কিভাবে I²C ইন্টারফেস দিয়ে স্ট্যাটিক এলসিডি ড্রাইভার তৈরি করবেন: 12 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:56

লিকুইড ক্রিস্টাল ডিসপ্লে (LCD) বাণিজ্যিক এবং শিল্প অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় কারণ তাদের ভাল চাক্ষুষ বৈশিষ্ট্য, কম খরচে এবং কম বিদ্যুৎ খরচ। এই বৈশিষ্ট্যগুলি এলসিডি ব্যাটারি চালিত ডিভাইসের জন্য আদর্শ সমাধান করে, যেমন পোর্টেবল যন্ত্র, ক্যালকুলেটর, ঘড়ি, রেডিও ইত্যাদি।

যাইহোক, এলসিডি যা দেখায় তা সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে, এলসিডির ইলেকট্রনিক ড্রাইভারকে অবশ্যই এলসিডি পিনগুলিতে উপযুক্ত ভোল্টেজ ওয়েভফর্ম তৈরি করতে হবে। ওয়েভফর্মগুলি এসি (বিকল্প কারেন্ট) প্রকৃতির হওয়া উচিত কারণ ডিসি (সরাসরি কারেন্ট) ভোল্টেজগুলি স্থায়ীভাবে ডিভাইসটিকে ক্ষতিগ্রস্ত করবে। যথাযথ ড্রাইভার এই সংকেতগুলিকে সর্বনিম্ন বিদ্যুত ব্যবহারে এলসিডিতে উৎসাহিত করবে।

দুটি ধরণের এলসিডি বিদ্যমান, স্ট্যাটিক, কেবলমাত্র একটি ব্যাকপ্লেইন এবং পৃথক সেগমেন্ট নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি পিন এবং মাল্টিপ্লেক্সেড, একাধিক ব্যাকপ্লেইন এবং প্রতিটি পিনের জন্য একাধিক অংশ সংযুক্ত।

এই নির্দেশযোগ্য SLG46537V GreenPAK ™ ডিভাইসের সাথে একটি স্ট্যাটিক LCD ড্রাইভারের নকশা উপস্থাপন করবে। পরিকল্পিত এলসিডি ড্রাইভার বিদ্যুৎ সরবরাহ থেকে কয়েকটি মাইক্রোঅ্যাম্পিয়ার কারেন্ট ব্যবহার করে 15 টি এলসিডি সেগমেন্ট পর্যন্ত গাড়ি চালাবে এবং নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি I²C ইন্টারফেস সরবরাহ করবে।

নিম্নলিখিত বিভাগে দেখানো হবে:

L এলসিডি সম্পর্কে প্রাথমিক জ্ঞান তথ্য;

Detail SLG46537V GreenPAK LCD ড্রাইভার ডিজাইন বিস্তারিতভাবে;

Green কিভাবে দুটি গ্রীনপ্যাক ডিভাইসের সাথে একটি সাত সেগমেন্ট, 4-অঙ্কের স্ট্যাটিক এলসিডি চালাতে হয়।

নীচে আমরা I stepsC ইন্টারফেস সহ স্ট্যাটিক এলসিডি ড্রাইভার তৈরির জন্য কীভাবে প্রোগ্রাম করা হয়েছে তা বোঝার জন্য প্রয়োজনীয় পদক্ষেপগুলি বর্ণনা করেছি। যাইহোক, যদি আপনি শুধু প্রোগ্রামিং এর ফলাফল পেতে চান, ইতিমধ্যে সম্পন্ন GreenPAK ডিজাইন ফাইল দেখতে GreenPAK সফটওয়্যারটি ডাউনলোড করুন। আপনার কম্পিউটারে গ্রীনপ্যাক ডেভেলপমেন্ট কিট লাগান এবং I²C ইন্টারফেস সহ স্ট্যাটিক এলসিডি ড্রাইভার তৈরি করতে প্রোগ্রাম হিট করুন।

ধাপ 1: তরল স্ফটিক প্রদর্শনের মূল বিষয়গুলি

লিকুইড ক্রিস্টাল ডিসপ্লে (এলসিডি) হল এমন একটি প্রযুক্তি যা আলো নির্গত করে না, এটি শুধুমাত্র একটি বহিরাগত আলোর উৎস কিভাবে যায় তা নিয়ন্ত্রণ করে। এই বাহ্যিক আলোর উৎস হতে পারে পরিবেষ্টিত আলো, প্রতিফলিত ডিসপ্লে টাইপ, অথবা ব্যাকলাইটের নেতৃত্বে বা বাতি থেকে আসা আলো, ট্রান্সমিসিভ ডিসপ্লে টাইপের। এলসিডিগুলি কাচের দুটি প্লেট (উপরের এবং নীচে), তাদের মধ্যে তরল স্ফটিকের একটি পাতলা স্তর (এলসি) এবং দুটি হালকা পোলারাইজার (অ্যাপ্লিকেশন নোট AN-001-এলসিডি প্রযুক্তি, হিটাচি, অ্যাপ্লিকেশন নোট AN-005-ডিসপ্লে মোড, হিটাচি) পোলারাইজার হল হালকা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের জন্য একটি হালকা ফিল্টার। ডান ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের দিকের কেবলমাত্র হালকা উপাদানগুলি পোলারাইজার দিয়ে যায়, যখন অন্যান্য উপাদানগুলি অবরুদ্ধ থাকে।

তরল স্ফটিক একটি জৈব পদার্থ যা 90 ডিগ্রী বা তার বেশি আলোর ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রকে ঘোরায়। যাইহোক, যখন একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র এলসিতে প্রয়োগ করা হয় তখন এটি আর আলোকে ঘোরায় না। উপরের এবং নিচের ডিসপ্লে গ্লাসে স্বচ্ছ ইলেকট্রোড যুক্ত করার সাথে সাথে, বিদ্যুৎ ক্ষেত্রের বাহ্যিক উৎসের সাহায্যে আলো কখন যায় এবং কখন না তা নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব। চিত্র 1 (দেখুন অ্যাপ্লিকেশন নোট AN-001-এলসিডি প্রযুক্তির মূল বিষয়গুলি, হিটাচি) উপরে এই অপারেশন নিয়ন্ত্রণের চিত্র তুলে ধরে। চিত্র 1 এ, যখন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র নেই তখন প্রদর্শন অন্ধকার। এর কারণ হল উভয় পোলারাইজারই আলোকে একই দিকে ফিল্টার করে। যদি পোলারাইজারগুলি অর্থগোনাল হয়, তবে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি উপস্থিত থাকলে প্রদর্শন অন্ধকার হবে। প্রতিফলিত প্রদর্শনের জন্য এটি সবচেয়ে সাধারণ পরিস্থিতি।

LCD নিয়ন্ত্রণের জন্য সর্বনিম্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র বা ভোল্টেজকে ON থ্রেশহোল্ড বলা হয়। এলসি শুধুমাত্র ভোল্টেজ দ্বারা প্রভাবিত হয়, এবং এলসি উপাদানে খুব কমই কোন কারেন্ট থাকে। এলসিডি -তে ইলেক্ট্রোডগুলি একটি ছোট ক্যাপাসিট্যান্স গঠন করে এবং এটি ড্রাইভারের একমাত্র লোড। ভিসুয়াল ইনফরমেশন দেখানোর জন্য একটি LCD একটি কম পাওয়ার ডিভাইস হওয়ার কারণ।

যাইহোক, এটি মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে এলসিডি সরাসরি কারেন্ট (ডিসি) ভোল্টেজ উৎসের সাথে খুব বেশি সময় ধরে কাজ করতে পারে না। ডিসি ভোল্টেজ প্রয়োগের ফলে এলসি উপাদানে রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটবে, এটি স্থায়ীভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হবে (অ্যাপ্লিকেশন নোট AN-001-এলসিডি প্রযুক্তির মূল বিষয়, হিটাচি)। সমাধান হল এলসিডি ইলেক্ট্রোডে একটি বিকল্প ভোল্টেজ (এসি) প্রয়োগ করা।

স্ট্যাটিক এলসিডিতে, একটি গ্লাসে একটি ব্যাকপ্লেইন ইলেক্ট্রোড তৈরি করা হয় এবং পৃথক এলসিডি সেগমেন্ট বা পিক্সেল অন্য গ্লাসে রাখা হয়। এটি সবচেয়ে সহজ এলসিডি প্রকারগুলির মধ্যে একটি এবং সেরা বৈসাদৃশ্য অনুপাত সহ। যাইহোক, এই ধরণের ডিসপ্লেতে সাধারণত প্রতিটি পৃথক সেগমেন্ট নিয়ন্ত্রণ করার জন্য অনেক বেশি পিনের প্রয়োজন হয়।

সাধারণভাবে, একজন ড্রাইভার কন্ট্রোলার ব্যাকপ্লেনের জন্য একটি স্কয়ার ওয়েভ ক্লক সিগন্যাল এবং সামনের প্লেনে সেগমেন্টের জন্য একটি ক্লক সিগন্যাল উৎস করে। যখন ব্যাকপ্লেন ঘড়িটি সেগমেন্ট ক্লক-এর সাথে ইন-ফেজ হয়, তখন উভয় প্লেনের মধ্যে রুট-মেন-স্কয়ার (RMS) ভোল্টেজ শূন্য থাকে এবং সেগমেন্টটি স্বচ্ছ হয়। অন্যথায়, যদি RMS ভোল্টেজ LCD ON থ্রেশহোল্ডের চেয়ে বেশি হয়, সেগমেন্ট অন্ধকার হয়ে যায়। ব্যাকপ্লেন, অন এবং অফ সেগমেন্টের জন্য ওয়েভফর্মগুলি চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে, যেমন চিত্রে দেখা যায়, অন সেগমেন্টটি ব্যাকপ্লেইন সিগন্যালের সাথে সম্পর্কহীন। অফ সেগমেন্ট ব্যাকপ্লেন সিগন্যালের সাথে সম্পর্কযুক্ত। প্রয়োগ করা ভোল্টেজ কম খরচে, কম পাওয়ার ডিসপ্লের জন্য 3 থেকে 5 ভোল্টের মধ্যে হতে পারে।

এলসিডি -র ব্যাকপ্লেইন এবং সেগমেন্টগুলির জন্য ঘড়ির সংকেত সাধারণত 30 থেকে 100 হার্জের মধ্যে থাকে, যা এলসিডি -তে ভিজ্যুয়াল ফ্লিকার প্রভাব এড়াতে সর্বনিম্ন ফ্রিকোয়েন্সি। সামগ্রিক সিস্টেমের বিদ্যুৎ খরচ কমাতে উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি এড়ানো হয়। এলসিডি এবং চালকদের সমন্বয়ে গঠিত সিস্টেমটি মাইক্রোঅ্যাম্পিয়ারের ক্রম অনুসারে সামান্য স্রোত ব্যবহার করবে। এটি তাদের কম শক্তি এবং ব্যাটারি পাওয়ার সাপ্লাই সোর্স অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য পুরোপুরি উপযুক্ত করে তোলে।

নিম্নলিখিত বিভাগগুলিতে, গ্রিনপ্যাক ডিভাইসের সাথে একটি এলসিডি স্ট্যাটিক ড্রাইভারের নকশা যা ব্যাকপ্লেন ক্লক সিগন্যাল তৈরি করতে পারে এবং একটি বাণিজ্যিক এলসিডির জন্য পৃথক সেগমেন্ট ক্লক সিগন্যাল বিশদভাবে উপস্থাপন করা হয়েছে।

ধাপ 2: GreenPAK ডিজাইন বেসিক ব্লক ডায়াগ্রাম

একটি ব্লক ডায়াগ্রাম যা গ্রীনপাক ডিজাইনকে চিত্রিত করে তা চিত্র 3. -এ দেখানো হয়েছে।

I²C ইন্টারফেস ব্লক প্রতিটি পৃথক সেগমেন্ট আউটপুট এবং LCD এর ব্যাকপ্লেন ক্লক সোর্স নিয়ন্ত্রণ করে। I²C ইন্টারফেস ব্লক হল সেগমেন্ট আউটপুট কন্ট্রোলের একমাত্র সিস্টেম ইনপুট।

যখন অভ্যন্তরীণ সেগমেন্ট কন্ট্রোল লাইন সেট করা হয় (উচ্চ স্তরের) সংশ্লিষ্ট LCD সেগমেন্ট গা dark় অস্বচ্ছ। যখন অভ্যন্তরীণ সেগমেন্ট কন্ট্রোল লাইন পুনরায় সেট করা হয় (নিম্ন স্তরের) সংশ্লিষ্ট LCD সেগমেন্ট স্বচ্ছ।

প্রতিটি অভ্যন্তরীণ সেগমেন্ট কন্ট্রোল লাইন একটি আউটপুট ড্রাইভারের সাথে সংযুক্ত থাকে। আউটপুট সেগমেন্ট ড্রাইভার ব্লক স্বচ্ছ বিভাগের জন্য ব্যাকপ্লেন ঘড়ির সাথে সম্পর্কের সাথে ইন-ফেজ ক্লক সিগন্যাল তৈরি করবে। অন্ধকার অংশগুলির জন্য, এই সংকেতটি ব্যাকপ্লেন ঘড়ির সাথে সম্পর্কের সাথে ফেজের বাইরে।

ব্যাকপ্লেন ঘড়ির উৎস I²C ইন্টারফেসের সাথেও নির্বাচিত হয়। যখন অভ্যন্তরীণ ব্যাকপ্লেন ঘড়ির উৎস নির্বাচন করা হয়, তখন অভ্যন্তরীণ অসিলেটর চালু থাকে। অভ্যন্তরীণ দোলক 48Hz একটি ঘড়ি ফ্রিকোয়েন্সি উৎপন্ন করবে। এই সিগন্যালটি আউটপুট সেগমেন্ট ড্রাইভার ব্লক দ্বারা ব্যবহৃত হবে এবং ব্যাকপ্লেন ক্লক আউটপুট পিন (গ্রিনপাক পিন 20) কে সম্বোধন করা হবে।

