HT8 MCU 内置LCD应用范例 (3)

HT8 MCU 内置LCD应用范例 (3)
HT8 MCU 内置 LCD 应用范例 (3) − SCOM
HT8 MCU 内置 LCD 应用范例 (3) − SCOM
文件编码:HA0414S
简介
Holtek LCD 型 MCU 提供了多种类型的 LCD 驱动方式,分别有 R Type、C Type、SCOM 以
及 SCOM + SSEG 共 4 种 LCD 驱动架构,各种类型有各自的特点。
本文将以 HT66F40 单片机为母体,通过具体范例说明带 SCOM 功能的 LCD 的使用方法。
功能说明
由于 LCD 基本性质的缘故,它们的像素点只能加上 AC 电压,如果加上 DC 电压,将会引
起永久性的损害。因此 LCD 显示器的对比度由提供到每个像素的电压控制,这个值相当于
COM 引脚上的电压值减去 SEG 引脚上的电压值。驱动电压必须大于 LCD 的饱和电压,以
便能打开像素点,但同时也要小于阀值电压,以便能关闭像素点。
由上可知,LCD 驱动器需要几种电压值以产生时间振幅可变的信号,带 SCOM 功能的 LCD
是通过电阻分压方式提供偏压。
LCD COM 偏压
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工作原理
单片机通过设定 PC0~PC3 或 PC0~PC1、PC6~PC7 作为 COM 引脚,其它输出口作为 SEG 引
脚,以驱动外部的液晶面板。LCD 驱动功能是由 SCOMC 寄存器来控制,另外,该寄存器可
设定 LCD 的开启和关闭以及输出偏压值等功能,使得 COM 端口输出 VDD/2 的电压,从而实
现 1/2 bias LCD 的显示。
SCOMC 寄存器中的 SCOMEN 位是 LCD 驱动的主控制位,它与 COMnEN 位搭配共同选择哪
些 PC 端口用于 LCD 驱动。需注意的是,端口控制寄存器不需要设定为输出以使能 LCD 驱动
操作。
SCOMEN
COMnEN
引脚功能
O/P Level
0
X
I/O
0或1
1
0
I/O
0或1
1
1
SCOMn
VDD/2
输出控制
输出控制:
当 COM 口输出 "0" 时,需将该端口设为输出口且 COMnEN=0,并输出 "0"。
当 COM 口输出 "1" 时,需将该端口设为输出口且 COMnEN=0,并输出 "1"。
当 COM 口输出 VDD/2 时,需将该口 COMnEN 设为 "1",即可输出 VDD/2。
LCD 驱动器可以提供多种驱动电流选择以适应不同 LCD 面板的需求。通过设定 SCOMC 寄
存器中 ISEL0 位和 ISEL1 位可以配置不同的偏压电阻。
LCD 工作的最佳帧频率通常在 25Hz~250Hz,频率过高,会导致驱动功耗的增加,频率过低,
会导致显示闪烁。
由于点亮 LCD 像素点需要 COM 与 SEG 有大于饱和电压的电压差,也就是 COM 与 SEG 有
+VDD 或者-VDD 的电压差,所以要点亮某个像素点,只要将对应的 SEG 输出与 COM 相反的
电压即可。比如,当 COM0=VDD,只要 SEG=VSS 就可点亮对应像素点,当 COM0=VSS,只要
SEG=VDD 就可点亮对应像素点。考虑到 LCD 像素点点亮时先加+VDD 再加-VDD 可延长 LCD
的使用寿命,因此这里同一像素点也采用两次点亮的方式。
HT66F40 内部提供了 4 COM 的输出,因此在 1 个 COM 周期内,只要每隔 1/8 个 COM 周期
分时设定 COM0~COM3 输出对应的电压即可得到 COM0~COM3 的波形。在驱动 LCD 过程
中,COM 线的波形可以有两种输出方法:A 型和 B 型,如下所示:
VDD
VDD/2
COM0
VSS
VDD
COM1
VDD/2
VSS
VDD
VDD/2
COM2
VSS
VDD
VDD/2
COM3
VSS
LCD 驱动输出 – A 型, 1/4 Duty, 1/2 Bias
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此种波形是对每个 COM 线输出一高(VDD)一低(0V)的扫描波形,先扫描完 COM0,再扫
描 COM1、COM2、COM3。
VDD
VDD/2
COM0
VSS
VDD
COM1
VDD/2
VSS
VDD
VDD/2
COM2
VSS
VDD
VDD/2
COM3
VSS
LCD 驱动输出 − B 型, 1/4 Duty, 1/2 Bias
此种波形是对每个 COM 线先输出高电平(VDD),四个 COM 线全部输出完后,再依次输出
低电平(0V),在扫描时序上,有所不同,但都可以达到驱动目的。
对比以上两种方法可以发现,COM 口的扫描频率也就是帧频率并没有改变,然而从占用的资
源上来说,第二种方式比第一种方式会占用更少的 ROM 空间。
使用带 SCOM LCD 其设定步骤如下表:
步骤
1
选择 SCOM 典型
偏压电流(VDD=5V)
寄存器
设定位
ISEL1/ISEL0;
00:25µA
SCOMC
01:50µA
10:100µA
