ht1621液晶显示驱动原理及程序

ht1621液晶显示驱动原理及程序
ht1621液晶显示驱动原理及程序

Ht1621液晶显示驱动使用说明

1.概述

HT1621是128点内存映象和多功能的LCD驱动器,HT1621的软件配置特性使它适用于多种LCD应用场合,包括LCD模块和显示子系统。用于连接主控制器和

HT1621的管脚只有4或5条,HT1621还有一个节电命令用于降低系统功耗。

在虎风所做的这个系统中ht1621用于驱动一个静态的LCD液晶显示器。液晶显示的方式分为静态显示和动态显示。静态与动态的区别在于静态显示是持续供电的,而动态显示是利用人的视觉停留效果,快速扫描数码管各个段,让人在视觉上感觉到数码管是同时显示的。

2.HT1621接线原理图

3.静态LCD结构图

4.几个曾经纠结的概念

Time base:时基,即时间基准,可以用来输出,作为外部时钟的时间基准。

占空比:将所有公共电极(COM)各施加一次扫描电压的时间叫一帧,单位时间内扫描多少帧的频率叫帧频,将扫描公共电极(COM)选通的时间与帧周期之比叫占空比。通常占空比等于公共电极数N的倒数,即1/N。这就是说假如你要驱动4个液晶,就需要4个COM,那么你的占空比就要设定为1/4。

偏压比:指的是液晶的偏压系数,可以看看专业技术文章,偏压目的是克服交叉效应,通过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;最终行半选择点和非选择点上的电压均为显示电压的1/a,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。

VLCD(LCD驱动电压): LCD的驱动电压为加在点亮部分的段电压与公共电压之差(峰-峰值)。

5.关于RAM地址映射的概念

为了这个问题困扰了很久,虎风太愚钝啦……

Ht1621有一个32*4的LCD驱动,映射到32*4的RAM地址。

上图中写命令101后面跟6位RAM地址,那么这个地址是如何确定的呢?其实说白了也很简单,RAM地址就是SEG的序号。我们要点亮一段液晶管需要给他提供一个电平,而这个电平是由SEG管脚提供的,SEG管脚电平的输出又取决于对应RAM地址中的值。

驱动一个8段数码管的顺序是A,B,C,D,E,F,G,DP,我们认为前面LCD结构图中的数码管3为我们要显示的低位,那么连接原理图中A3的是SEG12,我们就说此时的RAM地址为0b001100,连接B3的是SEG11,对应的RAM地址为0b001011,依次类推,第一个数码管的所有地址为:

0b001100,0b001011,0b001010,0b001001,0b001000,0b001101,0b001110,0b000111//DP2;

其余地址类似,在此不再解释。

6.程序

Unsigned char LCD_ADD[]={0b00001100,0b00110100,0b00010100,0b00100100,0b00000100,0b0 0101100,0b00011100,0b00111000,0b00000010,0b00111100,0b00011000,0b0010 1000,0b00001000,0b00100010,0b00010010,0b00110000,0b00001010,0b0011001 0,0b00010000,0b00100000,0b00000000,0b00101010,0b00011010};

void HT1621_Dis_Char(unsigned char d,unsigned char d_loca)

{

unsigned char j;

unsigned char seg_cnt=8 ;

if (d_loca==(HT1621_DATA_NUM-1))

seg_cnt=7;

//送3位模式码101及6位首地址000000 0b000000101

for (j=0; j

{ HT1621_PORT&=~_BV(HT1621_CS);

HT1621_Send_Bits(0x05,3); //送写命令代码101,高到低

HT1621_Send_Bits(LCD_ADD[d_loca*8+j],6); //送每段对应的地址

HT1621_Send_Bits(d&0x01,4); //送数据,com0对应的低位,低到高

d=d>>1;//右移位

HT1621_PORT|=_BV(HT1621_CS);

}

}

/*=========显示小数点=========

输入参数:Poi_loca,为小数点的位置(0是第一位,1是第二位) */

void HT1621_Pri_Point(unsigned char Poi_loca)

{

unsigned char seg_cnt=8;

if (Poi_loca<2)

{ HT1621_PORT&=~_BV(HT1621_CS);

HT1621_Send_Bits(0x05,3); //送写命令代码101

HT1621_Send_Bits(LCD_ADD[Poi_loca*seg_cnt+7],6); //送点对应的地址

//送数据

HT1621_Send_Bits(1,4);

HT1621_PORT|=_BV(HT1621_CS);

}

}

/********************************************************

=======显示INT型数据

dat--待显示数据

********************************************************/

void HT1621_Print_onlyInt(unsigned long dat)

{

unsigned char i;

unsigned char data[HT1621_DATA_NUM];

if (dat>=HT1621_DATA_max)

dat=dat%HT1621_DATA_max;

for(i=0;i

data[i]=LCD_CODE[HT1621_NoPrint_Loc];//初始化为不显示

if(dat<10) data[0] = LCD_CODE[(unsigned char) (dat)]; //个位数

else if(dat<100) {data[1] =LCD_CODE[(unsigned char) (dat/10)];

data[0] =LCD_CODE[(unsigned char) (dat%10)] ;}

//十位数

else {

data[2] =LCD_CODE[(unsigned char) (dat/100%10)];

data[1] =LCD_CODE[(unsigned char) (dat/10%10)] ;

data[0] =LCD_CODE[(unsigned char) (dat%10)];

} //百位数

for(i=0;i

函数HT1621_Dis_Char

HT1621_Dis_Char(data[i],i);

}

/*********************************************************/

//打印INT型数据

//dat--待显示数据

//chk--显示的数据位数: 0--关闭 1~3时,显示对应的数据;大于3时只显示3位;(从左到右)

//point_loc--显示的小数点的位置:0以及大于2时:不显示小数点;1-显示第1个,2-显示第2个;(从左到右)

/*********************************************************/

void HT1621_Print_Int(unsigned long dat,unsigned char chk,unsigned char point_loc)

{

unsigned char i;

unsigned char data[HT1621_DATA_NUM];

//chk为0,则屏幕不显示

for(i=0;i

if(chk>0) {data[0] = LCD_CODE[(unsigned char) (dat%10)];

dat=dat/10; }

if(chk>1) {data[1] = LCD_CODE[(unsigned char) (dat%10)];

dat=dat/10; }

if(chk>2) {data[2] = LCD_CODE[(unsigned char) (dat%10)];

}

//显示小数点

if (point_loc==1)

data[0]|=0x80;

else if (point_loc==2)

data[1]|=0x80;

//从低位到高位,调用显示每个数的函数HT1621_Dis_Char

for(i=0;i

HT1621_Dis_Char(data[i],i);

}

/*********************************************************/ //送d_count位数据d;从低位开始送

