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  • 基于 MSPM0 MCU 的软件定义玻璃 LCD 解决方案

    • ZHCADC7 November   2023

       

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  • 基于 MSPM0 MCU 的软件定义玻璃 LCD 解决方案
  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1玻璃段式 LCD 基础知识
    1. 1.1 驱动段式 LCD
    2. 1.2 LCD 映射
  5. 2硬件
    1. 2.1 选择连接 LCD 模块的引脚
  6. 3软件实现
    1. 3.1 自定义软件 LCD 代码
    2. 3.2 软件流程
    3. 3.3 在应用中集成软件 LCD 解决方案
  7. 4其他资源
  8. 重要声明
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Application Note

基于 MSPM0 MCU 的软件定义玻璃 LCD 解决方案

本资源的原文使用英文撰写。 为方便起见,TI 提供了译文;由于翻译过程中可能使用了自动化工具,TI 不保证译文的准确性。 为确认准确性,请务必访问 ti.com 参考最新的英文版本(控制文档)。

摘要

本文档介绍了一种通过软件方法实现段式 LCD 控制器的方法。此方法可用于为不具备硬件模块(用于控制段式 LCD)的器件带来段式 LCD 功能。本文档详细说明了使用的软件方法;但是,有关段式 LCD 如何运行以及可用的不同实现的详细信息不在本文档范围内。

与本文档相关的软件可在 MSPM0 SDK 中给定 MSPM0 MCU 的“演示”文件夹下找到。

商标

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1 玻璃段式 LCD 基础知识

玻璃段式 LCD 通常由两块玻璃板连接而成,玻璃板之间有一小段缝隙。该缝隙中包含液晶液体,这些液体正常情况下是透明的。但是,如果通过电压差施加电场,分子会自行排列以与电场方向对齐,并且在清晰的背景上可以看到黑色段。电势差通过连接到显示器的分段 (SEGy) 和公共 (COMx) 线的交替和重复信号施加到段式 LCD。为了产生所述电压差,以相反的极性驱动 COMx 和 SEGy 线。施加在 COMx 和 SEGy 线之间的电压通常是交替的,以限制直流偏移电平,从而延长 LCD 的寿命。有关允许的最大直流偏移,请参阅段式 LCD 制造商的规格。

光学对比度,或者说段与背景相比有多暗,由 ON 段和 OFF 段的 RMS 电压差来控制。由于使用了重复信号,因此信号的频率对视觉也有影响。如果使用的频率太低,那么人们会感觉到屏幕“闪烁”。较快的频率不会出现这个问题,但会消耗更多的电量。大多数段式 LCD 的典型驱动频率在 30Hz 至 200Hz 之间,完全在基于软件的解决方案范围内。

1.1 驱动段式 LCD

在 LCD 组件内部,COMx 和 SEGy 线排列成网格图案。COM 线通常称为 LCD 的背板。该软件解决方案实现了四重背板,这意味着有四条按顺序驱动的 COMx 线。要打开特定段,通过确保相关的 COMx 和 SEGy 线相互反向驱动,然后如图 1-1 所示交替来激活特定的坐标。为了保持某段关闭,按照与当前上电的 COMx 线相同的模式驱动相应的 SEGy 线。

从 MCU 的角度来看,需要以重复模式将适当的引脚驱动为高电平、低电平或悬空,以显示图像或消息。图 1-1 显示了一个 LCD 更新周期示例。当 COMx 线处于工作状态时,它首先在更新周期内驱动为低电平,然后在接下来的周期内驱动为高电平。处于不工作状态时,该引脚被设置为悬空,从而通过节 2 中所述的外部电阻器驱动至 VDD/2。要打开 SEGy,须先将其驱动为高电平,然后在两个周期内将其驱动为低电平,并遵循与 COMx 信号相同的模式使其保持关闭状态。

GUID-20231025-SS0I-Q5V2-DXJR-WCVG1NWQPMBW-low.svg图 1-1 段式 LCD 周期图

1.2 LCD 映射

对于每个 LCD,都提供了有关 LCD 映射到不同 COMx 和 SEGy 线的文档。一对分段线与四条 COMx 线组合,生成一个数字或字母(英文)字符。特殊符号被赋予特定的 COMx + SEGy 交叉,或在典型字符映射的备用交叉中使用。图 1-2 中显示了一个 LCD 映射示例。

GUID-20231025-SS0I-F0NV-F0S4-R63JHZHHJPDD-low.svg图 1-2 段式 LCD 映射示例

从软件的角度来看,需要将字符从 LCD 映射转换为数字,该数字可用于确定在每个 COMx 阶段需要打开或关闭哪些段以及引脚。需要对想要显示的每个字符,以及 LCD 上的每个特殊符号进行此转换。对于此解决方案,请执行以下步骤进行转换:

  1. 确定要显示的字符。
  2. 构建一个由四条 COMx 线和两条相邻 SEGy 线组成的表,将“1”放在字符需要打开段的位置,将“0”放在需要关闭段的位置。
  3. 旋转此表,使最高 COMx 行是创建的二进制数的最高有效位。这就是交叉在 MCU 存储器中的表示方式。
  4. 为了更好地理解,将二进制值更改为十六进制表示,并将段组合为单个 8 位字符,其中最高有效位是最低段的表示形式。

图 1-3 展示了一个使用字符“4”进行此转换的示例。此转换将存储在表 3-1 中所述的查询表中。

GUID-20231025-SS0I-JGT2-RN1N-ZKDCTTVV2XLD-low.svg图 1-3 映射字符

 

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