MAXIM Triplexed LCD Decoder/Drivers：高性能LCD驱动的全面解析

一、前言

在当今的电子设备中，液晶显示（LCD）技术的应用无处不在。从便携式仪器到工业设备，从电信设备到医疗设备等，都需要高质量的LCD驱动来实现清晰、准确的显示效果。MAXIM的MAX7231/32/33/34系列集成电路正是一系列出色的三重液晶显示（LCD）驱动，能够为各种应用提供强大的支持。今天，我们就来深入了解一下这一系列产品。

文件下载：MAX7231.pdf

二、产品概述

（一）基本介绍

MAX7231/32/33/34 系列集成电路是完整的三重液晶显示（LCD）驱动产品线。它们能将微处理器（或数字系统）与多路复用的数字和 18 段字符显示相连接，减少了为显示服务所需的 ROM 空间和 CPU 时间。这对于资源有限的系统来说，无疑是一个巨大的优势，能够让系统更加高效地运行。

（二）应用场景

这些低功耗的 LCD 驱动器适用于多种场景，如便携式仪器、工业设备、电信设备、医疗设备和机器控制等。在便携式仪器中，低功耗的特性可以延长电池的使用时间；而在工业设备和机器控制中，其稳定性和可靠性则能保证设备的正常运行。

三、产品特性

（一）不同型号驱动能力

• MAX7231：可驱动 8 位/7 段显示，采用并行输入格式，每位有 2 个 annunciators。
• MAX7232：能驱动 10 位/7 段显示，为串行输入格式，同样每位有 2 个 annunciators。
• MAX7233：可驱动 4 个字母数字字符/18 段显示，并行输入格式。
• MAX7234：驱动 5 个字母数字字符/18 段显示，串行输入格式。

不同的驱动能力和输入格式可以满足不同用户的需求，工程师可以根据具体的项目需求来选择合适的型号。

（二）其他特性

• 片上振荡器：使得芯片自身具备振荡功能，无需额外的外部振荡电路，简化了设计。
• 直接与微处理器接口：方便与微处理器进行连接，实现数据的传输和控制。
• 单片、低功耗 CMOS 设计：低功耗设计降低了系统的功耗，CMOS 工艺则保证了芯片的性能和稳定性。

四、订购信息

该系列产品提供了多种温度范围和封装选择，如 -20°C 到 +85°C 的温度范围，40 引脚塑料 DIP 和 44 引脚塑料芯片载体（Quad Pack）等封装形式。工程师在订购时，可以根据实际的使用环境和安装要求来选择合适的产品。

五、电气特性

（一）电源电压

电源电压范围为 4.5V 到 5.5V，逻辑电源电流在不同条件下有不同的取值，如在排除显示电流、VDisp = 2V 时，电流有一定的范围。这要求工程师在设计电源电路时，要确保电源电压的稳定性，以保证芯片的正常工作。

（二）显示电压相关

显示电压范围与 V+ 有关，显示电压设置电流和电阻值也有相应的要求。在实际应用中，要注意显示电压的设置，避免出现设备锁存和芯片损坏的情况。例如，不要将 Pin 2 驱动到低于 Ground 或高于 V+ 的电压。

（三）其他参数

显示帧率在 60Hz 到 120Hz 之间，输入低电平和高电平也有明确的范围，这些参数对于保证显示的质量和稳定性至关重要。

六、输入接口

（一）并行输入接口

MAX7231 和 MAX7233 采用并行输入接口，地址和数据位在片选信号的上升沿锁存。在设计时，要注意片选脉冲宽度、地址/数据建立时间和保持时间等参数，以确保数据的正确传输。例如，要保证新数据在之前解码数据写入输出之后再出现在解码器输入，这就需要控制好片选脉冲之间的最小时间。

（二）串行输入接口

MAX7232 和 MAX7234 采用串行输入接口，当数据接受输出为低电平时，WRITE 脉冲会使芯片解码数据并将其锁存到输出锁存器中。在使用串行输入接口时，要注意数据时钟的设置和数据的写入顺序，以确保数据的正确解码和显示。

七、温度补偿

（一）温度对 LCD 的影响

温度对液晶显示有两方面的影响。一方面，低温时显示可能需要较长时间才能切换到新字符；另一方面，温度会显著影响液晶阈值电压的变化，典型的多路复用 LCD 中使用的液晶材料，其开启显示所需的峰值电压（Vp）温度系数为 -7 到 -14mV/°C。这意味着随着温度升高，阈值电压下降，如果 Vp 为固定值，当阈值电压低于 Vp/3 时，OFF 段可能会变得可见。

（二）解决方法

为避免高温时出现问题，可以将 Vp 设置为一个固定电压，使 RMS OFF 电压 Vp/3 刚好低于最高预期温度下的阈值电压。这种方法适用于显示温度变化不大的情况。

八、显示电压设置

（一）内部电阻串

芯片内部有三个等值电阻组成的电阻串，用于设置驱动电压（VDISP），用户可以通过 Pin 2 输入来优化显示电压。在使用时，要注意不要将 Pin 2 驱动到超出规定范围的电压，以免损坏芯片。

（二）简单调整方法

可以使用一个最大阻值为 200kΩ 的电位器从 Pin 2 连接到 Ground，来调整显示电压。但这种方法由于片上电阻的正温度系数，只适用于芯片和显示温度变化不超过 5°C（15°F）的应用。

（三）其他方法

在电池供电的应用中，如果显示电压与电池电压相同（通常为 3 到 4.5 伏），可以将 VDISP 连接到 Ground 来操作芯片。还可以使用二极管串来设置显示电压，这种方法可以提供一定的温度补偿。

九、输出代码和显示字体

（一）数字显示驱动

MAX7231 和 MAX7232 数字显示驱动器可驱动 7 段显示加每个数字 2 个 annunciators。不同后缀的设备，其 annunciator 的位置和输出代码有所不同。例如，A 和 B 后缀设备的两个 annunciators 都放在 COM3 上，而 C 后缀设备的左手 annunciator 放在 COM1，右手 annunciator 放在 COM3。

（二）字母数字显示驱动

MAX7233 和 MAX7234 有 A 和 B 版本，可将 ASCII 6 位子集解码为 18 段显示。A 版本的数字为半宽，B 版本的数字为全宽。

十、总结

MAXIM 的 MAX7231/32/33/34 系列三重 LCD 解码器/驱动器是一系列功能强大、性能稳定的 LCD 驱动产品。它们具有多种特性和丰富的功能，适用于多种应用场景。在设计过程中，工程师需要根据具体的需求和应用环境，合理选择产品，并注意电气特性、输入接口、温度补偿和显示电压设置等方面的问题，以确保系统的正常运行和显示效果。大家在实际应用中遇到过哪些问题呢？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享交流。