LCD显示屏的器件选择和驱动电路设计说明
理解LCD屏幕的驱动原理与调试过程，示例的驱动IC为GC9308，展示整个屏幕的驱动过程。
理解LCD屏幕的驱动原理与调试过程，⽰例的驱动IC为GC9308，展⽰整个屏幕的驱动过程。
起因最近拿到了⼀个⽐较新的驱动 IC 的 LCD 了，此前 K210 上⾯使⽤的都是 ST7789V ILI9342C SH1106 这类驱动 IC 的屏幕模块。
这次来了⼀个 GC9308 ，我想我需要认识⼀下屏幕驱动的整体架构，也就是拿起数据⼿册当作学习教材来学了，实际上学完以后，懂了以后都不难，重点在如何总结这些屏幕的驱动逻辑，以此打下往后的屏幕驱动理解基础。
我需要读懂图像的⼆进制定义、还有传输⽅式，我找了⼀本中⽂的屏幕数据⼿册来读，了解⼀下相关的流程和细节本⽂我只会交待软件层⾯的理解，硬件⽅⾯的定义和特性我⽆法给出准确的解释，姑不会提及。
屏幕的发展历程让我们看⼀下这个⼤哥的故事，就很好的说明了这段 LCD MCU 发展的历史。
记得在很早的时候，那时候还都是FSTN的显⽰屏满天飞的时候（也是⼩弟刚刚毕业开始作⼿机的时候）。
LCD的驱动电路有很多是两⽚芯⽚的，⼀⽚LCDC，⼀⽚LCD Driver，⼀般的LCDC⾥⾯有⼀个display的buffer。
LCDDriver是电路驱动液晶显⽰部分的电路，没有什么好讲的。
更早的时候，LCD上就⼀⽚LCDDriver就⾏了，程序员需要控制两个（H,V)场扫描信号，⽽且程序员希望在某个坐标显⽰，都需要编程控制驱动电路来实现，后来发现显⽰屏越来越⼤，⽽MCU以及程序员没有这个能⼒和精⼒来对LCD进⾏这类的同步控制，于是LCDC就诞⽣出来承担起这些个功能。
后来加上了buffer，就是说程序员可以把⼤批的显⽰内容以显⽰矩阵（display matrix）的形式写到buffer⾥，让LCDC来读取buffer⾥的数据再由LCDDriver显⽰到显⽰屏上。
后来这个buffer越来越⼤，除了显⽰矩阵以外还放很多命令，所以也不能⽼把它笼统的叫buffer啊，所以就对放显⽰矩阵的存储空间有了⼀个专⽤的名字叫做GRAM。
51单片机驱动LCD1602程序设计(C语言)
字符液晶绝大多数是基于 HD44780 液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此 HD44780 写 的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。字符型 LCD 通常有 14 条引脚线或 16 条引脚线的 LCD，多出来的 2 条线是背光电源线 VCC(15 脚)和地线 GND(16 脚)，其控制原理 与 14 脚的 LCD 完全一样，定义如下表所示：
for(i=0;i<count;i++) {
if (0 == y) x |= 0x80; //当要显示第一行时地址码+0x80; else x |= 0xC0; //在第二行显示是地址码+0xC0; Write_com(x); //发送地址码 Write_dat(*p); //发送要显示的字符编码 x++; p++; }
01110
○■■■○
10001
■○○○■
10001
■○○○■
10001
■○○○■
11111
■■■■■
10001
■○○○■
10001
■○○○■
上图左边的数据就是字模数据，右边就是将左边数据用“○”代表 0，用“■”代表 1。看出是个“A”
字了吗？在文本文件中“A”字的代码是 41H，PC 收到 41H 的代码后就去字模文件中将代表 A 字的
字符型 LCD 的引脚定义
HD44780 内置了 DDRAM、CGROM 和 CGRAM。DDRAM 就是显示数据 RAM，用来寄存 待显示的字符代码。共 80 个字节，其地址和屏幕的对应关系如下表：
也就是说想要在 LCD1602 屏幕的第一行第一列显示一个"A"字,就要向 DDRAM 的 00H 地址写 入“A”字的代码就行了。但具体的写入是要按 LCD 模块的指令格式来进行的。在 1602 中我们用前 16 个就行了。第二行也一样用前 16 个地址。对应如下：