/*********************************************************/ void HT1621_Send_Bits(unsigned char d, unsigned char d_count) {

unsigned char j;

for (j=0; j

{

HT1621_PORT&=~_BV(HT1621_WR); //wr置低;

HT1621_Delay(50);

if (d & 0x01==1) //置数据位;

{ HT1621_PORT|=_BV(HT1621_DATA); //data置0 }

else

{ HT1621_PORT&=~_BV(HT1621_DATA); //data置1

}

HT1621_PORT|=_BV(HT1621_WR); //wr置高;

HT1621_Delay(50);

d =(d>>1); //右移位

}

}

/*********************************************************/

//HT1621初始化

/*********************************************************/

void HT1621_Init()

{

DDRC |= _BV(4)|_BV(5)|_BV(7); //定义端口PC4-PC5-PC7输出

HT1621_PORT&=~_BV(HT1621_CS); //CS端清零

HT1621_Send_Bits(0x01,3); //送3位命令模式码100 0x80=0b10000000

HT1621_Send_Bits(0x18,9); //系统时钟选用片内RC

HT1621_Send_Bits(0x80,9); //打开系统振荡器

HT1621_Send_Bits(0x94,9); //1/2偏置,2个公共口 1000 0100

HT1621_Send_Bits(0xc0,9); //打开LCD偏置发生器

HT1621_PORT|=_BV(HT1621_CS); //CS端置1

HT1621_NoPrint( ); //液晶不显示

}

7.结束

HT1621作为液晶驱动芯片,功能十分灵活,而液晶在我们的学习项目中会经常用到,所以学好它的操作是十分必要的。

如果你看了这篇文章还不明白,就加虎风的QQ吧,279204362,我喜欢交朋友,让我们共同进步,嘎嘎!

TFT LCD液晶显示器的驱动原理

TFT LCD液晶显示器的驱动原理 我们针对feed through电压,以及二阶驱动的原理来做介绍.简单来说Feed through电压主要是由于面板上的寄生电容而产生的,而所谓三阶驱动的原理就是为了解决此一问题而发展出来的解决方式,不过我们这次只介绍二阶驱动,至于三阶驱动甚至是四阶驱动则留到下一次再介绍.在介绍feed through电压之前,我们先解释驱动系统中gate driver所送出波形的timing图. SVGA分辨率的二阶驱动波形 我们常见的1024*768分辨率的屏幕,就是我们通常称之为SVGA分辨率的屏幕.它的组成顾名思义就是以1024*768=786432个pixel来组成一个画面的数据.以液晶显示器来说,共需要1024*768*3个点(乘3是因为一个pixel需要蓝色,绿色,红色三个点来组成.)来显示一个画面.通常在面板的规划,把一个平面分成X-Y轴来说,在X轴上会有1024*3=3072列.这3072列就由8颗384输出channel的source driver 来负责推动.而在Y轴上,会有768行.这768行,就由3颗256输出channel的gate driver来负责驱动.图1就是SVGA分辨率的gate driver输出波形的timing图.图中gate 1 ~ 768分别代表着768个gate

driver的输出.以SVGA的分辨率,60Hz的画面更新频率来计算,一个frame的周期约为16.67 ms.对gate 1来说,它的启动时间周期一样为16.67ms.而在这16.67 ms之间,分别需要让gate 1 ~ 768共768条输出线,依序打开再关闭.所以分配到每条线打开的时间仅有16.67ms/768=21.7us而已.所以每一条gate d river打开的时间相对于整个frame是很短的,而在这短短的打开时间之内,source driver再将相对应的显示电极充电到所需的电压. 而所谓的二阶驱动就是指gate driver的输出电压仅有两种数值,一为打开电压,一为关闭电压.而对于common电压不变的驱动方式,不管何时何地,电压都是固定不动的.但是对于common电压变动的驱动方式,在每一个frame开始的第一条gate 1打开之前,就必须把电压改变一次.为什么要将这些输出电压的t iming介绍过一次呢?因为我们接下来要讨论的feed through电压,它的成因主要是因为面板上其它电压的变化,经由寄生电容或是储存电容,影响到显示电极电压的正确性.在LCD面板上主要的电压变化来源有3个,分别是gate driver电压变化,source driver电压变化,以及common电压变化.而这其中影响最大的就是gate driver电压变化(经由Cgd或是Cs),以及common电压变化(经由Clc或是Cs+Clc). Cs on common架构且common电压固定不动的feed through电压 我们刚才提到,造成有feed through电压的主因有两个.而在common电压固定不动的架构下,造成f eed through电压的主因就只有gate driver的电压变化了.在图2中,就是显示电极电压因为feed thro ugh电压影响,而造成电压变化的波形图.在图中,请注意到gate driver打开的时间,相对于每个frame 的时间比例是不正确的.在此我们是为了能仔细解释每个frame的动作,所以将gate driver打开的时间画的比较大.请记住,正确的gate driver打开时间是如同图1所示,需要在一个frame的时间内,依序将7

液晶驱动与显示技术

工程实践报告 摘要 我们通过资料的查阅,初步了解了液晶显示技术的历史和发展前景,同时对TN型液晶材料和12864型液晶做了更加深入的了解,并且做出了实物模型,通过这次工程实践对液晶材料有了更加直观的认识。 关键词:液晶显示技术,TN型液晶材料,12864液晶材料,实物模型 前言: 1888年奥地利植物学家发现了一种白浊有粘性的液体,后来,德国物理学家发现了这种白浊物质具有多种弯曲性质,认为这种物质是流动性结晶的一种,由此而取名为Liquid Crystal即液晶。液晶是白色混浊的粘性液体,显示棒状的分子形状。 一、液晶的特性 1、常见液晶相 向列相(Nematic)、胆甾相(Cholesteric)和近晶相(Smectic) (1)向列相液晶 它的分子成棒状,局部地区的分子趋向于沿同一方向排列。分子短程相互作用比较弱,其排列和运动比较自由,分子这种排列状态使其粘度小、流动性强。向列相液晶的主要特点是具有单轴晶体的光学性质,对外界作用非常敏感,是液晶显示器件的主要材料。 (2)胆甾相液晶 它的分子呈扁平层状排列,分子长轴平行层平面,层内各分子长轴互相平行(对应方向)相邻两层内的分子长轴方向有微小扭转角,各层分子指向矢沿着层的法线方向连续均匀旋转,使液晶整体结构形成螺旋结构,螺旋扭转360°的两个层面的距离叫做螺距,用L表示,通常L为100nm的数量级。这种特殊的螺旋状结构使得该种晶体具有明显的旋光性、圆偏振光二向色性以及选择性光散射等特殊光学性质。因此,常将胆甾相液晶作为控制液晶分子排列的添加剂或直接作为变色液晶膜。 (3)近晶相液晶 近晶相液晶分子也成棒状,分子排列成层,每层分子长轴方向是一致的,但分子长轴与层面都呈一定的角度。层的厚度约等于分子的长度,各层之间的距离可以变动。由 - 1 -

