HT8 MCU 內置LCD 應用範例 (3)

HT8 MCU 內置LCD 應用範例 (3)
HT8 MCU 內置 LCD 應用範例 (3) − SCOM
HT8 MCU 內置 LCD 應用範例 (3) − SCOM
文件編碼:HA0414T
簡介
Holtek LCD 型 MCU 提供了多種類型的 LCD 驅動方式,分別有 R Type、C Type、SCOM 以及
SCOM + SSEG 共 4 種 LCD 驅動架構,各種類型有各自的特點。
本文將以 HT66F40 微控制器為母體,通過具體範例說明帶 SCOM 功能的 LCD 的使用方法。
功能說明
由於 LCD 基本性質的緣故,它們的圖元點只能加上 AC 電壓,如果加上 DC 電壓,將會引
起永久性的損害。因此 LCD 顯示器的對比度由提供到每個圖元的電壓控制,這個值相當於
COM 引腳上的電壓值減去 SEG 引腳上的電壓值。驅動電壓必須大於 LCD 的飽和電壓,以
便能打開圖元點,但同時也要小於閥值電壓,以便能關閉圖元點。
由上可知,LCD 驅動器需要幾種電壓值以產生時間振幅可變的信號,帶 SCOM 功能的 LCD
是通過電阻分壓方式提供偏壓。
LCD COM 偏壓
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工作原理
微控制器通過設定 PC0~PC3 或 PC0~PC1、PC6~PC7 作為 COM 引腳,其它輸出埠作為 SEG 引
腳,以驅動外部的液晶面板。LCD 驅動功能是由 SCOMC 暫存器來控制,另外,該暫存器可
設定 LCD 的開啟和關閉以及輸出偏壓值等功能,使得 COM 埠輸出 VDD/2 的電壓,從而實現
1/2 bias LCD 的顯示。
SCOMC 暫存器中的 SCOMEN 位元是 LCD 驅動的主控制位元,它與 COMnEN 位元搭配共同選
擇哪些 PC 埠用於 LCD 驅動。需注意的是,埠控制暫存器不需要設定為輸出以使能 LCD 驅動
操作。
SCOMEN
COMnEN
引腳功能
O/P Level
0
X
I/O
0或1
1
0
I/O
0或1
1
1
SCOMn
VDD/2
輸出控制
輸出控制:
當 COM 埠輸出 "0" 時,需將該埠設為輸出埠且 COMnEN=0,並輸出 "0"。
當 COM 埠輸出 "1" 時,需將該埠設為輸出埠且 COMnEN=0,並輸出 "1"。
當 COM 埠輸出 VDD/2 時,需將該埠 COMnEN 設為 "1",即可輸出 VDD/2。
LCD 驅動器可以提供多種驅動電流選擇以適應不同 LCD 面板的需求。通過設定 SCOMC 暫存
器中 ISEL0 位元和 ISEL1 位元可以配置不同的偏壓電阻。
LCD 工作的最佳幀頻率通常在 25Hz~250Hz,頻率過高,會導致驅動功耗的增加,頻率過低,
會導致顯示閃爍。
由於點亮 LCD 圖元點需要 COM 與 SEG 有大於飽和電壓的電壓差,也就是 COM 與 SEG 有+VDD
或者-VDD 的電壓差,所以要點亮某個圖元點,只要將對應的 SEG 輸出與 COM 相反的電壓即可。
比如,當 COM0=VDD,只要 SEG=VSS 就可點亮對應圖元點,當 COM0=VSS,只要 SEG=VDD 就可
點亮對應圖元點。考慮到 LCD 圖元點點亮時先加+VDD 再加-VDD 可延長 LCD 的使用壽命,因此
這裡同一圖元點也採用兩次點亮的方式。
HT66F40 內部提供了 4 COM 的輸出,因此在 1 個 COM 週期內,只要每隔 1/8 個 COM 週期分
時設定 COM0~COM3 輸出對應的電壓即可得到 COM0~COM3 的波形。在驅動 LCD 過程中,
COM 線的波形可以有兩種輸出方法: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 驅動輸出 – A 型, 1/4 Duty, 1/2 Bias
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此種波形是對每個 COM 線輸出一高(VDD)一低(0V)的掃描波形,先掃描完 COM0,再掃
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 驅動輸出 − B 型, 1/4 Duty, 1/2 Bias
此種波形是對每個 COM 線先輸出輸出高準位(VDD),四個 COM 線全部輸出完後,再依次輸
出低準位(0V),在掃描時序上,有所不同,但都可以達到驅動目的。
