断码液晶屏学习应用笔谈
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了断码液晶屏学习应用笔谈相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
液晶显示屏,英文简称LCD,全称为Liquid Crystal Display。
LCD从类型上分:有TN型LCD,STN型LCD和TFT型LCD等。
不同类型LCD差别:
TN型 | STN型 | TFT型 | |
---|---|---|---|
驱动方式 | 单纯矩阵驱动之扭曲向列型 | 单纯矩阵驱动之超扭曲向列型 | 主动矩阵驱动 |
视角大小 | 视角+30度 | 视角+40度 | 视角+70度 |
画面对比 | 最小 | 中等 | 最大 |
反应速度 | 最慢(无法显示动画) | 中等 | 最快 |
显示品质 | 最差 | 中等 | 最佳 |
颜色 | 单色 | 单色及彩色 | 彩色 |
价格 | 最低 | 中等 | 较高 |
功能 | 仅能显示单色及一些单一的文字和数字显示 | 面向对比强烈与画面转换反应时间较快的商品。 | 显示反应速度更快,适用于动画及显像显示 |
“段码液晶屏”只是液晶屏的用户对于某一类液晶显示屏的一种叫法,从而来区别于点阵型的液晶屏,故段码液晶屏并不是一个很严格的表述或者分类,主要起源于早期液晶显示屏在开始应用的时候,主要是用来替代LED数码管的,现在,一般都将非点阵类的液晶屏均统称为段码液晶屏。这里是引用
一.段码液晶屏的主要参数
- 材质:TN,HTN,STN,BTN(即VATN),FSTN等材质
- 显示模式:正显,负显
- 偏光片类型:全透型,半透型,反射型
- 连接方式:金属插脚连接,导电胶条连接,热压纸连接,FPC软线连接
- 连接方式:金属插脚连接,导电胶条连接,热压纸连接,FPC软线连接
- 工作电压:通常设定的工作电压在3~5V之间, LCD功耗约10μA
- 工作温度:可根据LCD的工作环境设定温度范围,最宽温约-35℃~85℃
二.段码液晶屏实现原理
段码屏中的每个段,都填充了一种特殊的液态晶体。在电场的作用下,晶体的排列方向会发生扭转,因而改变其透光性,从而可以看到显示的内容;要使晶体发生扭转,必须要在电极两端施加大于阀值的电压,才可以显示内容。
所以要使LCD段码屏驱动,我们需要关注三个参数:工作电压、Duty(占空比)和BIAS(偏压比)。
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工作电压:断码屏驱动的最大允许电压;通常设定的工作电压在3~5V之间, LCD功耗约10μA。
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Duty(占空比):也称为 COM 数;由于 STN/TN 的 LCD 一般是采用时分动态扫描的驱动模式,在此模式下,每个 COM 的有效选通时间与整个扫描周期的比值即占空比(Duty)是固定的,等于 1/COM 数。
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BIAS(偏压比):一般来讲,Bias 是以最低一档与输出最高电压的比值来表示。偏压比是调节显示的黑色明亮字符和周围液晶点间的对比度。其中阀值电压一般等于工作电压*偏压比;如:3V工作电压,1/3偏压比,阈值电压大约是3V/3=1V。在实际使用中,为保证显示效果良好,通常给电极两端加的电压差接近LCD的工作电压;若要不显示,通常给电极两端加的电压差接近0V。
一般而言,Bias 和 Duty 之间是有一定关系的,duty 数越多,每根 COM 对应的扫描时间变短,而要达到同样的显示亮度和显示对比度,VON的电压就要提高,选电平和非选电平的差异需要加大,即 Bias 需要加大,网上可以找到一个经验公式
需要特别注意的是,液晶分子是需要用交流信号来驱动的,不可将直流电压长时间的加在电极两端,否则,会影响液晶分子的电气化学特性,引起显示效果模糊,使用寿命减少的后果,而且其破坏性是不可恢复。
三.段码液晶屏驱动实现方式
常见的几种方案:
1、MCU+专用的LCD显示驱动芯片。常用的驱动芯片有HT1621、HT1622等,对应的偏压比有1/2、1/3、1/4。MCU和驱动芯片间以串口通信为主,可以选择相对脚位少的、资源少点的MCU。
2、MCU自带液晶驱动外设。这种方案选择的偏压比常见的为1/3、1/4,主要看MCU本身的资源配置,而且外围电路很简单。
3、MCU本身不带LCD驱动功能,直接用IO口模拟驱动,但偏压比只能选择1/2,而且需要在COM口加上拉、下拉各1个电阻,同时,MCU的IO口可设置为推挽输出和浮空输入的状态。只适用点数较少的液晶屏。
下面主要介绍MCU直接用IO口模拟驱动LCD的方法:
硬件上:外围需要在COM和SEG口上加上拉、下拉各一个电阻,阻值一般为100K~200K,MCU的IO口可设置为推挽输出和浮空输入的状态。
液晶屏处在不显示状态:所有COM口和PIN口都设置为浮空输入。
下面我们以下图为例,说明下怎么驱动显示’1‘这个数字。
要显示’1‘,就是将3B和3C两段液晶点亮。由下图可知,这两段关联着PIN1、COM2和COM3。
COM根据一定的周期,循环切换输入态和输出态,输出恒定时间的高电平和低电平。
PIN1默认为输入态,在COM2输出高电平时,输出低电平;在COM2输出低电平时,输出高电平;在COM3输出高电平时,输出低电平;在COM3输出低电平时,输出高电平。
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输出波形参考下图
认为输入态,在COM2输出高电平时,输出低电平;在COM2输出低电平时,输出高电平;在COM3输出高电平时,输出低电平;在COM3输出低电平时,输出高电平。 -
输出波形参考下图
以上是关于断码液晶屏学习应用笔谈的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章