液晶显示屏设计资料文档
• 检查，保存
注意事项：尺寸给出时，先进行分类，这样便于对 数据进行归纳和整理，而且易查出遗漏数据；设 置图层时，名称最好接近该层图形的含义，如绘 制玻璃的图层命名为GS，偏振片所在图层名称为 PR，可视区为VA，尺寸标注所在图层名称为DM等
二、液晶显示屏显示像素的设计
1、设计样例
显示像素也称显示图案，是液晶显示屏显示各类 信息的最基本的单元。显示像素可分为段形（seg ment)和点矩阵(matrix)两大类。段形显示的像素 是指显示像素为一长棒形，或称为笔段形，七段 显示是最常见的一种，还有八段、九段、十四段、 十六段，六段，一百五十九段等，另外还有文字， 符号等。点阵显示分为显示字符和显示图形的点 阵，显示字符的点阵每隔一定距离需要断开，而 显示图形的点阵则不需要，如下面图所示。
（2）字母或文字的电极走线设计过程
1、绘制目标图形：具有宽度的文字或字母 2、设计逻辑走线；1X1 3、分层布电极：将文字本身的边缘作为一层电极，
需要连通的地方连通，另一层电极则由一个将文 字包括在内部的矩形框构成（seg层和com层） 4、处理笔段连通的地方：在一层上连通时产生的多 余区域必须由另外一层来控制，将多余部分切掉。 最好不要留有悬空实体。 5、处理引线部分：内层电极出线时，由外层来控制 该处边缘。总之，在某一层上由于笔段连通或引 线使笔段边缘扩大，必须由另一层将多余部分去 掉，以使图形不发生变形； 6、检测
• 4b 内弯
• 4c 外弯
• 4d 平行PIN
• 5a 液晶灌注口在左侧
• 5b 液晶灌注口在右侧
2、液晶盒外观图的设计内容(1)
（1）玻璃尺寸 上玻璃长（小玻璃长度）20 下玻璃长（大玻璃长度）20 上玻璃宽度（小玻璃宽度）16 下玻璃宽度（大玻璃宽度）20 玻璃的厚度 1.1 台阶宽度 4
LCM12864液晶显示模块与单片机接口
LCM12864液晶显示模块与单片机接口一、LCM12864液晶显示模块简介LCM12864液晶显示模块是由128列64行液晶显示点阵和其控制电路组成，整个电路板外形、尺寸如图8-1所示。
该显示模块不仅可以显示数字，还可以显示汉字和图形。
模块电路板下端有20个接线引脚，其中VDD与VSS引脚是LCM12864液晶模块电源与地接入端，VOUT是LCM12864液晶模块自生成负电压输出端。
VO 需要一个外部的0V~-10V 负压输入，可接入电位器调整液晶灰度。
在背光电路中需要串接5 欧姆电阻，直接将背光接入电源可能会造成损坏。
其余引脚由单片机控制。
图8-1 LCM12864液晶显示模块外型图LCM12864液晶显示模块的引脚定义如表8-1所示。
表8-1 LCM12864引脚说明标号名称参数说明1 VSS GND 0V 模块电源地2 VDD +5V 模块电源+5V DC3 VO 0V ~-10V 外部液晶偏置电压输入端4 D/I H/L H：数据；L：指令5 R/W H/L H：MPU LCM读数据；L：MPU LCM写数据6 E H/L LCM使能7 DB0 H/L 数据线0(H表示高电平,L表示低电平8 DB1 H/L 数据线19 DB2 H/L 数据线210 DB3 H/L 数据线311 DB4 H/L 数据线412 DB5 H/L 数据线513 DB6 H/L 数据线614 DB7 H/L 数据线715 CS1 H/L 左半屏使能(低电平有效)16 CS2 H/L 右半屏使能(低电平有效)17 /RST H/L LCM复位(低电平有效)18 VOUT GND 0V 模块电源地19 SLA +5V LED背光电源+5V DC20 SLK GND 0V LED背光电源地二、LCM12864驱动电路MSP430F169单片机与LCM12864接口电路如图8-3所示。
图8-3单片机与LCM12864接口电路三、单片机与LCM12864接口时序完成硬件连接后，显示内容由程序控制。
LCD1602数据手册LCD16...