對比以上兩種方法可以發現,COM 埠的掃描頻率也就是幀頻率並沒有改變,然而從佔用的資
源上來說,第二種方式比第壹種方式會佔用更少的 ROM 空間。
使用帶 SCOM LCD 其設定步驟如下表:
步驟
1
選擇 SCOM 典型
偏壓電流(VDD=5V)
暫存器
設定位元
ISEL1/ISEL0;
00:25µA
SCOMC
01:50µA
10:100µA
11:200µA
SCOMEN:
0:除能
1:使能
功能描述
設定 SCOM 典型偏壓電流
SCOM 模塊使能
控制
SCOMC
3
COM 線準位輸出
方法
COMnEN:
當 COM 埠輸出 0 時,需將該埠設為
輸出埠且 COMnEN=0,並輸出 0;
SCOMC
當 COM 埠輸出 1 時,需將該埠設為
輸出埠且 COMnEN=0,並輸出 1;
當 COM 埠輸出 VDD/2 時,需將該埠
COMnEN 設為 1,即可輸出 VDD/2。
4
SEG 線準位輸出
方法
因 SEG 線是普通輸出埠控制,所以 SEG
輸出 SEG 線準位
線輸出高點平 1 或低準位 0。
5
LCD 亮點或暗點
控制方法
當 COM 線與 SEG 線電壓差為 VDD 時,
該點 LCD 亮。
控制 LCD 圖元點的亮滅
當 COM 線與 SEG 線電壓差為 VDD/2 時,
該點 LCD 滅。
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操作內容
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使能 SCOM 模塊
輸出 COM 線準位
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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
硬體說明
NC
PB5
PA7
PA6
PA5
PA4
PA3
PA2
PA1
PA0
NC
PF1
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
COM3
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
S3
S4
S5
S8
SEG0
SEG1
SEG2
SEG3
C2
C3
SEG4
C0
C1
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
説明:在此應用電路中,COM 埠使用 PC0、PC1、PC6、PC7,SEG 埠使用 PD 埠及 PE0,共
9 個 SEG 線。
軟體說明
LCD Panel 說明
在本範例中,以下面的 LCD 為模型,給出顯示時鐘的程式,總共使用 4 個 COM 線,9 個
SEG 線。
程式運行後,以計時器為時鐘源,進行時鐘計時,在上述 LCD Panel 中,數位 1 及數位 2 顯
示 Minute,數位 3 及數位 4 顯示 Second,COL 以 1Hz 頻率閃爍。
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S/W 流程圖
Start
Second++
Sysint
否
Second=60?
是
i=0
Second=0
Minute++
否
Reach 0.5s?
否
Minute=60?
是
Flash “Col(:)”
Refresh Diplay
i++
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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結論
本文通過上面帶 SCOM 功能的 LCD 的應用實例,對帶 SCOM 功能的 LCD 的運用進行了闡
述,使用者可根據具體情況來驅動 LCD。
版本及修改資訊
Date 日期
2015.12.15
Author 作者
薛明列(David,Xue)
Issue 發行、修訂說明
First Version
參考資料
1.
參考文件 HT66F40 DataSheet。
2.
Related Firmware Archives 相關程式控制附件。
HT66F40_SCOM.rar
如需進一步瞭解,敬請瀏覽 Holtek 官方網站 www.holtek.com。
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