h162x系列l(wèi)dna顯示驅(qū)動(dòng)芯片

h162x系列l(wèi)dna顯示驅(qū)動(dòng)芯片

一、培育養(yǎng)血器-區(qū)域組合光學(xué)是一種能同時(shí)顯示固體和液體特征的材料。從流體力學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō),液晶是一種具有排列性質(zhì)的液體:它就像是一把撒入長(zhǎng)江的樹(shù)枝,起初樹(shù)枝在滔滔江水中會(huì)顯得了凌亂無(wú)章,但不用多久所有的樹(shù)枝長(zhǎng)軸都會(huì)自然而然地和江水流動(dòng)的方向一致。即在受到外力影響時(shí),液晶的分子會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生精確而又有序的排列。而樹(shù)枝則被看作為晶體的各個(gè)分子,江水流動(dòng)所產(chǎn)生的力則相當(dāng)于分子受到的外力。如對(duì)分子的排列加以適當(dāng)?shù)目刂?液晶分子將會(huì)允許光線(xiàn)穿透。而光線(xiàn)穿透液晶的路徑可以由構(gòu)成它的分子排列來(lái)決定,這是固體的一種特征。液晶通過(guò)這一特性顯示黑白明暗和各種色彩。液晶顯示器(LCD)以其功耗低、體積小、外形美觀、價(jià)格低廉等多種優(yōu)勢(shì)在儀器儀表產(chǎn)品中得到越來(lái)越多的應(yīng)用。與發(fā)光二極管(LED)相比,它雖然存在驅(qū)動(dòng)電路邏輯比較復(fù)雜、較難與單片機(jī)連接等缺點(diǎn),但隨著大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展,這些缺點(diǎn)已經(jīng)被克服,液晶顯示器已經(jīng)進(jìn)入成熟階段。二、系統(tǒng)的引腳功能HT1621B的內(nèi)部采用了模塊化設(shè)計(jì)原則,其整體功能由幾個(gè)相互獨(dú)立的功能子模塊協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn),主要包括:控制與計(jì)時(shí)電路、音頻發(fā)生器、顯示RAM、LCD驅(qū)動(dòng)及偏置、監(jiān)視定時(shí)器等,具體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。HT1621B采用了48腳SSOP封裝,這使得它具有體積小和功耗低的優(yōu)點(diǎn),非常適合于應(yīng)用在便攜式儀器儀表中,引腳功能的詳細(xì)描述見(jiàn)表1。HT1621作為一種新型段式液晶顯示驅(qū)動(dòng)芯片,一共可驅(qū)動(dòng)4位128段LCD,另外它還具有以下性能:·工作電壓:2.4～2.5V·內(nèi)置頻率為256kHz的RC振蕩器·32kHz外部晶振或256kHz外部時(shí)鐘輸入·1/2或1/3偏置比,1/2、1/3或1/4占空比·蜂鳴器有兩種工作頻率·具有低功耗選擇命令·定時(shí)器輸出或看門(mén)狗(WDT)輸出·32×4位顯示RAM,兩種指令模式——數(shù)據(jù)模式和命令模式?！を?qū)動(dòng)液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)芯片有段式、字符點(diǎn)陣和圖形點(diǎn)陣等幾種形式。對(duì)于以數(shù)字顯示為主的儀器儀表,一般適宜于采用段式液晶顯示。三、內(nèi)部和工作原則1.ht1321在驅(qū)動(dòng)上的應(yīng)用HT1621內(nèi)部有32×4位顯示RAM,直接映射到LCD顯示器的每一段。顯示RAM由32個(gè)地址連續(xù)的單元組成,從地址為0的單元到地址為31的單元,分別對(duì)應(yīng)段電極輸出SEG0至SEG31,其中每一RAM單元又分為4位,從低到高分別對(duì)應(yīng)背電極輸出COM0至COM3,因此,HT1621可驅(qū)動(dòng)多達(dá)128段的LCD顯示器。