LCD1602数据手册1602采用标准的16脚接口，其中:第1脚：VSS为地电源第2脚：VDD接5V正电源第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。
当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。
第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。
第15～16脚：空脚1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，如表1所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表2所示，它的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。
（说明：1为高电平、0为低电平）指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置指令2：光标复位，光标返回到地址00H指令3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。
高电平表示有效，低电平则无效指令4：显示开关控制。
D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁指令5：光标或显示移位 S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标指令6：功能设置命令 DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示 F: 低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符指令7：字符发生器RAM地址设置指令8：DDRAM地址设置指令9：读忙信号和光标地址 BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。
MSP430基于的段显LCD驱动电路设计说明书
6th International Conference on Sensor Network and Computer Engineering (ICSNCE 2016)Design of LCD Electric Circuit Segments Basic on MSP430Jian HuangXijing University, Xi'an 710123, ChinaKeywords: Segments LCD; MSP430; Display memory; 4-MUXAbstract. Display device is very important equipment in the instrument. LED display have limited in complex driving circuit, high dissipation, big size. In order to resolve this problem, a segments LCD drive circuit is introduced, which based on ultra-low-power MSP430, using the built-in LCD controller, can drive the 160 segment LCD. The segments LCD’s type is EDS826, it has 6 bits 8 segments LCD, display principle and 4-MUX driving methods of segments LCD is given in detail. It has design drive circuit and give software flow chart. The test results show that the device can clearly display letters and numbers, have low power dissipation, simplifies design of drive circuit, can be used in the instrument to display temperature, humidity and pressure message. IntroductionCode of LCD, or a liquid crystal screen, generally called pattern type LCD screen, each segment of the electrode includes 7 segments and a back electrode BP (or COM), you can display numbers and simple characters, digit and character corresponding to its corresponding [1-3]. Compared with the digital tube segment code, the price is basically the same, the performance and the driving principle is quite