TIPS ‘N TRICKS

17 APRILIE 2008

Microchip continuă să ofere produse inovative mai mici, mai rapide, mai uşor de utilizat şi mai sigure. Microcontrolere (MCU) PIC® bazate pe flash sunt utilizate într-o gamă largă de produse de zi cu zi, începând de la detectoare de fum la produse industriale, auto şi medicale.
Utilizând un microcontroler PIC® LCD pentru orice aplicaţie embedded se pot oferi beneficiile unui sistem de control şi a unei interfeţe cu utilizatorul, prin intermediul unui LCD. Practica proiectării pentru aplicaţii cu LCD poate fi îmbunătăţită prin implementarea următoarelor sfaturi Tips ‘n Tricks. Acestea descriu circuite de bază şi blocuri software utilizate pentru comanda display-urilor LCD.
TIP 1. – Controlul contrastului cu un regulator coborâtor de tensiune
Controlul contrastului în cazul oricăror microcontrolere PIC® LCD este realizat prin controlul tensiunii aplicate pe intrările de tensiune VLCD. Generatorul de tensiune de contrast cel mai simplu este realizat prin plasarea unui divizor de tensiune între cei 3 pini. Metoda cu circuit de rezistenţe este bună pentru multe aplicaţii, dar acest circuit nu funcţionează într-o aplicaţie în care contrastul trebuie să rămână constant pe o gamă de VDD. Soluţia este utilizarea unui stabilizator de tensiune. Acesta poate fi exterior dispozitivului sau poate fi integrat prin utilizarea unui comparator intern microcontrolerului PIC LCD.
Circuitele PIC16F917/916/914/913 dispun de un mod de comparator special, care furnizează o tensiune de referinţă fixă de 0,6V. Circuitul prezentat în figura 1-1 reprezintă utilizarea acestei referinţe pentru a oferi o tensiune de contrast stabilizată. În acest circuit, R1, R2 şi R3 furnizează tensiunile de control al contrastului. Tensiunea pe VLCD3 este comparată cu referinţa de tensiune internă prin divizarea tensiunii VLCD3 la R4 şi R5 şi aplicarea tensiunii reduse la comparatorul intern. Când tensiunea de la VLCD3 este apropiată de tensiunea dorită, ieşirea comparatorului va începe să oscileze. Oscilaţiile sunt filtrate într-o tensiune DC prin R6 şi C1. C2 asigură că tensiunile pe VLCD1 şi VLCD2 sunt stabile.

TIP 2. – Controlul contrastului cu un regulator ridicător de tensiune
În cadrul primului sfat, prin utilizarea unui comparator, a fost creat un convertor coborâtor de tensiune. Acest circuit lucrează minunat atunci când VDD este mai mare decât tensiunea LCD.
Microcontrolerul PIC poate opera la tensiuni mici chiar de 2 V, în timp ce cele mai multe afişoare LCD de joasă tensiune operează la tensiuni de minim 3 V. În aplicaţii cu baterii, este importantă păstrarea funcţionării cât de mult posibil. În acest fel, este necesar un convertor ridicător de tensiune de la 2 V până la 3 V pentru LCD. Figura 2-1 prezintă circuitul necesar acestui scop.
În circuitul din figura 2-1 sunt utilizate 2 comparatoare. Punctul de tensiune stabilit este determinat de valoarea diodei Zener D3 şi tensiunea la R6:R7. Restul circuitului creează un multivibrator simplu pentru stimularea unui circuit ridicător de tensiune. Acesta poate fi bazat pe bobină sau pe condensator. Când tensiunea de ieşire este prea mică, multivibratorul oscilează încărcarea condensatorului C2. Odată cu creşterea tensiunii pe C2, multivibratorul va începe să opereze sporadic pentru menţinerea tensiunii dorite pe C2. Cele două metode de realizare a unui convertor ridicător de tensiune sunt prezentate în figura 2-2. Primul circuit se bazează pe un simplu condensator de comutaţie. Al doilea circuit este un circuit standard ridicător de tensiune cu bobină. Aceste circuite lucrează prin creşterea VDD. Acest lucru permite ca tensiunea VLCD să depăşească VDD.