TFT-LCD液晶显示器的工作原理

TFT-LCD液晶显示器的工作原理 我一直记得,当初刚开始从事有关液晶显示器相关的工作时,常常遇到的困扰,就是不知道怎么跟人家解释,液晶显示器是什么? 只好随着不同的应用环境,来解释给人家听。在最早的时候是告诉人家,就是掌上型电动玩具上所用的显示屏,随着笔记型计算机开始普及,就可以告诉人家说,就是使用在笔记型计算机上的显示器。随着手机的流行,又可以告诉人家说,是使用在手机上的显示板。时至今日,液晶显示器,对于一般普罗大众,已经不再是生涩的名词。而它更是继半导体后另一种可以再创造大量营业额的新兴科技产品,更由于其轻薄的特性,因此它的应用范围比起原先使用阴极射线管(CRT,cathode-ray tube)所作成的显示器更多更广。 如同我前面所提到的,液晶显示器泛指一大堆利用液晶所制作出来的显示器。而今日对液晶显示器这个名称,大多是指使用于笔记型计算机,或是桌上型计算机应用方面的显示器。也就是薄膜晶体管液晶显示器。其英文名称为Thin-film transistor liquid crystal display,简称之TFT LCD。从它的英文名称中我们可以知道,这一种显示器它的构成主要有两个特征,一个是薄膜晶体管,另一个就是液晶本身。我们先谈谈液晶本身。 液晶(LC,liquid crystal)的分类 我们一般都认为物质像水一样都有三态,分别是固态液态跟气态。其实物质的三态是针对水而言,对于不同的物质,可能有其它不同的状态存在。以我们要谈到的液晶态而言,它是介于固体跟液体之间的一种状态,其实这种状态仅是材料的一种相变化的过程,只要材料具有上述的过程,即在固态及液态间有此一状态存在,物理学家便称之为液态晶体。

HT液晶显示驱动详细原理及程序

H T液晶显示驱动详细原 理及程序 The latest revision on November 22, 2020

Ht1621液晶显示详细驱动使用说明以及程序 1.概述 HT1621是128点内存映象和多功能的LCD驱动器,HT1621的软件配置特性使它适用于多种LCD应用场合,包括LCD模块和显示子系统。用于连接主控制器和HT1621的管脚只有4或5条,HT1621还有一个节电命令用于降低系统功耗。 在虎风所做的这个系统中ht1621用于驱动一个静态的LCD液晶显示器。液晶显示的方式分为静态显示和动态显示。静态与动态的区别在于静态显示是持续供电的,而动态显示是利用人的视觉停留效果,快速扫描数码管各个段,让人在视觉上感觉到数码管是同时显示的。 2.HT1621接线原理图 3.静态LCD结构图 4.几个曾经纠结的概念 Time base:时基,即时间基准,可以用来输出,作为外部时钟的时间基准。 占空比:将所有公共电极(COM)各施加一次扫描电压的时间叫一帧,单位时间内扫描多少帧的频率叫帧频,将扫描公共电极(COM)选通的时间与帧周期之比叫占空比。通常占空比等于公共电极数N的倒数,即1/N。这就是说假如你要驱动4个液晶,就需要4个COM,那么你的占空比就要设定为1/4。 偏压比:指的是液晶的偏压系数,可以看看专业技术文章,偏压目的是克服交叉效应,通过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;最终行半选择点和非选

择点上的电压均为显示电压的1/a,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。 VLCD(LCD驱动电压): LCD的驱动电压为加在点亮部分的段电压与公共电压之差(峰-峰值)。 5.关于RAM地址映射的概念 为了这个问题困扰了很久,虎风太愚钝啦…… Ht1621有一个32*4的LCD驱动,映射到32*4的RAM地址。 上图中写命令101后面跟6位RAM地址,那么这个地址是如何确定的呢其实说白了也很简单,RAM地址就是SEG的序号。我们要点亮一段液晶管需要给他提供一个电平,而这个电平是由SEG管脚提供的,SEG管脚电平的输出又取决于对应RAM地址中的值。 驱动一个8段数码管的顺序是A,B,C,D,E,F,G,DP,我们认为前面LCD结构图中的数码管3为我们要显示的低位,那么连接原理图中A3的是SEG12,我们就说此时的RAM地址为0b001100,连接B3的是SEG11,对应的RAM地址为0b001011,依次类推,第一个数码管的所有地址为: 0b001100,0b001011,0b001010,0b001001,0b001000,0b001101,0b001110,0b000111//DP2; 其余地址类似,在此不再解释。 6.程序 Unsigned char LCD_ADD[]={0b00001100,0b00110100,0b00010100,0b00100100,0b00000100,0b00101100,0

液晶显示器工作原理

液晶显示器工作原理 现在市场上的液晶显示器都采用了TFT液晶面板,这种液晶面板的是目前最先进的液晶显示器技术,从结构上看,液晶屏由两片线性偏光器和一层液晶所构成。其中,两片线性偏光器分别位于液晶显示器的内外层,每片只允许透过一个方向的光线,它们放置的方向成90度交叉(水平、垂直),也就是说,如果光线保持一个方向射入,必定只能通过某一片线性偏光器,而无法透过另一片,默认状态下,两片线性偏光器间会维持一定的电压差,滤光片上的薄膜晶体管就会变成一个个的小开关,液晶分子排列方向发生变化,不对射入的光线产生任何影响,液晶显示屏会保持黑色。一旦取消线性偏光器间的电压差,液晶分子会保持其初始状态,将射入光线扭转90度,顺利透过第二片线性偏光器,液晶屏幕就亮起来了。当然这是一个很简单的原理模型,真正的液晶显示器内还有更复杂的电路结构。 红绿蓝三原色大家都知道,当这三种颜色同时混合时就会产生白色,这当然实在三原色强度一样的情况下才能够显示器纯正的白色,这样,从图中我们可以看见液晶面板的每一个像素中都有三种原色,这三种原色如果强度不同变化就可以产生不同的混色效果,这样全屏就有1024×768这样的像素,所以真实分辨率就是1024×768。低端的液晶显示板,各个基色只能表现6位色,即2的6次方=64种颜色.可以很简单的得出,每个独立像素可以表现的最大颜色数是64×64× 64=262144种颜色,高端液晶显示板利用FRC技术使得每个基色则可以表现8位色,即2的8次方=256种颜色,则像素能表现的最大颜色数为 256×256×256=16777216种颜色.这种显示板显示的画面色彩更丰富,层次感也好.现在基本上显示器都拥有FRC技术,可以显示器16777216种颜色 什么是TFT-LCD 其中彩色LCD又分为STN和TFT两种屏,其中TFT-LCD是英文Thin Film Transi stor-Liquid Crystal Display的缩写,即薄膜晶体管液晶显示器,也就是大家 常说的真彩液晶显示屏,显示效果较好;而DSTN-LCD,即双扫瞄液晶显示器,则是STN-LCD的一种显示 液晶是一种介于液体和固体之间的特殊物质,它具有液体的流态性质和固体的光学性质。当液晶受到电压的影响时,就会改变它的物理性质而发生形变,此时通过它的光的折射角度就会发生变化,而产生色彩。 液晶屏幕后面有一个背光,这个光源先穿过第一层偏光板,再来到液晶体上,而当光线透过液晶体时,就会产生光线的色泽改变,从液晶体射出来的光线,还得必须经过一块彩色滤光片以及第二块偏光板。由于两块偏光板的偏振方向成90度,再加上电压的变化和一些其它的装置,液晶显示器就能显示我们想要的颜色了。 液晶显示有主动式和被动式两种,其实这两种的成像原理大同小异,只是背光源和偏光板的设计和方向有所不同。主动式液晶显示器又使用了fet场效晶体管以及共通电极,这样可以让液晶体在下一次的电压改变前一直保持电位状态。这样主动式液晶显示器就不会产生在被动式液晶显示器中常见的鬼影、或是画面延迟的残像等。现在最流行的主动式液晶屏幕是tft(thin film transistor薄