different. Compare to LED, it’s display more clear, more realistic and has lower power consumption, the contents of the display will be more abundant. So it is often used as a display unit in the instrument and meter. Produced by TI company ultra low power MSP430 microcontroller, the built-in code segment LCD driver, is the best driver code segment LCD control unit, this paper focus on the principle and method for driving code segment LCD, and accordingly gives the hardware circuit design and software driver display program.Segment Code LCD Display Principle and Its MSP430 Liquid Crystal Driving MethodLiquid crystal display often has many parameters, but the driving parameters related to the only two: one is "bias", refers to the liquid crystal display / does not show and display the signal amplitude ratio; another is duty cycle that is ratio of each segment LCD display time and display cycle [2]. MSP430F4619 has its own segment LCD driver module, including four kinds of driving module, that is static type, 2-MUX type, 3-MUX type and 4-MUX type. MSP430F4619 by setting different COM to achieve the choice of driving mode, because designers often want to use the least pin to drive the LCD segment, and therefore more use of 4-MUX drive mode.Among 4-MUX LCD driver mode, every four stroke in parallel with one common pin. As shown in Fig. 1, a, b, c, h share a root tube feet, d, e, f, g sharing another single pin, driving every digital only need 2 root segment drive pin (Fig. 1 driven by S0 and S1, number 2, driven by the S2 and S3.). 4-MUX LCD has 4 common COM3 to COM0 respectively, and the MCU connected to COM3 to COM0. In addition to V1 and V5, the 4-MUX mode driver waveform requires two intermediate voltage V2 and V4, generally by three equivalent value resistance R1, R2, R3 series making voltage divider.Figure 1. 4-MUX LCD defineDrive Circuit DesignThe driving hardware circuit mainly includes MSP430 and its peripheral circuit and liquid crystal EDS826 module. The EDS826 can display 6 digits, so MSP430 only need to select S0 ~ S11 pins. We can use the button to adjust the display contents of the LCD liquid crystal.MSP430 Introduce. The main control unit is MSP430 single chip microcomputer, because the 430 single chip microprocessor is a high performance single chip microcomputer, its power consumption is low, the interface is rich, especially suitable