(a-2)/a]VLCD

    非选择点:-(1/a)VLCD

    可见,行半选择点和非选择点上的电压均为显示电压VLCD的1/a。这1/a就称为偏压系数,也称为偏压。此方法称为1/a偏压的平均电压法,简称为 1/a偏压法。在这种方法中,MAX{[(A-2)/a]VLCD,(1/a)VLCD}将成为调整显示对比度的尺度。

    当扫描行数N=1时,动态驱动法就等于静态驱动法。

动态驱动法的应用实例

    笔者在进行酒精浓度检测仪显示方式的选择过程中,通过多方调研考察,最终选用了香港精电公司生产的VM807-2型8位码段型(7段)液晶显示器。这除了因为液晶显示器耗电极微之外,还因为我们采用的MCU(PIC16C924)本身已具有LCD的驱动能力,因而,不论从降低成本考虑还是从简化电路方面考虑,这样的选择无疑是比较合理的。下面我们将针对MCU中LCD模块的具体运用加以说明。

LCD模块的配置

    1、对LCDCON寄存器的配置

    LCDCON寄存器如图2所示:

    其中:LCDEN:LCD模块使能;SLPEN:休眠模式使能;VGEN:内部电压产生使能;CS1:CS0:LCD时钟选择位,“00”=Fosc/256,Fosc=4MHz;LMUX1:LUMX2:公共端数目与偏置选择,“10”=3公共端,1/3偏置。

    我采用的配置码为:10000010。

对LCDPS寄存器的配置

    LCDPS寄存器如图3所示:

    其中:LP3:LP0帧时钟分频选择位

    我采用的配置码为:***0011,其中“*”代表“0”或“1”。

    依据帧频率计算公式,帧频率为:

    Clock source/96(LP3:LP1+1)

    =4×106/96×(3+1)×256

    =40.69Hz

    2、像素控制

    像素由像素寄存器的第一个状态位唯一确定。LCD模块共有16个像素寄存器,最多可控制4×29=116个像素。我们采用的LCD共有8×8=64个像素。因此,像素数据寄存器是足够用了。LCD的像素数据寄存器如图4所示:

    位7:位0:SEGSCOMC表示控制像素数据的段码和公共端数。其中,下标“S”表示“0~32”个段码,下标“C”表示“1~4”个公共端。

    寄存器位为“1”表示打开像素(黑);寄存器位为“0”表示关闭像素(亮)。

    3、段码使能

    段码的使能通过LCDSE寄存器来实现。因为VIM807-2是8位7段显示器,而我们选择的是1/3占空比(即3个公共端),因此,通过LCDSE寄存器必须选择3×8=24段才能满足需要,即表达完全部的码段像素。当然会有多余,8×9=72,因为每3公共端和3段可以表达9个像素。公共端和段选择方式如图5所示。

    LCDSE寄存器如图6所示:

    各位所代表的意义分别是位数、引脚功能、3COM时管脚控制段数以及选择的控制段。

    根据上述,LCDSE的控制码为:00111011。

    4、LCD驱动电压的产生

    LCD驱动电压的产生有两种办法,内部充电泵法或者外部梯形电阻网络法。由于LCD充电泵正处在发展中,为了使设计风险减小,我们采用较为成熟的外部梯形电阻网络法。使用外部梯形电阻网络时,VGEN(LCDCON<4>)应清零。

    5、LCD模块配置程序

    ……

    MAIN BCF STATUS,PRO

    BSF STATUS,RP1

    MOVLW 0X82

    MOVWF LCDCON

    }

    MOVLW 0X03

    MOVMF LCDPS

    MOVLW 0X3B

    MOVWF LCDSE

    ……

编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/designarticles/ledanddisplay/200605/3388.html
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