11:200µA
SCOMEN:
0:除能
1:使能
功能描述
设定 SCOM 典型偏压电流
SCOM 模块使能
控制
SCOMC
3
COM 线电平输出
方法
COMnEN:
当 COM 口输出 0 时,需将该口设为
输出口且 COMnEN=0,并输出 0;
SCOMC
当 COM 口输出 1 时,需将该口设为
输出口且 COMnEN=0,并输出 1;
当 COM 口输出 VDD/2 时,需将该口
COMnEN 设为 1,即可输出 VDD/2。
4
SEG 线电平输出
方法
因 SEG 线是普通输出口控制,所以 SEG
输出 SEG 线电平
线输出高电平 1 或低电平 0。
5
LCD 亮点或暗点
控制方法
当 COM 线与 SEG 线电压差为 VDD 时,
该点 LCD 亮。
控制 LCD 像素点的亮灭
当 COM 线与 SEG 线电压差为 VDD/2 时,
该点 LCD 灭。
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操作内容
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使能 SCOM 模块
输出 COM 线电平
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S0
S1
S2
COM1
COM2
PB6
PB7
PD6
PD7
PC2
PC3
PC4
PC5
NC
PD0
PD1
PD2
U1
COM0
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
S6
S7
硬件说明
NC
PB5
PA7
PA6
PA5
PA4
PA3
PA2
PA1
PA0
NC
PF1
COM3
PD3
PD4
PD5
PE0
PE1
PE2
PE3
PC6/SCOM2
PC7/SCOM3
NC
PC0/SCOM0
PC1/SCOM1
PF0
PE7
PE6
VSS&AVSS
PB4
PB3
PB2
PB1
VDD&AVDD
PB0
PE5
PE4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
S3
S4
S5
S8
SEG0
SEG1
SEG2
C2
C3
C0
C1
SEG3
SEG4
SEG5
SEG6
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
SEG7
SEG8
1
C0
2
C1
3
C2
4
C3
5
S0
6
S1
7
S2
8
S3
9
S4
10
S5
11
S6
12
S7
13
S8
LCD PANEL
C1
VDD
0.1uF
HT66F40
说明:在此应用电路中,COM 端口使用 PC0、PC1、PC6、PC7,SEG 口使用 PD 口及 PE0,
共 9 个 SEG 线。
软件说明
LCD Panel 说明
在本范例中,以下面的 LCD 为模型,给出显示时钟的程序,总共使用 4 个 COM 线,9 个
SEG 线。
程序运行后,以定时器为时钟源,进行时钟计时,在上述 LCD Panel 中,数字 1 及数字 2
显示 Minute,数字 3 及数字 4 显示 Second,COL 以 1Hz 频率闪烁。
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S/W 流程图
Start
Second++
Sysint
Second=60?
否
是
i=0
Second=0
Minute++
Reach 0.5s?
否
Minute=60?
是
Flash “Col(:)”
Refresh Diplay
i++
否
是
Minute=0
Toggle AM/PM
是
i<2
Update Digit [ ]
否
ISR
~ Dis_Buffer[ ]
是
Phase_Count = 0 ?
否
Phase_Count =
2, 4, 6 ?
是
Dis_Buffer[ ]>>1
否
~ Dis_Buffer[ ]
Output SEG
Output COM
Sec_Counter--
Sec_Counter = 0 ?
否
是
Sec_Counter=125
FG_HalfSec=1
RETI
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结论
本文通过上面带 SCOM 功能的 LCD 的应用实例,对带 SCOM 功能的 LCD 的运用进行了阐
述,使用者可根据具体情况來驱动 LCD。
版本及修改信息
日期
2015.12.15
作者
Issue 发行、修订说明
薛明列(David,Xue)
First Version
参考数据
1.
参考文件 HT66F40 DataSheet。
2.
相关程控附件。
HT66F40_SCOM.rar
如需进一步了解,敬请浏览 Holtek 官方网站 www.holtek.com。
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