使用带有MAXQ微控制器的LCD

来源：analog 发布时间：2024-02-20

摘要： 本应用说明介绍了设计注意事项，并涵盖了当选择和连接带有达拉斯半导体Maxim的MAXQ微控制器的液晶显示器(LCD)时的问题。列出LCD玻璃的常见制造商，并涵盖常见类型

液晶显示器(lcd)是嵌入式系统向用户提供信息的好方法。LCD通常有两种形式:LCD玻璃和LCD模块，LCD模块使用集成控制器来驱动附着玻璃的各个部分。LCD玻璃相对便宜，但需要许多I/O线和显著的处理能力来控制线。此外，对于小型嵌入式应用来说，完整的LCD模块实在太昂贵了。

MAXQ 系列微控制器及其板载LCD驱动程序解决了控制LCD的问题，使信息能够简单，快速，廉价地显示。

在使用带LCD的MAXQ设计系统时，应考虑以下问题:

应该显示什么样的数据?
应该使用什么类型的LCD玻璃?
LCD应该如何连接到MAXQ?

液晶显示原理

lcd不发光;它们要么阻挡它，要么让它通过。这是通过结合使用偏振器和扭曲向列(TN)材料堆叠在一起完成的。偏光片是经过特殊处理的玻璃，可以阻挡特定方向的光。TN材料由许多相似取向的大有机分子组成，当施加电压时，这些分子会重新排列。这种新的排列使穿过它的光弯曲90°。修改后的光被偏振器扩散，而不返回到观察者那里。

lcd必须用交流电压驱动;直流操作使TN材料永久停止扭转。显示器通常以接近100Hz的频率驱动，快到足以防止可察觉的闪烁。许多lcd使用多路复用，允许用更少的引脚控制更多的段。多路显示受段间串扰的影响。如果一个单独的片段打开得太快，相邻的片段也可能被激活。为了避免这个问题，必须限制每段的瞬时电压变化。多路复用的显示器越多，开启一个分段所需的均方根电压就越低。高阶多路复用减少了有源电压和无源电压之间的差异，限制了可用于普通TN材料的多路复用层的数量。

选择玻璃杯

液晶玻璃有各种形状、大小和显示格式。显示器有正片(浅色背景的深色字符)和负片(深色背景的浅色字符)两种。最简单的lcd是反射性的，使用一种类似镜子的材料涂在显示器的背面，将周围的光反射回观察者身上。反射式液晶显示器应在光线充足的情况下使用。在lcd中发现的TN材料和偏振片会吸收大量通过它们的光，导致它们有点暗。为了克服这个问题，许多显示器包括一个背光。这些被称为透射式lcd，在弱光应用中工作得最好。透过性lcd使用反射和背光在所有照明条件下都有效。

显示器也有多种数据格式，下面列出了一些比较常见的格式。参见图1和图2中的示例。

数字:每个数字由7段组成(0-9)
字母数字:每个数字由14或16段组成(0-9,A-Z)
符号/字符:由单段图像或字符组成的，如钟
组合:上述任何组合

图1 数字和字母数字字符。

图2 7段数字与电池和欧姆(欧姆)符号的组合。

在为您的项目选择LCD时，请考虑要显示的数据。它是基于数字、字母数字还是基于符号?字符应该有多大?需要显示冗长的数字或文本字符串吗?例如，一个简单的数字时钟需要三个7段数字和一个2段数字以及一个冒号。录像机显示器可能需要几个14段的字母数字来显示文本信息。小型显示器可以使用滚动来显示大量数据，但这会使信息更难阅读。还要考虑用户在查看显示时的位置。与显示器的距离和其他环境条件会影响可读性。在这些情况下使用较大的字符。

多路复用显示器的使用增加了MAXQ可以驱动的段的数量。MAXQ LCD驱动支持静态、2x、3x和4x多路复用玻璃。(请参阅各个MAXQ器件数据表，了解可用于分段驱动的确切引脚数量。)由于栅格式LCD玻璃需要高引脚密度，因此只有带有专用控制器的栅格LCD模块才能与MAXQ器件一起使用。请参阅下面的LCD制造商列表。

连接LCD到MAXQ设备

也许这个应用最重要的设计考虑是MAXQ和LCD之间的物理连接。如果没有提前计划，可能会在控制显示方面遇到困难，从而增加不必要的软件开销。您还可以阻止所有LCD段被使用。

MAXQ LCD驱动程序使用一系列字节范围寄存器来控制LCD引脚时序。(有关显示寄存器的确切数量及其用途，请参阅数据表或特定的用户指南。)如果以合理的方式连接LCD，则应用程序更容易创建，效率更高。理想情况下，LCD的每个数字/字符应该绑定到单个LCD显示寄存器。这是不可能的，当处理字符组成超过8段，或当使用3 -多路复用玻璃。在这些情况下，在连续寄存器之间保持模式的一致性有助于降低软件的复杂性。

为显示器上的所有字符保持相同的连接模式允许软件为字符表示使用通用值。连接(布线)LCD时要注意。大多数LCD玻璃有一个连接方案，重复所有的数字/符号在它上面。

当将您选择的LCD连接到适当的MAXQ微控制器时，请记住以下几点: