ЖК-дисплеи от мобильных телефонов в схемах на микроконтроллере

April 24, 2014 by admin Комментировать »

Как правильно сказать, «сотовый телефон» или «мобильный телефон»? Раньше мобильными считали сотовые, спутниковые и радиотелефоны, а также аппараты транкинговой связи. Тем не менее, жизнь вносит свои коррективы в правила лингвистов. Название «мобильный телефон» (на сленге «мобилка», «мобильник») сейчас прочно ассоциируется именно с носимым сотовым телефонным аппаратом индивидуального пользования. А вот домашний переносной телефон стабильно называют «радиотелефоном», никогда не путая его с «мобильным».

Массовое производство мобильных телефонов означает большие объёмы и низкую стоимость. В ремонтных мастерских, в интернет-магазинах, в сервисных центрах сейчас несложно достать новые или бывшие в употреблении дисплеи разных марок от разных телефонов. Классифицируются они как графические ЖК- дисплеи с фирменным контроллером, нестандартных размеров и пропорций.

Различают монохромные и цветные «мобильные» дисплеи. У последних существуют две технологии изготовления экранов:

•                 с пассивными матрицами на «сильно закрученных кристаллах» (STN, Super Twisted Nematic), достоинство — низкая цена;

•                 с активными матрицами на тонкоплёночных транзисторах (TFT, Thin Film Transistor), достоинство — высокая яркость и насыщенность цвета.

Физику работы цветного ЖК-дисплея лучше пояснить «на пальцах». Условно можно представить себе «конденсатор» обычного ЖКИ, параллельно которому включён полевой транзистор, работающий в активном режиме. Подавая извне сигнал на его затвор, можно плавно изменять сопротивление между стоком и истоком транзистора, а значит и напряжение на обкладках «конденсатора». В результате прозрачность жикокристаллического вещества в этом месте будет постепенно переходить от минимума к максимуму. Если покрасить подложку «конденсатора» не в чёрный, а в красный (зелёный, синий) цвет и создать яркую подсветку снизу, то будет видно плавное появление цветного пиксела. Если разместить близко друг от друга три разноцветные подложки RGB с тремя транзисторами и отдельно управлять каждым из них, то в сумме получится вся радуга оттенков.

Сами цветные субпикселы могут располагаться по аналогии с кинескопом телевизора — вертикальной полосой, «мозаикой» или дельта-структурой. На близком расстоянии точки явственно различимы, но это не беда: поскольку используется свойство человеческого глаза смешивать цвета под углом зрения меньше 0.03°. На расстоянии 20…40 см от ЖК-экрана цвет отдельного субпиксела различит разве что человек с орлиным зрением.

Физическое подключение «мобильных» дисплеев к MK особых хлопот не доставляет, т.к. для передачи данных используются последовательные интерфейсы, очень похожие на SPI. Сложности возникают на программном уровне, ведь информацию о командах и протоколах фирмы-разработчики держат в секрете. Косвенные данные можно «выудить» из даташитов на контроллеры дисплеев, остальное исследуется на практике через интернет-форумы методом интернационального «мозгового штурма». В результате наиболее изученными оказались некоторые типы чёрно-белых (Рис. 2.45, а, б) и цветных (Рис. 2.46, а…д) ЖК-дисплеев, применяемых в мобильных телефонах фирм Nokia и Siemens.

Рис. 2.45. Схемы подключения чёрно-белых дисплеев от мобильных телефонов к MK:

а) напряжение питания «мобильных» ЖК-дисплеев составляет 2.8…3.3 В, поэтому проще всего использовать один общий с MK источник питания. Чёрно-белые ЖК-дисплеи, которые не имеют подсветки, потребляют мало энергии, следовательно, питание для них можно взять от одного-двух выходов MK (на схеме показано пунктиром). Главная проблема заключается в конструкции, поскольку контактные площадки выводов HG1 не предназначены для пайки. Необходимо ставить гребёнку прокладок из металлизированной резины и ответную печатную плату. Как вариант, можно использовать имеющийся конструктив мобильного телефона;

б) при наличии в системе двух разных источников питания необходимо согласовывать логические уровни между ЖК-дисплеем HG1 и MK, в частности, через микросхему DD1. Все её буферные элементы передают данные только в одном направлении — от MK к индикатору HG1.

Рис. 2.46. Схемы подключения цветных дисплеев от мобильных телефонов к MK (начало):

а)параметры дисплея HG1 (фирма Nokia): 98×67 пикселов, 4096 цветов. Недостаток дисплея — отсутствие встроенной подсветки изображения, т.е. необходимо самостоятельно устанавливать дополнительные светодиоды в удобном по конструкции месте — обычно снизу или с торцов по бокам. Резисторы R1…R4 ставят при большой длине соединительного кабеля для уменьшения искажений на фронтах сигналов; О

О Рис. 2.46. Схемы подключения цветных дисплеев от мобильных телефонов к MK (окончание):

б) параметры дисплея HG1 (фирма Siemens): 132×176 пикселов, 65536 цветов. Низкоомные делители на резисторах Л7…7Шсогласуют уровни сигналов между HG1 и MK. Питание дисплея стабилизируется микросхемой DA1. Индикатор HG1 имеет удобные площадки для пайки проводов. При нестабильном запуске надо соединить вывод «RES» индикатора с питанием +2.9 В;

в) делители на резисторах R1…R4, 7?5…7?£согласуют уровни сигналов между MK и дисплеем HG1 фирмы Nokia(132xl32 пиксела, 4096 цветов). Сопротивления резисторов должны быть низкими, чтобы не ухудшить скорость передачи данных. Питание на процессорную часть индикатора HG1 подаётся через делитель R10, R1L Яркость изображения регулируется методом ШИМ через транзистор VT1 Резистором Д72задаётся ток подсветки 30…50 мА при напряжении 6…7 В;

г) аналогично Рис. 2.46, б, но с одинаковым напряжением питания MK и индикатора HG1\

д) аналогично Рис. 2.46, в, но с одинаковым напряжением питания MK и индикатора HG1.

Источник: Рюмик, С. М., 1000 и одна микроконтроллерная схема. Вып. 2 / С. М. Рюмик. — М.:ЛР Додэка-ХХ1, 2011. — 400 с.: ил. + CD. — (Серия «Программируемые системы»).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты