液晶显示模块SMC0820E
SMC0802E标准字符点阵型液晶显示模块,采用点阵型STN(Super Twisted Nematic)液晶显示器,可显示2×8西文字符,字符尺寸为2.96mm×5.56(W×H)mm,内置HD44780接口型液晶显示控制器,可与MCU单片机直接连接,广泛应用于各类仪器仪表及电子设备。
1 主要技术参数
工作电压:4.8~5.2V;
工作电流:2.0mA(5.0V);
工作温度:-30~+80℃;
接口方式:并行接口。
2 温度特性
液晶既具有晶体的双折射性又具有液体的流动性,只有在一定的温度范围内才呈现液晶态,且在液晶态温度范围内,其特性也随温度变化而变化,这一特性对STN型LCD尤其重要。因此,LCD的特性与环境温度密切相关。温度低时,LCD的透射比就会降低,引起图像模糊;温度高时,又会产生严重的交叉效应。为保证液晶显示能在较宽的温度范围内正常工作,驱动电路的温度补偿是必不可少的。本方案引入数字电位器X9313进行温度补偿,可通过控制LCM的偏压输入使其保持稳定的对比度。通过实验,可得本文选用的液晶显示模块偏压输入的温度特性,该温度范围适合正常工作环境的要求,具体数据如表1所示。
图1 LCM温度特性拟合曲线 |
数字电位器X9313
数字电位器属于模拟/数字混合信号产品,是一种步进可调电阻。其输入为数字量,输出为模拟量,是一种特殊的数/模转换器。但其输出量并非电压或电流,而是电阻值或电阻比率,故亦称之为电阻式数/模转换器。
1 性能特点
数字电位器与机械电位器相比,具有许多优点,具体性能优点如下:
(1)采用集成电路工艺制成的,彻底解决了因滑片磨损而造成接触不良的问题。
(2)很容易与单片机或计算机接口,为实现批量产品的自动调节创造了条件。
(3)具有存储设置或数据的记忆功能。下次通电时能自动恢复上次操作时的存储位置。
(4)重复性好、可靠性高、密封性好、噪声低、不容易受污染、防潮湿、抗振动、抗冲击、基本不受温度、湿度、压力等环境因素的影响,使用寿命长,能提高系统的可靠性。
2 工作原理
X9313为基于三线加/减式接口的单路32抽头非易失性数字电位器。该接口属于异步串行接口,通过三根线来传送控制信号,包括片选信号(CS)、滑动方向控制信号线(U/D)和滑动端控制信号线(INC,又称计数脉冲输入信号线)。X9313有多种工作模式可供选择,用户通过不同状态下控制信号,选择所需的工作模式,具体内容可参见X9313数据手册。
3 硬件接口电路
液晶显示模块SMC0802E与微控制器的接口有直接访问和间接访问两种。直接访问方式就是把LCM作为存储器或I/O设备直接挂在单片机总线上;间接访问方式就是把LCM与单片机的某个I/O口连接,单片机通过对该I/O口的操作间接实现对LCM的控制。本方案采用直接访问方式,LCM的读写和片选信号也由MCU直接控制。数字电位器X9313的控制端CS、U/D、INC分别与MCU的三个I/O口连接,由MCU直接控制;输出端通过两个3kΩ分压电阻与SMC0802E的VEE和V0连接,VEE为液晶显示模块负压输出,经过电位器分压,得到所需偏压输入V0,调节LCM对比度。NPN型三极管的E极接入MCU的I/O口,C极接入SMC0802E的BLK引脚,通过MCU输出高低电平,控制三极管的导通,从而控制LCM背光的打开和关闭。具体硬件接口电路如图2所示。
图2 硬件接口电路 |
软件采用嵌入式C语言开发,温度补偿程序流程图如图3所示。
图3 温度补偿程序流程图 |
数字电位器程序主要包括三个部分:调节阻值至零,调节阻值至所需位置和保存阻值。根据X9313的模式选择和时序波形图,控制MCU的I/O口输出,选择数字电位器不同的工作模式,输出不同的阻值,调节LCM偏压输入。具体通用程序如下:
结语
将设计好的系统放入温度箱,进行温度实验,结果表明:在不同温度下,数字电位器输出不同的电阻值,液晶显示模块对比度稳定,显示良好。
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推荐阅读最新更新时间:2023-10-17 15:44
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