RAM的數(shù)據(jù)可以用READ,WRITE或者READ-MODIFY-WRITE指令來(lái)存取。2.spi接口電路設(shè)計(jì)SPI是一個(gè)同步串行外圍接口。與并行接口芯片相比,HT1621x具有引出線(xiàn)少(最少的只有8個(gè)引腳),芯片體積小,接口線(xiàn)少(僅2-4根引線(xiàn))等優(yōu)點(diǎn)。CPU與此外圍設(shè)備以串行方式通訊,這是沒(méi)有外部總線(xiàn)的單片機(jī)擴(kuò)展其功能的主要方法。另外,通過(guò)軟件模擬還可以在沒(méi)有SPI的單片機(jī)系統(tǒng)中使用,所以其應(yīng)用已越來(lái)越廣泛。SPI接口采用3根線(xiàn)來(lái)完成串行數(shù)據(jù)輸出SDO(SerialDataOut)、串行數(shù)據(jù)輸入SDI(SerialDataIn)和時(shí)鐘SCK(SerialClock),因此該方式又稱(chēng)為三線(xiàn)制串行通信。HT1621具有RD,WR,DATA組成的SPI兼容接口。RD,WR相當(dāng)于SCK,作為串行時(shí)鐘輸入引腳。DATA具有雙向傳遞功能,取決于RD還是WR。其中WRITE命令的操作時(shí)序如圖2所示。3.片內(nèi)250zrc時(shí)鐘合成HT1621系統(tǒng)時(shí)鐘用于產(chǎn)生監(jiān)視定時(shí)器時(shí)鐘、LCD驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘和音頻。HT1621支持三種時(shí)鐘源:(1)片內(nèi)256kHzRC振蕩器;(2)外接32.768kHz晶振;(3)外部256kHz時(shí)鐘輸入。在采用內(nèi)部或者外部256kHz時(shí)鐘信號(hào)時(shí),內(nèi)部經(jīng)過(guò)8分鐘頻得到32.768kHz系統(tǒng)時(shí)鐘;如果外接32.768kHz晶振,則不經(jīng)過(guò)內(nèi)部8分頻。4.復(fù)增加時(shí)溢出標(biāo)志置位監(jiān)視定時(shí)器用于給系統(tǒng)提供軟件、硬件故障恢復(fù)功能。當(dāng)定時(shí)器溢出時(shí),溢出標(biāo)志將被置位。時(shí)鐘頻率由下式?jīng)Q定:fWDT=32kHz/2n(n=0,1,2,…,7)其中n共有8種取值,可用軟件指令設(shè)定。5.bz,tone4k;HT1621提供一個(gè)簡(jiǎn)單的音頻發(fā)生器,輸出端為BZ和BZ?。命令TONE4K和TONE2K用于選擇4kHz和2kHz兩種頻率。執(zhí)行TONE4K和TONE2K指令,可以開(kāi)啟或關(guān)閉蜂鳴器輸出。6.數(shù)據(jù)模式指令HT1621有兩種指令模式:命令模式和數(shù)據(jù)模式。屬于命令模式的指令完成系統(tǒng)配置、LCD配置、音頻選擇、定時(shí)器/看門(mén)狗設(shè)定、各部分的禁止/允許等功能;而數(shù)據(jù)模式指令包括了READ,WRITE,READ-MODIFY-WRITE等操作。表2給出了HT1621的常用指令。表2中,a5～a0、d3～d0分別為RAM的地址和數(shù)據(jù);斜體數(shù)字100與101為指令模式的ID,100代表命令模式,101代表數(shù)據(jù)寫(xiě)模式。系統(tǒng)上電時(shí),振蕩器、LCD偏壓產(chǎn)生器、看門(mén)狗定時(shí)器和IRQ輸出都是禁止的,因此應(yīng)先執(zhí)行一系列開(kāi)啟或允許它們的指令,才能使HT1621正常工作。