led液晶显示器的驱动原理

led液晶显示器的驱动原理 LED液晶显示器的驱动原理 艾布纳科技有限公司 前两次跟大家介绍有关液晶显示器操作的基本原理, 那是针对液晶本身的特性,与 TFT LCD 本身结构上的操作原理来做介绍. 这次我们针对 TFT LCD 的整体系统面来做介绍, 也就是对其驱动原理来做介绍, 而其驱动原理仍然因为一些架构上差异的关系, 而有所不同. 首先我们来介绍由于 Cs(storage capacitor)储存 电容架构不同, 所形成不同驱动系统架构的原理. Cs(storage capacitor)储存电容的架构 一般最常见的储存电容架构有两种, 分别是Cs on gate与Cs on common这两种. 这两种顾名思义就可以知道, 它的主要差别就在于储存电容是利用gate走线或是common走线来完成的. 在上一篇文章中, 我曾提到, 储存电容主要是为了让充好电的电压,能保持到下一次更新画面的时候之用. 所以我们就必须像在 CMOS 的制程之中, 利用不同层的走线, 来形成平行板电容. 而在TFT LCD的制程之中, 则是利用显示电极与gate走线或是common走线,所形成的平行板电容,来制作出储存电容Cs.

图1就是这两种储存电容架构, 从图中我们可以很明显的知道, Cs on gate由于不必像Cs on common一样, 需要增加一条额外的common走线, 所以它的开口率(Aperture ratio)会比较大. 而开口率的大小, 是影响面板的亮度与设计的重要因素. 所以现今面板的设计大多使用Cs on gate的方式. 但是由于Cs on gate的方式, 它的储存电容是由下一条的gate走线与显示电极之间形成的.(请见图2的Cs on gate与Cs on common的等效电路) 而gate走线, 顾名思义就是接到每一个TFT 的gate端的走线, 主要就是作为gate driver送出信号, 来打开TFT, 好让TFT对显示电极作充放电的动作. 所以当下一条gate走线, 送出电压要打开下一个TFT时 , 便会影响到储存电容上储存电压的大小. 不过由于下一条gate走线打开到关闭的时间很短,(以1024*768分辨率, 60Hz更新频率的面板来说. 一条gate走线打开的时间约为20us, 而显示画面更新的时间约为16ms, 所以相对而言, 影响有限.) 所以当下一条gate走线关闭, 回复到原先的电压, 则Cs储存电容的电压, 也会随之恢复到正常. 这也是为什么, 大多数的储存电容设计都是采用Cs on gate的方式的原因.

基于液晶显示屏的低功耗驱动技术 王会霞

基于液晶显示屏的低功耗驱动技术王会霞 发表时间:2018-01-02T16:54:23.600Z 来源:《基层建设》2017年第28期作者:王会霞 [导读] 摘要:在当今的信息社会,随着通信信息化的飞速发展,和交换信息的摄取信息沟通的日益增多,人们越来越频繁地面对在各种显示装置,电子技术必然面临着低成本、低功耗便携式信息设备领域,市场趋于液晶屏幕,高清晰度,高分辨率,低功耗,具有很广阔的应用前景。 宁波群创光电有限公司浙江宁波 315800 摘要:在当今的信息社会,随着通信信息化的飞速发展,和交换信息的摄取信息沟通的日益增多,人们越来越频繁地面对在各种显示装置,电子技术必然面临着低成本、低功耗便携式信息设备领域,市场趋于液晶屏幕,高清晰度,高分辨率,低功耗,具有很广阔的应用前景。本文从各个方面总结了现有低功耗设计的优缺点,并将现有的低功耗技术结合起来实现超低功耗驱动技术。 关键词:液晶显示屏;低功耗;显示驱动 1前言 随着TFT-LCD的广泛应用,显示技术升级换代。目前,技术的发展主要集中在轻量化、触摸控制、高分辨率、宽视角、高色域、立体显示、低功耗等方面。特别是随着绿色节能标准的逐步完善,降低产品功耗的相关技术要求也越来越高。这种需求在笔记本电脑、平板电脑、手机、可穿戴显示等由电池供电产品尤中已经成为重要的竞争产品,因此研究具有重要的意义。 2降低功耗的主要技术点 2.1不同像素结构及驱动方法对功耗的影响 随着TFT-LCD技术的不断发展,成本因素成为TFT液晶显示器设计中必须考虑的一个重要因素。目前的设计采用双栅结构,这种结构的最大优点是减少数据线的数量,从而节省source IC数量,降低成本。 2.2像素结构的设计与功耗密切相关。 如果液晶分子在固定电压下保持恒定,液晶分子的性质就会固化。因此,液晶驱动信号只能是交流电压。实现像素的极性,正负交替驱动,许多方面,点2h1v翻转,列翻转,行翻转,dot翻转等等。大不同驱动模式之间的权力差异,根据对14hd产品传统的产品结构试验,对比了列翻转、2line翻转、1+2line翻转、dot翻转等驱动方式下的功耗,结果表明,比dot翻转模式相比,列翻转将对传输功率的增加38.5%。 2.3像素负载以及像素驱动信号对功耗的影响 在TFT - LCD中,有大量的门和数据定向的面板金属跟踪,并且数据侧也有等效的液晶电容和像素驱动的电压存储电容器。负荷数据线主要由电阻和电容的数据线。电容主要由两部分组成,一是电容之间的耦合电容CGD和CDC的栅线和数据资料和COM两像素存储电容CST和液晶电容CLC。Gate和Data的负载可以相当于多个串联RC网络。两网络负载,在对功耗Gate影响方向负载小;大部分的电力是由source IC产生,约10% ~ 15%源的总功耗栅极的功率消耗,能耗约占总能耗的45%。功率消耗由ac和DC两部分组成。DC的功耗是由 IC 内部单元的静态工作电流产生的,AC的功耗是由 IC充电的数据线导出的。以14.0hd和14fhd产品为例的像素设计,通过模拟发现像素负载每上升 10%,功耗约有5%-8%的上升,如表1所示。 Gate负责驱动面板TFT的栅极,并负责TFT器件的开关。在GOA的产品,因为转移等级是集成在面板的VGH和VGL信号是通过外部的level shifter产生,作用在寄存器。整个GOA的单位能耗约为25%至35%的整体功耗,因此功耗可降低栅极信号优化。对11.6hdgoa产品,例如,VGH每增加1V,功率消耗增加1.35mw。VGL每提高1V,功耗降低约14.5mw。 在GOA的产品,如果GOA clock信号是MLG,降低功耗的效果可以达到。信号如图1所示,和MLG的信号有两个关键参数,裁剪的水平(VGM)和时间的角夹。