TIP 3. – Contrast LCD controlat software cu PWM
În circuitele anterior prezentate pentru controlul contrastului, tensiunea de ieşire era reglată printr-o referinţă fixă. În unele cazuri, contrastul trebuie să fie variabil, pentru a răspunde diferitelor condiţii de operare. Modulul CCP, disponibil pe dispozitivele de control LCD, permite ca un semnal PWM să fie utilizat pentru controlul contrastului. În figura 3-1, circuitul de contrast coborâtor de tensiune este modificat prin conectarea R6 la un pin CCP. Divizorul de tensiune cu rezistenţe creat de R4 şi R5 în schema anterioară nu mai este necesar. Reacţia este oferită prin utilizarea unui ADC, dar reprezintă o operaţie opţională. Dacă este utilizată reacţia prin ADC, aceasta monitorizează tensiunea de alimentare VDD. Semnalul PWM va fi deci folosit pentru compensarea variaţiilor tensiunii de alimentare.

TIP 4. – Comanda uzuală a iluminării de fond
Orice aplicaţii care operează în condiţii de iluminare slabă necesită iluminare de fond. Majoritatea aplicaţiilor de cost redus utilizează una dintre următoarele iluminări de fond:
1) Electroluminescenţă (EL)
2) LED-uri în serie
3) LED-uri în paralel
Alte tehnologii de iluminare de fond, precum CCFL, sunt mai uzual utilizate în panouri grafice de înaltă strălucire, precum cele din laptop-uri. Utilizarea LED-urilor albe este de asemenea mai des întâlnită în LCD-uri color unde, pentru generarea culorilor, este necesară utilizarea unei surse de lumină albă. Comanda unui ecran cu Electroluminescenţă (EL) necesită un simplu semnal AC. Puteţi genera acest semnal prin simpla utilizare a unui segment nefolosit de pe controlerul LCD. Semnalul poate fi de asemenea generat cu ajutorul unui modul CCP sau prin software. Semnalul AC va trebui să treacă printr-un transformator pentru ca prin amplificare să se genereze tensiunea necesară pentru ecran. LED-urile în serie pot fi uşor comandate cu ajutorul unei surse ridicătoare de tensiune. Figura 4-1 descrie o sursă simplă ridicătoare de tensiune cu ajutorul unui puls aplicat tranzistorului. Durata pulsului este controlată de curentul prin R2. Când pulsul încetează, curentul stocat în bobină va fi transferat LED-urilor. Tensiunea va creşte la nivelul necesar comenzii curentului prin LED-uri. Tensiunea de străpungere a tranzistorului trebuie să fie egală cu tensiunea directă pe LED-uri, înmulţită cu numărul acestora. Tensiunea de referinţă a comparatorului poate fi reglată în software pentru a schimba nivelul de ieşire al LED-urilor. Dacă LED-urile sunt în paralel (figura 4-2), comanda este mult mai simplă. În acest caz, poate fi utilizat un singur tranzistor pentru a distribui curentul în mai multe LED-uri în paralel. Tranzistorul poate fi modulat prin PWM pentru obţinerea nivelului de ieşire dorit. Dacă VDD este mai mare decât curentul direct maxim, poate fi adăugată o rezistenţă pentru controlul curentului sau factorul de umplere al semnalului PWM pe tranzistor poate fi reglat pentru a asigura că LED-urile operează conform specificaţiilor.
www.microchip.com

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

  • Folosim datele dumneavoastră cu caracter personal NUMAI pentru a răspunde comentariilor/solicitărilor dumneavoastră.
  • Pentru a primi raspunsuri adecvate solicitărilor dumneavoastră, este posibil să transferăm adresa de email și numele dumneavoastră către autorul articolului.
  • Pentru mai multe informații privind politica noastră de confidențialitate și de prelucrare a datelor cu caracter personal, accesați link-ul Politica de prelucrare a datelor (GDPR) si Cookie-uri.
  • Dacă aveți întrebări sau nelămuriri cu privire la modul în care noi prelucrăm datele dumneavoastră cu caracter personal, puteți contacta responsabilul nostru cu protecția datelor la adresa de email: gdpr@esp2000.ro
  • Abonați-vă la newsletter-ul revistei noastre