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Dialog Semiconductors – Alternative Realisierung von I2C LCD-Treiber mit GreenPAK™ ICs

Eine einfache LED-Segmentanzeige in einem Produkt zu realisieren geht schnell. Aber in der heutigen Zeit sind IC nahezu jeder Produktgruppe sehr schwer zu beschaffen. Die Reduzierung des Bedarfs an spezifischen ICs kann bei der Entwicklung einer solchen Lösung helfen und die Zeit bis zum Produktstart verkürzen!

Liquid Crystal Displays (LCD) werden wegen ihrer guten visuellen Eigenschaften, ihrer niedrigen Kosten und ihres geringen Stromverbrauchs häufig für kommerzielle und industrielle Anwendungen eingesetzt.

Diese Eigenschaften machen LCDs zur Standardlösung für batteriebetriebene Geräte, wie tragbare Instrumente, Wasser- / Stromzähler, Taschenrechner, Uhren, Radios usw.

Damit die LCD-Anzeige jedoch richtig gesteuert werden kann, muss der elektronische Treiber des LCD geeignete Spannungswellenformen für die LCD-Pins erzeugen. Dabei sollte es sich um Wechselspannungen (AC) handeln, da Gleichspannungen (DC) das Display dauerhaft beschädigen. Üblicher Weise findet ein geeigneter Treiber Einsatz der diese spezifischen Signale generiert und so LCD-Anzeigen mit minimalen Stromverbrauch ermöglicht.


Die GreenPAK™ ICs sind konfigurierbare Mixed-Signal Bausteine die je nach Derivat mit unterschiedlichen Funktionsblöcken (Logik, I2C, Oszillatoren, Delay-Blöcke, ADCs, GPIOs, …)  ausgestattet sind. Nähere Informationen dazu später in diesem Beitrag.

Es gibt zwei Arten von LCDs, die statischen mit nur einer Backplane und einem Pin für die individuelle Segmentsteuerung und Displays mit mehreren Backplanes die durch ein geschicktes Zeit-Multiplexverfahren mit reduzierter Pin Anzahl auskommt.


Multiplex LCD Driver


Gemäß der Applicationnote AN-CM-276 ist der SLG4AD43237V eine flexible direkt verfügbare (vorprogrammierte) Lösung, die 4 wichtige Funktionen für Geräte mit kostengünstigen 4-Common x 8-Segment-Multiplex-LCDs integriert:


  • LCD Multiplex Driver
  • Display RAM (8 Byte)
  • Watchdog Timer
  • Button Reset

Darüber hinaus sind die weiteren Vorteile dieses GreenPAK™ IC basierten I2C LCD-Treibers

  • Niedrigere Kosten als herkömmliche LCD-Treiber
  • Sehr geringe Lieferzeiten, auch in der heutigen Zeit (14 Wochen)
  • LCD-Controller anderer Hersteller sind für z.B. 32 x 4 Displays entwickelt und benötigen daher oft deutlich größere Gehäuse wie ein QFN-44
  • Ermöglicht den Einsatz von MCUs mit sehr wenigen GPIOs und/oder kann zur Erweiterung von Microcontrollern mit integrierten LCD Treiber verwendet werden
  • Watchdog mit 2s Zeitintervall, über I2C rekonfigurierbar
  • Rücksetzen des Watchdog-Zählers über I2C oder GPIO

Aber das ist nicht alles, wenn mehr Segmente benötigt werden:


  • Die maximal mögliche Matrix ist derzeit 6-fach x 12-Segment-Anzeige bei Verwendung eines SLG46880/81
  • Spannungsüberwachungsfunktionen optional realisierbar
  • Tastendrucksequenzen für mehrstufige Reset-Funktionen

Statische LCD Driver


Im Gegensatz zur eingangs erwähnten Multiplex Lösung SLG4AD43237V wird nachfolgend das Design eines statischen LCD-Treibers mit dem GreenPAK™-Baustein SLG46537V vorgestellt (AN-CM-256). Der realisierte LCD-Treiber steuert bis zu 15 LCD-Segmente an, wobei er nur wenige Mikroampere Strom von der Stromversorgung benötigt und eine I2C-Schnittstelle zur Steuerung bietet.


Ein Blockdiagramm unten veranschaulicht ein solches Design. Die grundlegenden Blöcke des Entwurfs sind die I2C-Schnittstellen Block, als Segmenttreiber konfigurierte GPIOs, der interne Oszillator und ein Umschalter um auch eine Externe Displaytaktzuführung zu ermöglichen.



Lesen Sie hier mehr über GreenPAK™ auf 2 Seiten:


Kontaktieren Sie uns über weitere Details, wie GreenPAK™ ICs für die Ansteuerung von LCDs verwendet werden können sowie die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten dieser flexibel konfigurierbaren IC Familie!


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