12864点阵型液晶显示屏的基本原理与使用方法(很详细)

12864点阵型液晶显示屏的基本原理与使用方法(很详细) 点阵LCD的显示原理 在数字电路中,所有的数据都是以0和1保存的,对LCD控制器进行不同的数据操作,可以得到不同的结果。对于显示英文操作,由于英文字母种类很少,只需要8位(一字节)即可。而对于中文,常用却有6000以上,于是我们的DOS前辈想了一个办法,就是将ASCII表的高128个很少用到的数值以两个为一组来表示汉字,即汉字的内码。而剩下的低128位则留给英文字符使用,即英文的内码。 那么,得到了汉字的内码后,还仅是一组数字,那又如何在屏幕上去显示呢?这就涉及到文字的字模,字模虽然也是一组数字,但它的意义却与数字的意义有了根本的变化,它是用数字的各位信息来记载英文或汉字的形状,如英文的'A'在字模的记载方式如图1所示: 图1“A”字模图 而中文的“你”在字模中的记载却如图2所示:

图2“你”字模图 12864点阵型LCD简介 12864是一种图形点阵液晶显示器,它主要由行驱动器/列驱动器及128×64全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示,也可以显示8×4个(16×16点阵)汉字。 管脚号管脚名称LEVER管脚功能描述 1VSS0电源地 2VDD+5.0V电源电压 3V0-液晶显示器驱动电压 4D/I(RS)H/L D/I=“H”,表示DB7∽DB0为显示数据 D/I=“L”,表示DB7∽DB0为显示指令数据5R/W H/L R/W=“H”,E=“H”数据被读到DB7∽DB0 R/W=“L”,E=“H→L”数据被写到IR或DR 6E H/L R/W=“L”,E信号下降沿锁存DB7∽DB0 R/W=“H”,E=“H”DDRAM数据读到DB7∽DB0 7DB0H/L数据线 8DB1H/L数据线 9DB2H/L数据线 10DB3H/L数据线 11DB4H/L数据线 12DB5H/L数据线 13DB6H/L数据线 14DB7H/L数据线 15CS1H/L H:选择芯片(右半屏)信号 16CS2H/L H:选择芯片(左半屏)信号 17RET H/L复位信号,低电平复位

LED液晶显示器的驱动原理

LED液晶显示器的驱动原理 艾布纳科技有限公司 前两次跟大家介绍有关液晶显示器操作的基本原理, 那是针对液晶本身的特性,与TFT LCD 本身结构上的操作原理来做介绍. 这次我们针对TFT LCD 的整体系统面来做介绍, 也就是对其驱动原理来做介绍, 而其驱动原理仍然因为一些架构上差异的关系, 而有所不同. 首先我们来介绍由于Cs(storage capacitor)储存电容架构不同, 所形成不同驱动系统架构的原理. Cs(storage capacitor)储存电容的架构 一般最常见的储存电容架构有两种, 分别是Cs on gate与Cs on common这两种. 这两种顾名思义就可以知道, 它的主要差别就在于储存电容是利用gate走线或是common走线来完成的. 在上一篇文章中, 我曾提到, 储存电容主要是为了让充好电的电压,能保持到下一次更新画面的时候之用. 所以我们就必须像在CMOS的制程之 中, 利用不同层的走线, 来形成平行板电容. 而在TFT LCD的制程之中, 则是利用显示电极与gate走线或是common走线,所形成的平行板电容,来制作出储存电容Cs. For personal use only in study and research; not for commercial use

图1就是这两种储存电容架构, 从图中我们可以很明显的知道, Cs on gate由于不必像Cs on common一样, 需要增加一条额外的common走线, 所以它的开口率(Aperture ratio)会比较大. 而开口率的大小, 是影响面板的亮度与设计的重要因 素. 所以现今面板的设计大多使用Cs on gate的方式. 但是由于Cs on gate的方 式, 它的储存电容是由下一条的gate走线与显示电极之间形成的.(请见图2的Cs on gate与Cs on common的等效电路) 而gate走线, 顾名思义就是接到每一个TFT 的gate端的走线, 主要就是作为gate driver送出信号, 来打开TFT, 好让TFT对显 示电极作充放电的动作. 所以当下一条gate走线, 送出电压要打开下一个TFT时, 便会影响到储存电容上储存电压的大小. 不过由于下一条gate走线打开到关闭的时间很短,(以1024*768分辨率, 60Hz更新频率的面板来说. 一条gate走线打开的时间约为20us, 而显示画面更新的时间约为16ms, 所以相对而言, 影响有限.) 所以当下一条gate走线关闭, 回复到原先的电压, 则Cs储存电容的电压, 也会随之恢复到正常. 这也是为什么, 大多数的储存电容设计都是采用Cs on gate的方式的原因. For personal use only in study and research; not for commercial use

HT1621液晶显示驱动详细原理及程序

Ht1621液晶显示详细驱动使用说明以及程序 1.概述 HT1621是128点内存映象和多功能的LCD驱动器,HT1621的软件配置特性使它适用于多种LCD应用场合,包括LCD模块和显示子系统。用于连接主控制器和 HT1621的管脚只有4或5条,HT1621还有一个节电命令用于降低系统功耗。 在虎风所做的这个系统中ht1621用于驱动一个静态的LCD液晶显示器。液晶显示的方式分为静态显示和动态显示。静态与动态的区别在于静态显示是持续供电的,而动态显示是利用人的视觉停留效果,快速扫描数码管各个段,让人在视觉上感觉到数码管是同时显示的。 2.HT1621接线原理图 3.静态LCD结构图

