电子说
在电子设备的设计中,LCD模块是至关重要的显示部件。今天我们来深入了解一下Orient Display(N.A.)Ltd.的一款LCD模块——AMC0802C,从多个方面剖析其特点和性能。
该模块的分类信息涵盖多个方面,包括品牌、显示类型、显示字体、型号序列号等。显示类型有字符型(C)、图形型(G)和定制型(NONE);显示字体以字符数和行数等表示;RoHS合规性有“R(是)”和“NONE(否)”;IC封装类型多样,如SMT(M)、COB(B)等;LCD模式包含TN正性(P)、TN负性(N)等多种;还有不同的视角方向、温度范围、LCD偏光片类型、背光类型及颜色等。这些分类信息为工程师在选型时提供了丰富的参考。
在使用LCD模块时,有诸多注意事项。避免对模块施加过度冲击,不要对其进行改动或修改;禁止在印刷电路板上额外打孔、改变形状或更换组件;切勿拆解LCM;不要在绝对最大额定值以上操作;避免掉落、弯曲或扭曲LCM;焊接只能在I/O端子进行;存储时需放在防静电容器和干净的环境中。这些注意事项能有效保护模块,延长其使用寿命。
LCD类型为STN,占空比为1/16,视角方向为6点钟或12点钟,背光类型有无背光和黄绿色背光两种。这些参数决定了模块的显示效果和适用场景。
| 项目 | 符号 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| 输入电压 | VI | -0.3 | VDD + 0.3 | V |
| 逻辑电源电压 | VDD - VSS | -0.3 | 7.0 | V |
| LCD电源电压 | VDD - V0 | Vdd - 13.5 | 0 | V |
| 标准工作温度 | Top | 0 | 50 | °C |
| LCM存储温度 | Tstr | -10 | 60 | °C |
| 宽温度工作温度 | Top | -20 | 70 | °C |
| 宽温度LCM存储温度 | Tstr | -30 | 80 | °C |
工程师在设计电路时,必须确保模块工作在这些额定值范围内,否则可能会导致模块损坏。
逻辑电源电压(VDD - VSS)范围为4.5 - 5.5V,典型值为5.0V;LCD电源电压(VDD - V0)在Ta = 25°C时,范围为4.5 - 5.5V,典型值为4.8V。
输入高电压(VIH)为0.7VDD - VDD,输入低电压(VIL)为VSS - 0.3VDD。
电源电流(IDD)在VDD = 5V时,范围为0.8 - 2.0mA,典型值为1.2mA。
黄绿色背光的电源电压(VLED)范围为3.8 - 4.3V,典型值为4.1V,且LED芯片数量为30个(2x15)。
垂直视角(V)在对比度比(CR)为2时,范围为 -20° - 35°;水平视角(H)在CR为2时,范围为 -30° - 30°。
对比度比(CR)典型值为3。
上升时间(Trise)和下降时间(Tfall)最大为250ms。
这些光学特性影响着模块的视觉效果,工程师在设计时需要根据实际需求进行考虑。
| 引脚编号 | 符号 | 电平 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 1 | VSS | 0V | 接地 |
| 2 | VDD | 5.0V | 逻辑电源电压 |
| 3 | V0 | 可变 | LCD工作电压 |
| 4 | RS | H/L | H:数据,L:指令代码 |
| 5 | R/W | H/L | H:读取(MPU→模块),L:写入(MPU→模块) |
| 6 | E | H, H→L | 芯片使能信号 |
| 7 - 14 | DB0 - DB7 | H/L | 数据位0 - 7 |
| 15 | LED(+) | LED背光阳极 | |
| 16 | LED(-) | LED背光阴极 |
工程师需要根据这些引脚功能来进行电路连接和信号控制。
有单电源电压类型和双电源电压类型,LCD驱动电压为Vdd - V0,VR范围为10K - 20K。不同的电源供应方式需要工程师根据具体设计进行选择。
该LCD显示模块内置LSI控制器,有指令寄存器(IR)和数据寄存器(DR)。IR存储指令代码和地址信息,只能由MPU写入;DR临时存储要写入或读取的数据。通过寄存器选择器(RS)信号可以选择这两个寄存器。
当忙碌标志为1时,控制器处于内部操作模式,不接受下一条指令。当RS = 0且R/W = 1时,忙碌标志输出到DB7,必须确保忙碌标志为0后才能写入下一条指令。
地址计数器为显示数据RAM(DDRAM)和字符发生器RAM(CGRAM)分配地址。
DDRAM用于存储以8位字符代码表示的显示数据,扩展容量为80×8位或80个字符。
