數(shù)字電位器在液晶顯示模塊溫度補償電路中的應(yīng)用
作者：李乾 張麗波 傅勤毅
液晶顯示器件獨具的低壓、微功耗特性使它可以直接與大規(guī)模集成電路結(jié)合開發(fā)出一系列具有便攜顯示功能的產(chǎn)品，再加之其顯示信息量大和接口方便等優(yōu)點，現(xiàn)在已被廣泛應(yīng)用于計算機和數(shù)字式儀表等領(lǐng)域，成為測量結(jié)果顯示和人機對話的重要工具。本文方案選用SMC0820E液晶顯示模塊作為顯示器件。為使LCM在不同的溫度下有較好顯示效果，還引入數(shù)字電位器X9313實現(xiàn)其溫度補償電路，有效控制LCM偏壓輸入。本文在介紹SMC0820E和X9313的基礎(chǔ)上，討論了兩者的硬件接口電路及軟件編程。
液晶顯示模塊SMC0820E
SMC0802E標準字符點陣型液晶顯示模塊，采用點陣型STN（Super Twisted Nematic）液晶顯示器，可顯示2×8西文字符，字符尺寸為2.96mm×5.56(W×H)mm，內(nèi)置HD44780接口型液晶顯示控制器，可與MCU單片機直接連接，廣泛應(yīng)用于各類儀器儀表及電子設(shè)備。
1 主要技術(shù)參數(shù)
工作電壓：4.8～5.2V；
工作電流：2.0mA（5.0V）；
工作溫度：-30～+80℃；
接口方式：并行接口。
2 溫度特性
液晶既具有晶體的雙折射性又具有液體的流動性，只有在一定的溫度范圍內(nèi)才呈現(xiàn)液晶態(tài)，且在液晶態(tài)溫度范圍內(nèi)，其特性也隨溫度變化而變化，這一特性對STN型LCD尤其重要。因此，LCD的特性與環(huán)境溫度密切相關(guān)。溫度低時，LCD的透射比就會降低，引起圖像模糊；溫度高時，又會產(chǎn)生嚴重的交叉效應(yīng)。為保證液晶顯示能在較寬的溫度范圍內(nèi)正常工作，驅(qū)動電路的溫度補償是必不可少的。本方案引入數(shù)字電位器X9313進行溫度補償，可通過控制LCM的偏壓輸入使其保持穩(wěn)定的對比度。通過實驗，可得本文選用的液晶顯示模塊偏壓輸入的溫度特性，該溫度范圍適合正常工作環(huán)境的要求，具體數(shù)據(jù)如表1所示。
由表1可知，對LCM偏壓輸入的控制分為兩部分：常溫和低溫。為得到低溫情況下詳細的溫度特性，對表1中數(shù)據(jù)進行三次樣條曲線擬合，可以得到該區(qū)間內(nèi)任一溫度對應(yīng)的偏壓輸入值，擬合曲線如圖1所示。
圖1 LCM溫度特性擬合曲線
數(shù)字電位器X9313
數(shù)字電位器屬于模擬/數(shù)字混合信號產(chǎn)品，是一種步進可調(diào)電阻。其輸入為數(shù)字量，輸出為模擬量，是一種特殊的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。但其輸出量并非電壓或電流，而是電阻值或電阻比率，故亦稱之為電阻式數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。
