HD44780液晶顯示器的串行連接電路(05-100)

　　大多數LCD(液晶顯示器)字符顯示通過控制器IC連接到外部世界。然而,這種接口有嚴重的缺點。這種接口用微控制器的大量通用I/O(GPIO)引腳,而且不能提供數字對比度或背光亮度控制。

　　本文所示的電路(圖1)是Hitachi 公司HD44780LCD的串行化接口電路,它使所需的GPIO數從11降到2并提供LCD對比度和背光亮度的數字控制。1個通用I/O口擴展器(U1)模擬典型的微控制器8位I/O口。若微控制器集成有I2C外設,則用少量或無額外碼就可實現此接口。做為一種替代方法,可以通過普通GPIO引腳位開關所需的信號。

　　圖1 LCD的可編程對比度和背光控制電源,此電源使所需GPIO線從11條降到2條

　　運放U3b緩沖DAC輸出OUT1,此輸出控制對比度電壓。DAC輸出OUT0控制由運放U3A、MOSFET N1、電阻器R1、R5和R6組成的恒流變換器。此電流變換器在DAC電壓輸出為滿量程時耗電500mA。

　　可以根據LCD顯示器的大小調節最大LED背光電流。為此,用下列方程式計算電阻器R1、R5和R6值：

　　R1=(VDDCmin)-VFLED(MAX)-RDS(ON)×IFLED(MAX))/IFLED(MAX)

　　PR1=IFLED(MAX)2×R1

　　R5=R6[(VFS(DAC)/(R1×IFLED(MAX)-1]

　　其中：VDD(MIN)：最小陽極電源電壓(一般4.5V)

　　VFLED(MAX)：最大正向LED電壓

　　IFLED(MAX)：最大正向LED電流

　　RDS(ON)：開關N1的導通電阻

　　VFS(DAC)：DAC滿量程電壓輸出

　　PR1：電阻器R1的最小功率額定值

　　R6=10KΩ(魯) ■