for the main control unit in the instrument. Because MSP430 microcontroller internal LCD controller can automatically produce all the timing of LCD through the hardware, we only need to operate the LCD control register to select the LCD driver mode [4-6]. In software design, we need to write the display buffer, it can directly control the LCD light off or light on.LCD Module EDS826. LCD module uses EDS826, it can display six digits one time, each figure and its corresponding segment code shown in Fig. 2, the LCD module using 4-MUX drive [7-8]. In the design of the hardware circuit, the actual connection diagram is shown in Fig. 3. EDS826 COM0~ COM3 connected to MSP430 COM0 ~ COM3, all other pins are connected in sequence to S0 ~ S11, according to 4-MUX driving principle, S0 and S1 driving the first tube, S2 and S3 driving the second tube, by analogy, S10, S11 drive the sixth tube. The relationship between the memory and the segment code referring to the front of this paper [7].Figure 2. EDS826 pinsFigure 3. EDS826 connected to MCUSoftware ProgramSoftware Flow Chart. Software flow chart as shown in Fig. 4, first initialization LCD, then according to the above macro definition to display 0 to 5, finally we can change the display numbers through the button.Figure 4. Software flow chartPart Code. Code below can display number 0 to 5. Compiler development environment is IAR5.0.LCDACTL = LCDON+LCD4MUX+LCDFREQ_128; // 4mux LCD,LCDAPCTL0 =LCDS0+LCDS4+LCDS8; //Segments 0-11for (i=1;i<7;i++){LCDMEM[i] = char_gen[i];}Test ResultsAccording to the above description，we design the hardware circuit and software program[9], display the results as shown in Fig. 5 and Table 1Figure 5. Display resultTable 1 The code of number 0~9ConclusionThis paper describes the principle and method of the segment code LCD in detail, using MSP430F4619 to drive the segment code LCD screen EDS826, drawing the schematic and the PCB board, using c language to program the code. Experimental results show that the digital 0 to 9 can be display clearly. According to the driving method [10], the LCD can be driven more segments, and can be used to display important information in the instrument and meter equipment. References[1]Lin Fanqiang, Ma Xiaoming. Design of the segment type LCD driver, liquid crystal anddisplay [J].2012,27 (4): 523-528[2]Li Yujie. The design of the logistics safety data recorder based on MSP430 MCU [J] displaydesign.2013,32, logistics technology LCD (4): 100-102[3]Ge Huamin, Zheng Jing, Yang Liqing. Design of LCD display module based on ARM-Linux[J], instrument technology and sensor.2009,7:75-77[4]Su peace, Chi Ke. A design method for direct driven character type [J] LCD, instrumenttechnology and sensor.2004,2:35-37[5]Xie Zhao, Zhao Jian.MSP430 Series MCU system engineering design and practice [M].Machinery Industry Press, 2009[6]Texas Instruments.MSP430x4xx Family [6] s User Guide [M]. January 2010[7]EDS826 sheet. DALIAN data GOOD DISPLAY CO. LTD,, 2012[8]Tang Sichao. Embedded system software design based on Embedded Workbench [M]. IARBeijing: Beihang University press, 2010[9]Zhang Yongbin, Hu Jingao. Control and design of LCD display based on [J]. DSP LCD anddisplay.2011, 26 (5): 626-630.[10]Wang Xinxin, Xu Jiangwei, et al. Research on TFT-LCD defect detection system [J]. 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LCD液晶显示驱动程序设计指引
美的集团制冷事业本部企业标准QJ/MK03.056-2004 LCD液晶显示驱动程序设计指引1适用范围《LCD液晶显示驱动程序设计指引》主要对采用液晶驱动芯片HD1621(或此系列芯片)进行LCD 液晶的驱动方法进行了分析，说明了驱动芯片的功能、软件编制方法和注意事项，并提供了程序范例，为以后的程序设计者提供类似的开发参考。
2引用资料范例程序采用日本NEC公司的RA78K0S系列汇编语言编写，具体技术资料参照78K0S系列八位单片机UPD78F9177芯片的相关资料。
液晶驱动芯片参考资料：具体见HT1621DATASHEET。
3定义汇编语言：是用于编写微处理器软件的最基本编程语言。
汇编程序包：是一组程序的总称，用于把汇编语言的源程序文件转换成机器代码的程序，通常包括汇编程序﹑连接程序﹑目标码转换程序和其它库管理程序﹑表转换程序等。
LCD：液晶显示器简称。
4HT162X驱动芯片资料介绍4.1概述HT162X系列芯片是由HOTEK公司开发生产的多功能LCD 驱动器芯片，HT162X 的软件配置特性使其适合于各种LCD 的应用包括LCD 模块和显示子系统，主控器与HT162X通信只需要3 到4 条线。
由于采用了电容型偏置电压充电泵使得HT1620 的操作电流非常的小。
HT162X 系列包括多款产品适合不同的应用，目前广泛应用于各种液晶驱动控制上。
4.2芯片特性➢操作电压2.4V~3.3V➢LCD 电压3.6V~4.9V可调➢可选择1/2 或1/3 偏置1/2, 1/3 或1/4 占空比➢内部时基频率源➢片内电容型偏置充电泵➢读/写地址自动增加➢3线（或4线）串行接口➢软件配置特性➢两个可选的蜂鸣器频率2KHz 或4KHz4.3HT162X系列芯片选型表片内振荡器－√√－√√√晶体振荡器√√－√√√√5HT1621芯片说明HT1621为32*4位LCD驱动器，共有四种子型号，分别是HT1621-48SSO、HT1621B-48SSOP/DIP、HT1621D-28SKDIP，我们现在使用的为HT1621B-48SSOP，以下就以此芯片为例进行说明。
LCD模块 说明书
3-5． 电光特性
项目
LCD 驱动电压 (推荐电压)
响 上升时间
符号 VLCD
tr
温度 0℃ 25℃ 50℃ 0℃
条件
最小值
— φ=0°,θ=0° 14.7
14.0 φ=0°,θ=0° —
典型值 15.3 15.0 14.8 1500
最大值 15.6 15.2 — 2000
单位 V Ms
注释 1,2,5 1,3,5
DR 是用来寄存数据的。当 DR=1 时,在 E 信号的作用下,图形显示数据写入 DR,或由 DR 读到 DB7~DB0 数据总线。DR 和 DD RAM 之间的数据传输是组件内部自动执行的。 ● 忙标志(BF)
BF 标志组件内部的工作情况。BF=1 表示组件在进行内部操作,此时组件不接受外部指 令和数据。BF=0 时,组件为准备状态,随时可接受外部指令和数据。 ● 显示控制触发器(DFF)
Ｒ/W D/I DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
D
D=1: 开显示(DISPLAY ON)
