Para obtener más información sobre las pantallas LCD, consulte nuestro Conceptos básicos de LCD página de tutoriales.
Hay varias formas de conectar MCU (Unidad de microcontrolador) o MPU (Unidad de microprocesador) o CPU (Unidad de procesamiento central) con LCD.
Fig. 1 Conexión entre MCU y LCD
Forma de onda de conducción LCD
La pantalla LCD no puede funcionar con CC (corriente continua), debe funcionar con CA (corriente alternativa) y la corriente general debe ser CERO. De lo contrario, el Material de Cristal Líquido se dañará tarde o temprano.
Fig. 2 Forma de onda de conducción LCD
Controlador LCD vs controlador
- Hay dos tipos de IC de controlador, controladores comunes y controladores de segmento. Los controladores comunes emiten señales para crear filas o números de líneas. Los controladores de segmento emiten las señales necesarias para crear los caracteres o columnas.
- El controlador IC recibe datos escritos en código ASCII o JIS desde la MPU y almacena estos datos en la RAM. Estos datos luego se convierten en patrones de caracteres en serie y se transfieren al controlador IC del LCD.
- Drive/Controller IC es probablemente el que se encuentra más comúnmente en un módulo de gráficos. Este IC recibe datos de la MPU y los almacena en la RAM. Además, acepta comandos directamente desde la MPU para los controladores comunes y de segmento.
Interfaz paralela vs serie
- La interfaz paralela podría transmitir muchos bits de datos al mismo tiempo dependiendo del ancho de los bits de datos.
- La interfaz serial podría transmitir solo datos de un bit al mismo tiempo
MCU/interfaz paralela
- La interfaz MCU incluye dos tipos, 6800 y 8080. 8080 es mucho más popular que 6800. Generalmente, la interfaz MCU consiste en datos de 4/8/9/16 bits (como DB0, DB1, DB7, DB8; Nota: XNUMX bits es el más popular ancho de bits), CS (selección de chip), RS (selección de registro de datos o registro de instrucciones), RD (habilitación de lectura), WR (habilitación de escritura).
- PRO: Sencillo
- CONTRAS: Necesita RAM, la velocidad es limitada.
- Utilizado en caracteres Mono, gráfico, TFT pequeño (menor que 3.5”)
Fig. 3 MCU/interfaz paralela
Interfaz serie
- La interfaz serial incluye: I2C, SPI, RS232
- PRO: menos conexión, hardware de menor costo
- CONTRAS: El software es más complicado
SPI Interface
- SPI (Bus de interfaz de periféricos en serie) incluye los siguientes 4 cables:
- SCLK: reloj serial (salida del maestro);
- MOSI; salida maestra, entrada esclava (salida del maestro);
- MISO; entrada maestra, salida esclava (salida de esclavo);
- SS: selección de esclavo
- Utilizado en Mono dígito, carácter, LCD gráfico, TFT pequeño, algunos CTP
Fig. 4 Interfaz SPI de 4 hilos
Fig. 5 Interfaz SPI de 3 hilos
Interfaz IIC (I²C)
- I²C (Circuito Inter-Integrado) incluye las siguientes 2 conexiones.
- SCL (cable de reloj en serie),
- SDA (datos en serie y cable de dirección).
- Utilizado en Mono dígito, carácter, LCD gráfico, TFT pequeño, la mayoría de CTP
Fig. 6 Interfaz IIC (I²C)
Interfaz RGB
- La interfaz RGB se ha utilizado a menudo en el control de pantallas LCD de alta resolución a gran escala. Incluye datos de 6/16/18 bits (como R0, R1, , , G0, G1, , ,B0, B1, , , ), VSYNC (sincronización vertical), HSYNC (sincronización horizontal).
- La ventaja es que los datos R, G, B se escriben en la pantalla LCD directamente sin GRAM, de alta velocidad. Normalmente se utiliza en LCD de alta resolución a gran escala.
- La desventaja es que controlar la pantalla LCD es más complejo y necesita más cables de datos que la interfaz MCU.
- Aplicación: TFT de tamaño medio (3.5” a 8”)
- La interfaz RGB incluye 24 bits, 18 bits, 16 bits
Figura 7 Interfaz RGB
Fig. 8 Ejemplos de interfaz RGB de 24 y 18 bits
Interfaz LVDS
- LVDS (señalización diferencial de bajo voltaje) es un estándar de señalización digital eléctrica que puede funcionar a velocidades muy altas sobre cables de cobre de par trenzado económicos.
- Más usado en paneles grandes (>7”)
Fig. 9 Ejemplo de interfaz LVDS
Interfaz MIPI DSI
- Alianza MIPI (interfaz de procesador de la industria móvil), DSI (interfaz de pantalla en serie)
- Dirigido a reducir el costo de los controladores de pantalla en un dispositivo móvil. Por lo general, está dirigido a LCD y tecnologías de visualización similares. Define un bus serie y un protocolo de comunicación entre el host (origen de los datos de la imagen) y el dispositivo (destino de los datos de la imagen)
- La interfaz MIPI es cada vez más popular.
Fig. 9 Ejemplo de interfaz MIPI
interfaz eDP
DisplayPort (DP) es una interfaz de pantalla digital desarrollada por un consorcio de fabricantes de chips y PC y estandarizada por la Video Electronics Standards Association (VESA). La interfaz se usa principalmente para conectar una fuente de video a un dispositivo de visualización, como un monitor de computadora, y también puede transportar audio, USB y otras formas de datos.
DisplayPort fue diseñado para reemplazar VGA, DVI y FPD-Link. La interfaz es compatible con otras interfaces, como HDMI y DVI, mediante el uso de adaptadores activos o pasivos. Se utiliza principalmente para pantallas de mayor tamaño y mayor resolución.
Fig. 10 Interfaz eDP
Interfaz UART
Un receptor/transmisor asíncrono universal (UART) es un bloque de circuitos responsable de implementar la comunicación en serie. Esencialmente, el UART actúa como intermediario entre las interfaces paralelas y seriales. En un extremo del UART hay un bus de ocho o más líneas de datos (más algunos pines de control), en el otro hay dos cables seriales: RX y TX.
Fig. 11 Interfaz URAT
Interfaz USB
Un bus serie universal (USB) es una interfaz común que permite la comunicación entre dispositivos y un controlador host, como una computadora personal (PC). Conecta dispositivos periféricos como cámaras digitales, ratones, teclados, impresoras, escáneres, dispositivos multimedia, discos duros externos y unidades flash. Ha habido cuatro generaciones de especificaciones USB: USB 1.x, USB 2.0, USB 3.x y USB4.
Es ampliamente utilizado en conexiones de paneles táctiles capacitivos.
Figura 12 Interfaz USB
Interfaz HDMI
HDMI (interfaz multimedia de alta definición) es una interfaz de audio/video patentada para transmitir datos de video sin comprimir y datos de audio digital comprimidos o sin comprimir desde un dispositivo fuente compatible con HDMI, como un controlador de pantalla, a un monitor de computadora compatible, proyector de video, televisión digital o dispositivo de audio digital. HDMI es un reemplazo digital para los estándares de video analógico.
Con más y más populares pantallas LCD TFT a color, HDMI se está volviendo popular en la industria de las pantallas.
Figura 13 Interfaz HDMI
RS232
RS232 es un protocolo estándar utilizado para la comunicación en serie, se utiliza para conectar la computadora y sus dispositivos periféricos para permitir el intercambio de datos en serie entre ellos. Como obtiene el voltaje para la ruta utilizada para el intercambio de datos entre los dispositivos.
- RS232 incluye las siguientes conexiones:
- RX
- Tierra de señal VSS
- VDD +5V
Interfaz RS232
RS-232, en comparación con interfaces posteriores como RS-422, RS-485 y Ethernet, tiene una velocidad de transmisión más baja, una longitud de cable máxima corta, una oscilación de voltaje grande, conectores estándar grandes, sin capacidad multipunto y capacidad multipunto limitada. En las computadoras personales modernas, USB ha desplazado a RS-232 de la mayoría de sus funciones de interfaz periférica. Hoy en día, pocas computadoras vienen equipadas con puertos RS-232, por lo que se debe usar un convertidor externo de USB a RS-232 o una tarjeta de expansión interna con uno o más puertos serie para conectarse a los periféricos RS-232. Sin embargo, gracias a su simplicidad y ubicuidad pasada, las interfaces RS-232 todavía se usan, particularmente en máquinas industriales, equipos de redes e instrumentos científicos donde una conexión de datos por cable de corto alcance, punto a punto y baja velocidad es totalmente adecuada. .
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