CGROM根据8位字符代码生成5×8点或5×10点的字符图案。
用户可以通过程序重写CGRAM中的字符,5×8点可写入8个字符图案,5×10点可写入4个字符图案。
| 指令 | 指令代码(RS、R/W、DB7 - DB0) | 描述 | 执行时间(fosc = 270Khz) |
|---|---|---|---|
| 清除显示 | 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 | 将“00H”写入DDRAM并将DDRAM地址从AC设置为“00H” | 1.53ms |
| 返回主页 | 0 0 0 0 0 0 0 0 1 - | 将DDRAM地址从AC设置为“00H”,如果光标已移动则返回其原始位置,DDRAM内容不变 | 1.53ms |
| 输入模式设置 | 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D SH | 分配光标移动方向并启用整个显示的移动 | 39us |
| 显示开/关控制 | 0 0 0 0 0 0 1 D C B | 设置显示(D)、光标(C)和光标闪烁(B)的开/关控制位 | 39us |
| 光标或显示移动 | 0 0 0 0 0 1 S/C R/L - - | 设置光标移动和显示移动控制位及方向,不改变DDRAM数据 | 39us |
| 功能设置 | 0 0 0 0 1 DL N F - - | 设置接口数据长度(DL:8位/4位)、显示行数(N:2行/1行)和显示字体类型(F:5x11点/5x8点) | 39us |
| 设置CGRAM地址 | 0 0 0 1 ACS AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 | 在地址计数器中设置CGRAM地址 | 39us |
| 设置DDRAM地址 | 0 0 1 AC6 ACS AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 | 在地址计数器中设置DDRAM地址 | 39us |
| 读取忙碌标志和地址 | 0 1 BF AC6 ACS AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 | 通过读取BF可知是否处于内部操作,也可读取地址计数器内容 | 0us |
| 写入数据到RAM | 1 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 | 将数据写入内部RAM(DDRAM/CGRAM) | 43us |
| 从RAM读取数据 | 1 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 | 从内部RAM(DDRAM/CGRAM)读取数据 | 43us |
工程师需要根据这些指令来实现对模块的各种操作。
在Ta = 25°C,VDD = 5.0 ± 0.5V条件下,使能周期时间(tcycE)最小为1200ns,使能脉冲宽度(高电平)(PWEH)最小为140ns,使能上升/下降时间(tEr, tEf)最大为25ns等。
同样在上述条件下,使能周期时间(tcycE)最小为1200ns,使能脉冲宽度(高电平)(PWEH)最小为140ns,数据延迟时间(tDDR)最大为100ns等。
模块有4位接口和8位接口的初始化方式,不同的接口方式在初始化步骤上可能有所不同,工程师需要根据实际使用的接口进行正确的初始化操作。
在质量保证方面,对屏幕外观有严格的标准。例如,对于斑点,根据大小和清晰度有不同的可接受数量;对于偏光片中的气泡、划痕、允许密度和着色等也都有相应的判断标准。这些标准有助于确保模块的外观质量。
包括高温存储(60°C,96hrs)、低温存储(-10°C,96hrs)、高温操作(50°C,96hrs)、低温操作(0°C,96hrs)、高温/高湿度存储(60°C,90%RH,96hrs)、高温/高湿度操作(50°C,90%RH,96hrs)和温度循环(-10°C - 25°C - 60°C,10个循环)等测试。
有振动测试(10 - 22Hz→1.5mmp - p,22 - 500Hz→1.5G,共0.5hrs)和冲击测试(50G半正弦波,11ms,每个方向3次)。
这些可靠性测试确保了模块在不同环境和机械条件下的稳定性和耐久性。
在设计使用这款LCD模块时,电子工程师需要全面考虑上述各个方面的参数和特性,以确保模块能够在实际应用中稳定、可靠地工作。你在使用类似LCD模块时遇到过哪些问题呢?欢迎在评论区分享。
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