D=0: 关显示(DISPLAY OFF) 。此时的 DD RAM 内容不变。只要 D=0 变成
D=1 原来的显示就会显示在屏幕上。
2、设置显示起始行
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3-1．性能： 显示方式 :
显示颜色 :
显示形式 : 输入数据 : 驱动路数 : 视角 :
反射、正显
黄绿色 STN LCD 显示点: 深蓝色 背景: 黄绿色 122(w)×32 (h) 全点阵 来自 MPU 的 8 位并行数据接口 1/64 Duty 6点
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LCD显示屏的器件选择和驱动电路设计如何实现LCD平板显示屏驱动电路的高性能设计是当前手持设备设计工程师面临的重要挑战。
本文分析了LCD显示面板的分类和性能特点，介绍了LCD显示屏设计中关键器件L DO和白光LED的选择要点，以及电荷泵LED驱动电路的设计方法。
STN-LCD彩屏模块的内部结构如图1所示，它的上部是一块由偏光片、玻璃、液晶组成的LCD屏，其下面是白光LED和背光板，还包括LCD驱动IC和给LCD驱动IC提供一个稳定电源的低压差稳压器(LDO)，二到八颗白光LED以及LED驱动的升压稳压IC。
STN-LCD彩屏模块的电路结构如图2所示，外来电源Vcc经LDO降压稳压后，向LCD驱动IC如S6B33BOA提供工作电压，驱动彩色STN-LCD的液晶显示图形和文字；外部电源Vcc经电荷泵升压稳压，向白光LED如NACW215/NSCW335提供恒压、恒流电源，LED的白光经背光板反射，使LCD液晶的65K色彩充分表现出来，LED的亮度直接影响LCD色彩的靓丽程度。
LCD属于平板显示器的一种，按驱动方式可分为静态驱动(Static)、单纯矩阵驱动(Simple Matrix)以及有源矩阵驱动(Active Matrix)三种。
其中，单纯矩阵型又可分为扭转式向列型(Twisted Nematic，TN)、超扭转式向列型(Super Twisted Nematic，STN)，以及其它无源矩阵驱动液晶显示器。
有源矩阵型大致可区分为薄膜式晶体管型(ThinFilmTr ansistor，TFT)及二端子二极管型(Metal/Insulator/Metal，MIM)两种。
TN、STN及TFT型液晶显示器因其利用液晶分子扭转原理的不同，在视角、彩色、对比度及动画显示品质上有优劣之分，使其在产品的应用范围分类亦有明显差异。
以目前液晶显示技术所应用的范围以及层次而言，有源矩阵驱动技术是以薄膜式晶体管型为主流，多应用于笔记本电脑及动画、影像处理产品；单纯矩阵驱动技术目前则以扭转向列以及STN为主，STN液晶显示器经由彩色滤光片(colorfilter)，可以分别显示红、绿、蓝三原色，再经由三原色比例的调和，可以显示出全彩模式的真彩色。
目前彩色STN-LCD的应用多以手机、PDA、数码相机和视屏游戏机消费产品以及文字处理器为主。
器件选择1. LDO选择。
由于手机、PDA、数码相机和视屏游戏机消费产品都是以电池为电源，随着使用时间的增长，电源电压逐渐下降，LCD驱动IC需要一个稳定的工作电压，因此设计电路时通常由一个LDO提供一个稳定的2.8V或3.0V电压。
LCM将安装在手机的上方，与手机的射频靠得很近，为了防止干扰，必须选用低噪音的LDO，如LP2985、AAT3215。
2. 白光LED。
按背光源的设计要求，需要前降电压(VF)和前降电流(IF)小、亮度高(500-1800mcd)的白光LED。
以手机LCM为例，目前都使用3-4颗白光LED，随着LED 的亮度增加和手机厂商要求降低成本和功耗，预计到2004年中LCM都会选用2颗高亮度白光LED(1200-2000mcd)，PDA和智能手机由于LCD屏较大会按需要使用4-8颗白光LED。
NAC W215/NSCW335和EL 99-21/215UCW/TR8是自带反射镜的白光LED，EL系列其亮度分为T、S、R三个等级，T为720-1000mcd，S为500-720mcd，都是在手机LCD背光适用之列。
LED驱动电路设计白光LED的驱动需要供给恒定的电压或恒定的电流，而手机电源一开始工作后，其电压就开始往下降，因而需要升压器件升压、稳压。
为了减少升压器件的工作频率对手机射频的影响，一般选用以电容器为电能传递中间体的电容式电荷泵，而以电感器为电能传递中间体的升压器能输出较高电压。
电容式电荷泵的效率按其升压方法分倍频和分数倍频二种，前者效率约90%，后者效率约93-95%；电感式升压器效率约83-85%。
电容式电荷泵按其输出分恒压输出、恒流输出，按其对LED驱动的方法分并联恒压驱动、单个恒流驱动和串联恒流驱动。
电感式升压器都是恒流输出，输出电压较高，对LED串联驱动。
倍频升压的电容式电荷泵如AAT3110，5V恒压输出，最大电流120mA，并联驱动LED，如图3所示。
分数倍频升压的电容式电荷泵如AAT3113，有4-6路恒流输出，每路能输出2 0mA电流，单个恒流驱动LED，具有32级调光功能。
AAT3134将输出DAC模块分成二块，其输出可分别驱动双屏显示的大小LCM模块。
NCP5009是带光敏传感器的背光LED驱动升压器，适用于自动调光的高档手机LCM，对LED串联驱动。
LM2704是可恒流驱动4颗串联LED、PWM调光的背光LED驱动升压器。
新型的电荷泵、升压器输出端都内置MOSFET，可动态地调整负载内阻，省却为平衡由于LED内阻不一致需要外加的匀流电阻。
开关工作频率高的电容式电荷泵其所需的滤波电容器容量小，对RF的干扰也小。
