由表1可知,对LCM偏压输入的控制分为两部分:常温和低温。为得到低温情况下详细的温度特性,对表1中数据进行三次样条曲线拟合,可以得到该区间内任一温度对应的偏压输入值,拟合曲线如图1所示。
数字电位器X9313 数字电位器属于模拟/数字混合信号产品,是一种步进可调电阻。其输入为数字量,输出为模拟量,是一种特殊的数/模转换器。但其输出量并非电压或电流,而是电阻值或电阻比率,故亦称之为电阻式数/模转换器。 1 性能特点 数字电位器与机械电位器相比,具有许多优点,具体性能优点如下: (1)采用集成电路工艺制成的,彻底解决了因滑片磨损而造成接触不良的问题。 (2)很容易与单片机或计算机接口,为实现批量产品的自动调节创造了条件。 (3)具有存储设置或数据的记忆功能。下次通电时能自动恢复上次操作时的存储位置。 (4)重复性好、可靠性高、密封性好、噪声低、不容易受污染、防潮湿、抗振动、抗冲击、基本不受温度、湿度、压力等环境因素的影响,使用寿命长,能提高系统的可靠性。 2 工作原理 X9313为基于三线加/减式接口的单路32抽头非易失性数字电位器。该接口属于异步串行接口,通过三根线来传送控制信号,包括片选信号(CS)、滑动方向控制信号线(U/D)和滑动端控制信号线(INC,又称计数脉冲输入信号线)。X9313有多种工作模式可供选择,用户通过不同状态下控制信号,选择所需的工作模式,具体内容可参见X9313数据手册。 3 硬件接口电路 液晶显示模块SMC0802E与微控制器的接口有直接访问和间接访问两种。直接访问方式就是把LCM作为存储器或I/O设备直接挂在单片机总线上;间接访问方式就是把LCM与单片机的某个I/O口连接,单片机通过对该I/O口的操作间接实现对LCM的控制。本方案采用直接访问方式,LCM的读写和片选信号也由MCU直接控制。数字电位器X9313的控制端CS、U/D、INC分别与MCU的三个I/O口连接,由MCU直接控制;输出端通过两个3kΩ分压电阻与SMC0802E的VEE和V0连接,VEE为液晶显示模块负压输出,经过电位器分压,得到所需偏压输入V0,调节LCM对比度。NPN型三极管的E极接入MCU的I/O口,C极接入SMC0802E的BLK引脚,通过MCU输出高低电平,控制三极管的导通,从而控制LCM背光的打开和关闭。具体硬件接口电路如图2所示。
4 程序设计 软件采用嵌入式C语言开发,温度补偿程序流程图如图3所示
字电位器程序主要包括三个部分:调节阻值至零,调节阻值至所需位置和保存阻值。根据X9313的模式选择和时序波形图,控制MCU的I/O口输出,选择数字电位器不同的工作模式,输出不同的阻值,调节LCM偏压输入。具体通用程序如下:
数字电位器输出电阻分辨率为总阻值的1/32,程序中R_Num表示模拟开关的位置,电位器输出电阻即为总阻值的R_Num/32。void Delay(int x)为延时函数,延时时间约Xms。 结语 将设计好的系统放入温度箱,进行温度实验,结果表明:在不同温度下,数字电位器输出不同的电阻值,液晶显示模块对比度稳定,显示良好。
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