4.几个曾经纠结的概念 Time base:时基,即时间基准,可以用来输出,作为外部时钟的时间基准。 占空比:将所有公共电极(COM)各施加一次扫描电压的时间叫一帧,单位时间内扫描多少帧的频率叫帧频,将扫描公共电极(COM)选通的时间与帧周期之比叫占空比。通常占空比等于公共电极数N的倒数,即1/N。这就是说假如你要驱动4个液晶,就需要4个COM,那么你的占空比就要设定为1/4。 偏压比:指的是液晶的偏压系数,可以看看专业技术文章,偏压目的是克服交叉效应,通过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;最终行半选择点和非选择点上的电压均为显示电压的1/a,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。 VLCD(LCD驱动电压): LCD的驱动电压为加在点亮部分的段电压与公共电压之差(峰-峰值)。 5.关于RAM地址映射的概念 为了这个问题困扰了很久,虎风太愚钝啦…… Ht1621有一个32*4的LCD驱动,映射到32*4的RAM地址。

液晶显示器的工作原理

液晶显示器的工作原理 我们很早就知道物质有固态、液态、气态三种型态。液体分子质心的排列虽然不具有任何规律性,但是如果这些分子是长形的(或扁形的),它们的分子指向就可能有规律性。于是我们就可将液态又细分为许多型态。分子方向没有规律性的液体我们直接称为液体,而分子具有方向性的液体则称之为“液态晶体”,又简称“液晶”。液晶产品其实对我们来说并不陌生,我们常见到的手机、计算器都是属于液晶产品。液晶是在1888年,由奥地利植物学家Reinitzer发现的,是一种介于固体与液体之间,具有规则性分子排列的有机化合物。一般最常用的液晶型态为向列型液晶,分子形状为细长棒形,长宽约1nm~10nm,在不同电流电场作用下,液晶分子会做规则旋转90度排列,产生透光度的差别,如此在电源ON/OFF下产生明暗的区别,依此原理控制每个像素,便可构成所需图像。 1. 被动矩阵式LCD工作原理 TN-LCD、STN-LCD和DSTN-LCD之间的显示原理基本相同,不同之处是液晶分子的扭曲角度有些差别。下面以典型的TN-LCD为例,向大家介绍其结构及工作原理。 在厚度不到1厘米的TN-LCD液晶显示屏面板中,通常是由两片大玻璃基板,内夹着彩色滤光片、配向膜等制成的夹板? 外面再包裹着两片偏光板,它们可决定光通量的最大值与颜色的产生。彩色滤光片是由红、绿、蓝三种颜色构成的滤片,有规律地制作在一块大玻璃基

板上。每一个像素是由三种颜色的单元(或称为子像素)所组成。假如有一块面板的分辨率为1280×1024,则它实际拥有3840×1024个晶体管及子像素。每个子像素的左上角(灰色矩形)为不透光的薄膜晶体管,彩色滤光片能产生RGB三原色。每个夹层都包含电极和配向膜上形成的沟槽,上下夹层中填充了多层液晶分子(液晶空间不到5×10-6m)。在同一层内,液晶分子的位置虽不规则,但长轴取向都是平行于偏光板的。另一方面,在不同层之间,液晶分子的长轴沿偏光板平行平面连续扭转90度。其中,邻接偏光板的两层液晶分子长轴的取向,与所邻接的偏光板的偏振光方向一致。在接近上部夹层的液晶分子按照上部沟槽的方向来排列,而下部夹层的液晶分子按照下部沟槽的方向排列。最后再封装成一个液晶盒,并与驱动IC、控制IC 与印刷电路板相连接。 在正常情况下光线从上向下照射时,通常只有一个角度的光线能够穿透下来,通过上偏光板导入上部夹层的沟槽中,再通过液晶分子扭转排列的通路从下偏光板穿出,形成一个完整的光线穿透途径。而液晶显示器的夹层贴附了两块偏光板,这两块偏光板的排列和透光角度与上下夹层的沟槽排列相同。当液晶层施加某一电压时,由于受到外界电压的影响,液晶会改变它的初始状态,不再按照正常的方式排列,而变成竖立的状态。因此经过液晶的光会被第二层偏光板吸收而整个结构呈现不透光的状态,结果在显示屏上出现黑色。当液晶层不施任何电压时,液晶是在它的初始状态,会把入射光的方向扭转90度,因此让背光源的入射光能够通过整个结构,结果在显示屏上出现白

液晶显示驱动原理1

TFT LCD液晶显示器的驱动原理(一) 谢崇凯 前两次跟大家介绍有关液晶显示器操作的基本原理, 那是针对液晶本身的特性,与TFT LCD本身结构上的操作原理来做介绍. 这次我们针对TFT LCD的整体系统面来做介绍, 也就是对其驱动原理来做介绍, 而其驱动原理仍然因为一些架构上差异的关系, 而有所不同. 首先我们来介绍由于CS(storage capacitor)储存电容架构不同, 所形成不同驱动系统架构的原理. CS(storage capacitor)储存电容的架构 一般最常见的储存电容架构有两种, 分别是cs on gate与cs on common这两种. 这两种顾名思义就可以知道, 它的主要差别就在于储存电容是利用gate走线或是common走线来完成的. 在上一篇文章中, 我曾提到, 储存电容主要是为了让充好电的电压,能保持到下一次更新画面的时候之用. 所以我们就必须像在CMOS的制程之中, 利用不同层的走线, 来形成平行板电容. 而在TFT LCD的制程之中, 则是利用显示电极与gate走线或是common走线,所形成的平行板电容,来制作出储存电容CS. 图1就是这两种储存电容架构, 从图中我们可以很明显的知道, cs on gate由于不必像cs on common一样, 需要增加一条额外的common走线, 所以它的开口率(Aperture ratio)会比较大. 而开口率的大小, 是影响面板的亮度与设计的重要因

素. 所以现今面板的设计大多使用cs on gate的方式. 但是由于cs on gate的方式, 它的储存电容是由下一条的gate走线与显示电极之间形成的.(请见图2的cs on gate 与cs on common的等效电路) 而gate走线, 顾名思义就是接到每一个TFT的gate端的走线, 主要就是作为gate driver送出信号, 来打开TFT, 好让TFT对显示电极作充放电的动作. 所以当下一条gate走线, 送出电压要打开下一个TFT时 ,便会影响到储存电容上储存电压的大小. 不过由于下一条gate走线打开到关闭的时间很短,(以1024*768分辨率, 60Hz更新频率的面板来说. 一条gate走线打开的时间约为20us, 而显示画面更新的时间约为16ms, 所以相对而言, 影响有限.) 所以当下一条gate 走线关闭, 回复到原先的电压, 则cs储存电容的电压, 也会随之恢复到正常. 这也是为什么, 大多数的储存电容设计都是采用cs on gate的方式的原因. 至于common走线, 我们在这边也需要顺便介绍一下. 从图2中我们可以发现, 不管您采用怎样的储存电容架构, Clc的两端都是分别接到显示电极与common. 既然液晶是充满在上下两片玻璃之间, 而显示电极与TFT都是位在同一片玻璃上, 则common电极很明显的就是位在另一片玻璃之上. 如此一来, 由液晶所形成的平行板电容Clc, 便是由上下两片玻璃的显示电极与common电极所形成. 而位于cs储存电容上的common电极, 则是另外利用位于与显示电极同 一片玻璃上的走线, 这跟Clc上的common电极是不一样的, 只不过它们最后都是接到相同的电压就是了.