电容器最好选择陶瓷电容器，因为陶瓷电容器无极性并具有较低的等效串联电阻(ESR)，典型值小于100mΩ。
陶瓷电容器的等效串联电阻值、电介质材料优劣、电容值的大小对输出纹波有重大影响。
X7R电容器电介质是最好的，成本略高；X5R电容器电介质居中上，可以选用；Y5V电介质较差，不推荐选用。
手机的周边设计是增加手机附加功能、卖点和新利润的主要方法。
每年推出的数百种新款手机，无非是改变或增加了手机的外观形状和颜色、键盘灯和显示屏的颜色和亮度、声音重现的方式和质量、铃声和弦的变化、拍照、上网、接收电视和电台以及播放MP3的功能等等。
手机增加拍照功能几乎成了手机新设计方案的必然趋势，目前市场上的手机相机大多是选用30万像素VGA格式的CMOS镜头，100万至200万像素的CMOS镜头已经成为当前手机设计的主流。
为了给手机相机拍照时补光，闪光灯也就成了手机的必需品。
以高亮度LED为闪光灯源的低压闪光灯电路简单、高效、省电、低成本、占PCB面积小，特别适用于手机、数码相机和手持设备。
图1 借助于电感器的升压电路图2 借助于电容器升压的电荷泵电路(a) 借助于电感器的升压电路 (b) 借助于电容器升压的电荷泵电路图3 两种不同升压方法的实验PCB板图 [b]Flash LED的选用 [/b] 选用LED闪光灯的第一要点是高亮度和能通过大电流。
LED发光的亮度与通过电流成正比：用在手机键盘的LED，其使用电流大约是7"12mA，其亮度大约是20"40mcd；用在STN-LCD屏背光的LED，其使用电流大约是14"20mA，其亮度大约是100"1000mcd；而用作闪光灯的LED，其使用电流大约是120"250mA，其亮度大约是2000"7500mcd。
由此可见，手机上不同用途的LED，其性能也是完全不同的。
闪光灯用Flash LED选用的主要技术参数是：1) 亮度(Iv)，目前产品能达到的最高亮度大约是7500mcd ； 2) 脉冲峰值电流(IFP)，一般要求100"400 mA ； 3)封装，一般是5.2%26;#215;5.2%26;#215;2.5mm3。
随着LED技术的突飞猛进，用作闪光灯的Flash LED 技术参数提高很快。
早期的Flash LED为了提高亮度在一个芯片封装中放入5个管芯，随着单颗管芯亮度的不断提高，分别出现4个、3个，乃至2个管芯。
Flash LED的主要技术参数是亮度、视角、前向电压、前向电流、功耗、峰值电流、管芯数量和外形尺寸。
常用Flash LED 的性能如表1所示。
[b]Flash LED驱动电路设计 [/b] 手机相机的低压闪光灯电路设计本着高效、低成本、占位面积小的原则来选择Flash LED的驱动IC。
要求驱动IC能在低电压下输出150-300mA电流，周边使用的器件要少，这样可以有效地减少PCB板的面积；要将手机锂电池不稳定的低电压转换成稳定的4"5V和能输出150"300mA电流的Flash LED驱动工作源。
就目前的IC来说，有两种可以考虑，一种借助于电感器的升压电路(见图1)，另一种借助于电容器升压的电荷泵电路(见图2)。
它们的实验PCB板如图3所示。
为了演示方便，实验PCB板用按钮替代触发IC。
选用电容器升压的电荷泵电路比较经济，PCB板上除了电荷泵和Flash LED两个IC 外，只需要三个电容器、两个电阻器和一个0.5A电流的MOSFET，占用PCB板面积较小；选用电感器的升压电路，除了升压和Flash LED两个IC外，还需要一个电感器、一个肖特基二极管和数个电容器、电阻器。
从手机的特殊应用来考虑，手机的LCD显示屏和相机镜头、闪光灯都位于手机的上方，与射频电路靠得很近，因此如何防止幅射和串扰十分重要。
[b]结语 [/b] 手机相机用低压闪光灯电路的设计关键是选择高亮度的Flash LED和能够节省能源以及生产成本的驱动IC。
综上所述，SLMW250 Flash LED 和电荷泵IC升压电路是比较理想的选择。
彩色LCD驱动电路设计作者：shtiger提交日期：2004-8-24 13:31:00摘要：本文介绍了彩色STN-LCD模块的内部结构、主要器件，以及设计选用要求。
关键词：彩色STN-LCD模块 LCM LED 电荷泵升压器 LDO 背光板越来越多的手机、PDA、数码相机和视屏游戏机采用STN-LCD全彩色显示器，因此，STN-LCD彩屏模块(LCM—LCD Module)的需求量激增，国产的LCD液晶显示器的质量已可与国外的媲美，许多手机设计、生产厂商开始要求使用国内LCD厂家生产的LCD彩屏模块。
2001年全世界生产手机3.8亿部，2003年将增长到4.3亿部，2005年将增长到5.2亿部。
2004年LCM彩屏手机会占整个手机产量的35-40%，因此STN-LCD彩屏模块（LCM）的年需求量会增长到几亿块。
LCM内部结构STN-LCD彩屏模块的内部结构如图1所示，它的上部是一块由偏光片、玻璃、液晶组成的LCD屏，其下是白光LED和背光板，还包括LCD的驱动IC，和给LCD驱动IC提供一个稳定电源的低压差稳压器（LDO），二到八颗白光LED，LED驱动的升压稳压IC。
LCM电路结构STN-LCD彩屏模块的电路结构如图2所示，外来电源Vcc经LDO降压稳压，向LCD驱动IC如三星的S6B33BOA提供工作电压，驱动彩色STN-LCD的液晶显示图形和文字；外来电源Vcc经电荷泵升压稳压，向白光LED如99-21UWC提供恒定的恒压、恒流电源，LED的白光经背光板反射，使LCD液晶的65K色彩充分表现出来，LED的亮度直接影响LCD色彩的靓丽程度。