基于手持終端的LCD驅動(dòng)電路的實(shí)現

引言

　　現在大部分的便攜式手持終端產(chǎn)品，如移動(dòng)電話(huà)、導航系統等，都擁有一個(gè)小型LCD顯示屏，這使LCD驅動(dòng)電路的設計成為手持終端設計的重要組成部分。

　　LCD驅動(dòng)電路的設計是手持終端產(chǎn)品的重要組成部分。本文設計并實(shí)現了基于S3C2440A的手持終端LCD驅動(dòng)電路。以應用于特殊行業(yè)的手持終端為例，敘述LCD驅動(dòng)電路的設計實(shí)現方法。

　　硬件電路設計

　　硬件電路結構

　　本設計中手持終端CPU采用三星公司ARM920T內核處理器S3C2440A，其LCD控制器支持STN LCD和TFT LCD，實(shí)際使用的LCD為L(cháng)TS350Q1-PE1_PI，屬于TFT LCD。

　　電路框圖如圖1所示。

　　驅動(dòng)電路主要包括三部分：第一部分是LCD驅動(dòng)，采用MAX1779芯片;第二部分是LED背光驅動(dòng)，采用MP1521芯片;第三部分是VCOM信號驅動(dòng)，采用LM8261芯片。這里主要敘述LCD驅動(dòng)和背光電路的實(shí)現。

　　LCD驅動(dòng)電路

　　由于LCD內集成有數字電路和模擬電路，需要外部提供數字電壓DVDD和模擬電壓AVDD。另外，為了完成數據掃描，需要TFT輪流開(kāi)啟/關(guān)閉。當TFT開(kāi)啟時(shí)，數據通過(guò)源極驅動(dòng)器加載到顯示電極，顯示電極和公共電極間的電壓差再作用于液晶實(shí)現顯示，因此需要控制TFT的開(kāi)啟電壓VGH、關(guān)閉電壓VGL，以及加到公共電極上的電壓VCOM。

　　MAX1779芯片能產(chǎn)生LCD需要的模擬電壓AVDD、柵極開(kāi)啟電壓VGH及柵極關(guān)斷電壓VGL。芯片內部集成有3個(gè)DC-DC轉換器，其中包括兩個(gè)充電泵和一個(gè)升壓轉換器，可以為小型TFT液晶屏提供高效的調節電壓。LCD驅動(dòng)電路如圖2所示。

　　這里，一個(gè)充電泵產(chǎn)生正電壓，作為T(mén)FT的開(kāi)啟電壓VGH;另外一個(gè)充電泵產(chǎn)生負電壓，作為T(mén)FT的關(guān)閉電壓VGL。此外，芯片還可以產(chǎn)生-5V電壓輸出，設計時(shí)利用-5V輸出電壓協(xié)助LM8261產(chǎn)生VCOM信號。

　　LED背光驅動(dòng)電路

　　LCD作為一種被動(dòng)顯示器件本身并不能發(fā)光，必須要有背光模塊提供光源。白光LED由于復雜程度較低、成本低且尺寸較小，被普遍用做嵌入式手持設備的LCD背光源。本文中背光驅動(dòng)電路如圖3所示。

　　驅動(dòng)芯片采用MP1521，該芯片有3組獨立的電流反饋回路，可同時(shí)驅動(dòng)3組并聯(lián)的LED?，F將3組反饋回路FB1、FB2、FB3短接，可以提供更大的驅動(dòng)電流，用于驅動(dòng)6個(gè)白色串聯(lián)LED背光燈。

　　MP1521支持兩種方式控制LED亮度，一是將BRT連接在范圍為0.26V~1.2V的電壓上，另外一種是通過(guò)PWM信號控制LED亮度。設計時(shí)，將其連接在PWM端口，使用PWM控制LCD背光亮度。

　　S3C2440A有5個(gè)16bit定時(shí)器，其中定時(shí)器0、1、2、3有PWM功能。將BRT連接到能夠輸出PWM信號的CPU的TOUT0/GPB0引腳，利用定時(shí)器0產(chǎn)生的PWM信號控制LCD亮度。通過(guò)改變PWM信號的占空比調整LED亮度，而通過(guò)設置CPU內部寄存器的值可以改變PWM的占空比。

　　為了節省功耗，電路的使能(EN)端接CPU的LCD_PWREN管腳，高電平時(shí)背光電路工作;低電平時(shí)背光電路不工作。同時(shí)，可將EN端通過(guò)電阻直接連接到3.3V電源上以便調試時(shí)使用。

　　LCD_BCK+和LCD_BCK-分別連接到串聯(lián)LED的正負兩端。