论文-基于分立元件的段式液晶显示驱动控制系统的设计

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1、引言液晶显示器件(LCD)是一种高新技术的基础元器件。它利用液晶的各种电光效应，把液晶对电场、磁场、光线和温度等外界条件的变化在一定条件下转换为可视信号而制成的显示器。虽然其应用已很广泛，但对很多人来说，使用、装配时仍感到困难。特别是点阵型液晶显示器件，使用者更是会感到无从下手。特殊的连接方式和所需的专用设备也非人人了解和具备，故此液晶显示器件的用户希望有人代劳，将液晶显示器件与控制、驱动集成电路装在一起，形成一个功能部件，用户只需用传统工艺即可将其装配成一个整机系统。而驱动程序是使这个功能部件稳

2、定有序工作，准确实现显示的重要环节。随着模块的标准化，用户在选择和使用过程中只关心模块的接口，对于模块的设计和构造以及在使用中出现的因为模块设计原因产生的问题并不了解。本文通过对段式液晶显示模块的结构和显示、驱动原理进行详细介绍。并针对一些常用段式液晶显示模块的典型代表系列设计其与单片机的接口电路和驱动程序。使读者可以较为全面地掌握段式液晶显示驱动控制的原理。第1章绪论1.1液晶显示器介绍液晶显示器件(LCD)是一种高新技术的基础元器件。它利用液晶的各种电光效应，把液晶对电场、磁场、光线和温度等外

3、界条件的变化在一定条件下转换为可视信号而制成的显示器。液晶显示器具有低电压、低功耗的特点，与CMOS集成电路相匹配.电池作为电源，适合于便携式显示。段式LCD是通过电场控制液晶分子的排列从而改变液晶盒内偏振光的双折射效应而实现显示，段式LCD是目前LCD生产的中档产品，段式LCD显示器之所以被广泛应用主要是因为具备以下优势：耗电量小，散热小、没有丝毫辐射、对人体健康无损害、完全平面、能精确还原图像、无失真、可视面积大、款式新颖多样、能大量节省空间、抗干扰能力强、显示字符锐利、画面稳定不闪烁、屏幕调

4、节方便。液晶显示器还具有易彩色化，非发光式被动显示的特点。彩色液晶显示是利用液晶的光阀特性和彩色滤光膜及三基色灯来实现的，现有技术容易制造彩色滤光膜和三基色灯。还有液晶显示靠调制外界光来实现的，显示体本身不发光，不刺激眼睛，不易疲劳等优点。利用液晶光阀特性容易实现投影大屏幕显示。因而，液晶显示应用几乎覆盖所有显示应用领域。液晶显示模块是一种将液晶显示器件、连接件(斑马条、斑马纸或金属管脚等)、PCB线路板、液晶显示控制器、行列驱动控制器、负压发生器、偏置电路、温度补偿电路、背光源、背光源驱动控制电

5、路、结构件（框架或模具)等装配在一起的组件。1.2论文选题的意义随着电子工业的飞速发展,诸多家用电子产品和各种仪器仪表在显示技术方面提出了新的要求,原有的单纯LED或LED数码管、电磁式仪表等已远不能满足要求。建立性能优良、价格低廉的既能显示字符也能显示汉字和图形、图表、曲线等的显示器一直是工程技术人员所关注的问题。LCD液晶显示器能胜任上述要求,且有工作电压低、功耗小、驱动简单、高可靠性、寿命长、性能稳定等优点,其发展前景极为广阔。自从液晶显示器件发明后，液晶显示器件的写入、驱动方案也立即被提了

6、出来。虽然液晶显示器件几经更新，但是一些最初的方案，例如驱动TN型液晶显示器件的方法，至今仍然被普遍采用。不过，由于液晶显示技术发展很快，新型原理和结构的器件不断涌现，因此写入和驱动方案也在不断增加，根据不同的实际情况设计适当的驱动控制系统是很有必要的。段式液晶作为液晶显示产业中一种低端的产品，为何没有被淘汰，反而在许多场合得到广泛应用，甚至在一些场合中的地位是无可替代的？段式LCD，就如计算器、电子表、数字万用表等显示用的LCD，显示类型与数码管类似，靠7个字段拼凑生成数字显示。一般只能显示0～

7、9，A～F16种字符。段式液晶之所以在液晶显示领域有它独特的一席之地正是因为这种LCD驱动简单，耗电量小，在仅需要显示数字的场合应用较多，也用来在便携式应用的场合来代替数码管。广泛应用于数码相机、时钟、电话机、游戏机、计算器、日历、遥控器、仪器仪表和音响等产品上。因此本设计将针对段式液晶显示设计驱动控制系统。1.2.1段式液晶显示器件的优点及其应用信息显示技术随着信息社会的发展而变得越来越重要，在信息显示技术中，段式液晶显示器件与其他类型的显示器相比较有如下优点：（1）平面型显示，体积小，重量轻，

8、便于携带，平板型结构便于大批量生产、自动化生产；（2）驱动电压低，微功耗：极低的工作电压，只要2～3即可工作，而工作电流仅几微安，这是其他任何显示器件无法比拟的。在工作电压和功耗上液晶显示正好与大规模集成电路的发展相适应；（3）工作寿命长，液晶材料是有机高分子合成材料，具有极高纯度，液晶的驱动电压很低，驱动电流更是微乎其微，因此劣化几乎没有，寿命可在5万小时以上；（4）不含有害射线，液晶显示器件使用时不会产生软X射线及电磁波辐射，对长期在液晶显示器件周围工作的人体健康无危害；（5）