四、高效的顯示模塊便攜式血糖儀的硬件電路設(shè)計(jì)采用了模塊化設(shè)計(jì)原則,主要硬件模塊包括:按鍵檢測(cè)模塊、電源控制模塊、精密穩(wěn)壓模塊、電源電壓檢測(cè)模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、液晶顯示驅(qū)動(dòng)模塊、微處理器模塊以及電平極性轉(zhuǎn)換模塊等。其中液晶驅(qū)動(dòng)與單片機(jī)的接口電路如圖3所示。由HT1621的典型應(yīng)用電路可知,顯示模塊由EM78P458單片機(jī)、HT1621和LCD三部分組成。單片機(jī)通過(guò)P52與HT1621進(jìn)行通信,寫(xiě)、片選控制分別由P51和P67腳完成。若CS=1,EM78P458及HT1621之間發(fā)送的命令應(yīng)首先被禁止,進(jìn)而進(jìn)行初始化。在模式命令或模式轉(zhuǎn)換發(fā)出前,需要一高電平脈沖以初始化HT1621的串行接口,數(shù)據(jù)的讀/寫(xiě)及命令的寫(xiě)入必須通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)。一條可選擇的IRQ線(xiàn)也可用作EM78X56及HT1621間的接口。圖3采用占空比為1/4、偏置比為1/3的典型3位LCD顯示器,可以顯示商標(biāo)、測(cè)試數(shù)據(jù)的單位和電池耗電狀況。該LCD顯示器有12個(gè)電極,其中背電極3個(gè),段電極9個(gè),它們分別與HT1621的COM0～COM2,SEG0～SEG8相連。顯示子程序的流程見(jiàn)圖4。由于顯示RAM的每一位均與一個(gè)顯示段相對(duì)應(yīng),因此,用戶(hù)僅需按照命令格式,依次向顯示RAM中寫(xiě)入決定顯示段的段碼,即可實(shí)現(xiàn)LCD顯示驅(qū)動(dòng)。應(yīng)當(dāng)注意,對(duì)RAM中的數(shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)地址的相同操作時(shí),只需在首操作時(shí)使用一次命令識(shí)別碼和地址碼,后續(xù)操作的命令識(shí)別碼和地址碼均可省略(參閱圖2寫(xiě)操作時(shí)序圖)。例如,要在LCD上顯示“12.3mmol/l”,電池電壓正常。需給顯示RAM中COM0和SEG2,COM1和SEG2,COM0和SEG4,COM1和SEG4,COM2和SEG4,COM0和SEG5,COM2和SEG5,COM0和SEG7,COM1和SEG7,COM2和SEG7,COM0和SEG8,COM1和SEG8,COM2和SEG8對(duì)應(yīng)的位寫(xiě)1,其余位寫(xiě)0即可。根據(jù)表2的命令格式,輸入HT1621的DATA引腳的串行數(shù)據(jù)應(yīng)為101000010110000001010000011101110。五、在實(shí)際應(yīng)用中的注意事項(xiàng)由于HT1621小巧、集成度高且功能較強(qiáng),該液晶驅(qū)動(dòng)芯片可以顯著簡(jiǎn)化微型智能化儀器儀表的設(shè)計(jì)。結(jié)合設(shè)計(jì)體會(huì),這里提出有關(guān)HT1621在應(yīng)用中需注意的一些細(xì)節(jié)問(wèn)題。(1)在繪制PCB圖時(shí),HT1621芯片底層應(yīng)當(dāng)連接到VDD引腳。(2)實(shí)際應(yīng)用中,VDD和VLCD間可串接一個(gè)可調(diào)電阻VR。為保證LCD顯示正確,調(diào)節(jié)VR,使得VDD=5V,VLCD=4V,VR=15kΩ±20%。(3)若在調(diào)試電路板的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)液晶顯示始終無(wú)法或只有其中幾段點(diǎn)亮,在排除電路設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的可能后,很有可能是引腳接觸不良。六、隨機(jī)儀器