TFT-LCD液晶显示器的驱动原理

TFT-LCD液晶显示器的驱动原理 LCD显示器在近年逐渐加快了替代CRT显示器的步伐,你打算购买一台LCD吗?你了解LCD吗?液晶显示器和传统的CRT显示器,在其发光的技术原理上有什么不同?传统的CRT 显示器主要是依靠显象管内的电子枪发射的电子束射击显示屏内侧的荧光粉来发光,在显示器内部人造磁场的有意干扰下,电子束会发生一定角度的偏转,扫描目标单元格的荧光粉而显示不同的色彩。而TFT-LCD却是采用“背光(backlight)”原理,使用灯管作为背光光源,通过辅助光学模组和液晶层对光线的控制来达到较为理想的显示效果。 液晶是一种规则性排列的有机化合物,它是一种介于固体和液体之间的物质,目前一般采用的是分子排列最适合用于制造液晶显示器的nematic细柱型液晶。液晶本身并不能构发光,它主要是通过因为电压的更改产生电场而使液晶分子排列产生变化来显示图像。 液晶面板主要是由两块无钠玻璃夹着一个由偏光板、液晶层和彩色滤光片构成的夹层所组成。偏光板、彩色滤光片决定了有多少光可以通过以及生成何种颜色的光线。液晶被灌在两个制作精良的平面之间构成液晶层,这两个平面上列有许多沟槽,单独平面上的沟槽都是平行的,但是这两个平行的平面上的沟槽却是互相垂直的。简单的说就是后面的平面上的沟槽是纵向

排列的话,那么前面的平面就是横向排列的。位于两个平面间液晶分子的排列会形成一个Z轴向90度的逐渐扭曲状态。背光光源即灯管发出的光线通过液晶显示屏背面的背光板和反光膜,产生均匀的背光光线,这些光线通过后层会被液晶进行Z 轴向的扭曲,从而能够通过前层平面。如果给液晶层加电压将会产生一个电场,液晶分子就会重新排列,光线无法扭转从而不能通过前层平面,以此来阻断光线。 LCD由两块玻璃板构成,厚约1mm,其间由包含有液晶(LC)材料的5μm均匀间隔隔开。因为液晶材料本身并不发光,所以在显示屏两边都设有作为光源的灯管,而在液晶显示屏背面有一块背光板(或称匀光板)和反光膜,背光板是由荧光物质组成的可以发射光线,其作用主要是提供均匀的背景光源。背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万水晶液滴的液晶层。液晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中,一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极,电极分为行和列,在行与列的交叉点上,通过改变电压而改变液晶的旋光状态,液晶材料的作用类似于一个个小的光阀。在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当LCD中的电极产生电场时,液晶分子就会产生扭曲,从而将穿越其中的光线进行有规则的折射,然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。 液晶显示器的缺点在于亮度、画面均匀度、可视角度和反应

液晶电视的显示原理

液晶电视的显示原理 摘要:系统的介绍了液晶显示器的显示原理,结合液晶电视的显示原理,对液晶电视的技术特点进行了分析。 关键词:高清电视;液晶显示技术;亮度;对比度。 引言 液晶电视技术的发展这些年来可谓突飞猛进,在许多消费者还没有完全弄懂它背后深含的技术理论时,液晶电视已飞入千万寻常百 姓家。本文结合液晶显示原理,对液晶电视 的技术特点进行分析与比对。 1 液晶显示原理 TFT-LCD 液晶屏的结构 TFT- LCD 液晶屏在结构上由里到 外主要由背光源、偏光片、透明电极 (控制电路)、液晶、彩色滤光片、偏 光片所构成,如图1 所示。 液晶的光学效果 液晶包含在两个槽状表面中间,且槽的方向互相垂直,如图2 所示。液晶分子的排列为:上表面分子沿a 方向,下表面分子沿b 方向,介于上下表面中间的分子产生旋转的效应,因此液晶分子在两槽状表面间产生90°的旋转。

当线性偏振光射入上层槽状表面时,此光线随着液晶分子的旋转也产生旋转;当线性偏振光射出下层槽状表面时,此光线已经产生了90°的旋转。 当在上下表面之间加电压时,液晶分子会顺着电场方向排列,形成直立排列的现象。此时入射光线不受液晶分子影响,直线射出下表面。不同电压值,决定液晶偏转的角度。 偏光片的光学效果 如图3 所示。第一片偏光片可以将非偏振光(一般光线)过滤成偏振光;第二片偏光片实现取向功能,即仅允许该偏光片方向分量的光线通过。当非偏振光通过第一片a 方向的偏光片时,光线被过滤成与a 方向平行的线性偏振光;当通过第二片偏光片时,如果两片偏光片放置方向一致时,如图3 左图所示,光线可以顺利通过。当两片偏光片放置方向相互垂直时,如图3 右图所示,光线被完全阻挡。改变偏振光与第二片偏光片的夹角,可实现透光率的控制。 彩色滤光膜的光学效果 彩色滤光膜的各像素对应液晶屏的各像素,每像素包含红、绿、蓝三个子像素,光线透过彩色滤光膜形成红、绿、蓝三基色分量,如图4 所示。

液晶屏原理

液晶屏原理 1.液晶显示器(LCD)目前科技信息产品都朝着轻、薄、短、小的目标发展,在计算机周边中拥有悠久历史的显示器产品当然也不例外。在便于携带与搬运为前题之下,传统的显示方式如CRT映像管显示器及LED显示板等等,皆受制于体积过大或耗电量甚巨等因素,无法达成使用者的实际需求。而液晶显示技术的发展正好切合目前信息产品的潮流,无论是直角显示、低耗电量、体积小、还是零辐射等优点,都能让使用者享受最佳的视觉环境。 2.液晶的诞生要追溯液晶显示器的来源,必须先从「液晶」的诞生开始讲起。在公元1888年,一位奥地利的植物学家,菲德烈.莱尼泽(Friedrich Reinitzer)发现了一种特殊的物质。他从植物中提炼出一种称为螺旋性甲苯酸盐的化合物,在为这种化合物做加热实验时,意外的发现此种化合物具有两个不同温度的熔点。而它的状态介于我们一般所熟知的液态与固态物质之间,有点类似肥皂水的胶状溶液,但它在某一温度范围内却具有液体和结晶双方性质的物质,也由于其独特的状态,后来便把它命名为「Liquid Crystal」,就是液态结晶物质的意思。不过,虽然液晶早在1888年就被发现,但是真正实用在生活周遭的用品时,却是在80年后的事情了。公元1968年,在美国RCA公司(收音机与电视的发明公司)的沙诺夫研发中心,工程师们发现液晶分子会受到电压的影响,改变其分子的排列状态,并且可以让射入的光线产生偏转的现象。利用此一原理,RCA公司发明

了世界第一台使用液晶显示的屏幕。尔后,液晶显示技术被广泛的用在一般的电子产品中,举凡计算器、电子表、手机屏幕、医院所使用的仪器(因为有辐射计量的考虑)或是数字相机上面的屏幕等等。令人玩味的是,液晶的发现比真空管或是阴极射线管还早,但世人了解此一现象的并不多,直到1962年才有第一本,由RCA研究小组的化学家乔.卡司特雷诺(Joe Castellano)先生所出版的书籍来描述。而与映像管相同的,这两项技术虽然都是由美国的RCA公司所发明的,却分别被日本的新力(Sony)与夏普(Sharp)两家公司发扬光大。 3.什么是液晶液晶显示器是以液晶材料为基本组件,由于液晶是介于固态和液态之间,不但具有固态晶体光学特性,又具有液态流动特性,所以已经可以说是一个中间相。而要了解液晶的所产生的光电效应,我们必须来解释液晶的物理特性,包括它的黏性(visco-sity)与弹性(elasticity)和其极化性(polarizalility)。液晶的黏性和弹性从流体力学的观点来看,可说是一个具有排列性质的液体,依照作用力量不同的方向,应该有不同的效果。就好像是将一把短木棍扔进流动的河水中,短木棍随着河水流着,起初显得凌乱,过了一会儿,所有短木棍的长轴都自然的变成与河水流动的方向一致,这表示着次黏性最低的流动方式,也是流动自由能最低的一个物理模型。此外,液晶除了有黏性的反应外,还具有弹性的反应,它们都是对于外加的力量,呈现了方向性的效果。也因此光线射入液晶物质中,必然会按照

显示屏工作原理

2 显示扫描原理 各个企业制造的LED显示屏的控制结构有所不同,但是,显示屏的显示扫描电路基本相同。双基色LED显示屏的显示扫描电路如图1所示。在图1中,IC1、IC2是数据锁存器电路74HC595,分别锁存红色、绿色数据,它们的性能是:①串行输入8位并行输出;②数据锁存、数据清除功能;③输出具有比较强的驱动能力。电阻RPB1、RPB2是限流电阻,根据颜色和模块的亮度来选择他们的数值。ML1是双色LED显示模块,共有8行×8列=64个LED,其中,8个引脚是红色信号输入端,8个引脚是绿色信号输入端,8个引脚是行控制输入端,共有24个引脚。三极管 Q0,Q2,…Q7是行选通、驱动作用。IC3是3-8地址译码电路74HC138,8个选通输出端分别控制相应的行。图中电路是显示屏的原理电路,其数据传送方式是数据传送与行信号异步进行:首先,同时传送8位红、绿颜色数据到电路IC1、IC2并将数据锁存,然后再传送行控制信号点亮一行LED,接下来重复上述操作,只是行信号移至下一行,依次到第八行为止,即是一次完整的扫描过程。 显示扫描电路板的设计要求具有比较低的生产成本,因此,许多企业都设计成双面电路板,这样可以节省约三分之一的电路板成本。在显示模块的相应尺寸范围内,要安放上图中的全部元器件,其对应的双层印刷电路板编制具有较大难度,所以IC1电路特别适合点阵扫描原理的LED显示模块的驱动。显示扫描电路都是采用串行方式传送数据,这样既可以节省电路板的位置,又适合显示屏与计算机之间的数据传送。 3 工作状态分析 显示扫描电路的原理是动态扫描方式,不能静态测量其工作电流,因此,要计算出工作电流,就要分析动态参数。图2是一个LED的工作电路图。电路中Q8是驱动电路,正端接电源,控制端接74HC138的输出,输出端接LED发光二极管D,与限流电阻连接,电阻接74HC595的数据输出端。LED的点亮方式是:控制74HC138的片选信号无效,为不选通,之后74HC595输出电平,低电平为点亮信号,再选通74HC138,控制输出选通信号,此时,有电流I0从Q8输出,流过D、R1后,进入74HC595的数据输出端。 在图中,V ab是加在LED上的电压,红、绿色高亮度发光二极管的压降均约2~3V,Vbc是加在限流电阻两端上的电压,通过调节限流电阻的数值,就可以改变电路的工作电流I0,当电阻R1=0时,电路依靠74HC595的输出有源电阻作为限流电阻。 在扫描电路中可以看出,电路结构比较简单,合理地调整各个部分工作参数就能够使电路工作在最佳状态。在选择电路时,还要准确掌握各个公司电路的性能,以及之间的技术参数的差别。不同型号的器件技术参数也有所区别,表1是74H C595的技术参数,表中给出了Texas Instru-ments,ST,Philips公司的74HC595的技术参数。在表中可以看出不同的公司生产的电路略有不同,因此,一块显示屏尽量要使用同一公司的电路器件,以免由于参数的差别影响显示屏的显示效果。 在表1中,Iik为输入尖峰脉冲电流,Iok为输出尖峰脉冲电流,I0为连续输出电流,Vcc为最高供电电压,f max表示在25℃时的最大工作频率(随着负载电容的不同,工作频率也不同),ta为工作温度。表中元件SN74HC595、M74HC595、74HC595对应公司是Texas Instryments,ST,Philips。 4 亮度和颜色的调整 4.1 亮度和颜色的调整 制造大屏幕时,首先要按照亮度指标选择LED或者显示模块,其次是根据选择的产品红、绿、蓝颜色的亮度比来确定哪一种颜色为基准,一般是将亮度比例低的一种作为亮度基准,当基准的一种已经达到最大亮度时,调整另外一种(双色)或两种(全彩)。显示屏幕是双色时,大多数情况下以绿色为基准,调整红色二极管的工作电流。一般是降低工作电流,以平衡颜色黄色为调整标准,这样就要减小整个显示屏幕的亮度。显示屏的颜色调整至最佳平衡状态,则会使屏的亮度降低。如果显示屏幕为了

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