যখন বাইরের ব্যাকপ্লেন ঘড়ির উৎস নির্বাচন করা হয়, তখন অভ্যন্তরীণ অসিলেটর বন্ধ থাকে। আউটপুট সেগমেন্ট ড্রাইভার রেফারেন্স হল বাহ্যিক ব্যাকপ্লেন ক্লক ইনপুট (গ্রিনপ্যাক পিন 2)। এই ক্ষেত্রে, ব্যাকপ্লেন ক্লক আউটপুট পিন একটি অতিরিক্ত সেগমেন্ট কন্ট্রোল লাইন, সেগমেন্ট OUT15 হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

একই I²C লাইনে একাধিক GreenPAK ডিভাইস ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি করার জন্য, প্রতিটি ডিভাইসকে আলাদা I²C ঠিকানা দিয়ে প্রোগ্রাম করতে হবে। এইভাবে চালিত এলসিডি সেগমেন্টের সংখ্যা বাড়ানো সম্ভব। একটি ডিভাইস ব্যাকপ্লেন ক্লক সোর্স জেনারেট করার জন্য কনফিগার করা হয়েছে, ১ se টি সেগমেন্ট চালাচ্ছে এবং অন্যগুলো বাইরের ব্যাকপ্লেন ক্লক সোর্স ব্যবহার করার জন্য কনফিগার করা হয়েছে। প্রতিটি অতিরিক্ত ডিভাইস এই ভাবে আরও 15 টি বিভাগ চালাতে পারে। একই I²C লাইনে 16 টি ডিভাইস সংযুক্ত করা সম্ভব এবং তারপর LCD এর 239 অংশ পর্যন্ত নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব।

এই নির্দেশনায়, এই ধারণাটি 2 টি গ্রিনপ্যাক ডিভাইসের সাথে একটি এলসিডির 29 টি অংশ নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়। ডিভাইসের পিনআউট কার্যকারিতা টেবিল 1 এ সংক্ষিপ্ত করা হয়েছে।

ধাপ 3: ডিজাইন বর্তমান খরচ

এই ডিজাইনের একটি গুরুত্বপূর্ণ উদ্বেগ হল বর্তমান খরচ, এটি যতটা সম্ভব কম হওয়া উচিত। GreenPAK ডিভাইসের আনুমানিক নিরবধি বর্তমান 3.3 V সাপ্লাই অপারেশনের জন্য 0.75 µA এবং 5 V সাপ্লাই অপারেশনের জন্য 1.12 µA। অভ্যন্তরীণ অসিলেটরের বর্তমান খরচ যথাক্রমে 3.3 V এবং 5 V পাওয়ার সাপ্লাই অপারেশনের জন্য 7.6 µA এবং 8.68 µA। স্যুইচিং লস থেকে বর্তমান খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পাবে বলে আশা করা যায় না, কারণ এই নকশাটি কম ঘড়ির ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ করে। এই নকশার জন্য আনুমানিক সর্বাধিক বর্তমান অভ্যন্তরীণ অসিলেটর চালু থাকা অবস্থায় 15 µA এবং অভ্যন্তরীণ অসিলেটর বন্ধ থাকলে 10 µA এর চেয়ে কম। উভয় পরিস্থিতিতে পরিমাপ করা বর্তমানটি বিভাগ পরীক্ষার ফলাফলে দেখানো হয়েছে।

ধাপ 4: GreenPAK ডিভাইস স্কিম্যাটিক

GreenPAK সফটওয়্যারে ডিজাইন করা প্রকল্পটি চিত্র 4 এ দেখানো হয়েছে।

ধাপ 5: I²C ইন্টারফেস

I²C ইন্টারফেস ব্লক ডিভাইস অপারেশন কন্ট্রোলের প্রধান কন্ট্রোল ব্লক হিসেবে ব্যবহৃত হয়। ব্লক সংযোগ এবং কনফিগার করা বৈশিষ্ট্যগুলির একটি ঘনিষ্ঠ দৃশ্য চিত্র 5 এ দেখানো হয়েছে।

এই ব্লকটি পিন 8 এবং পিন 9 এর সাথে সংযুক্ত, যা যথাক্রমে I²C SCL এবং SDA পিন। ডিভাইসের ভিতরে, I²C ব্লক 8 ভার্চুয়াল ইনপুট অফার করে। প্রতিটি ভার্চুয়াল ইনপুটের প্রাথমিক মান বৈশিষ্ট্য উইন্ডোতে দেখানো হয়েছে (চিত্র 5 দেখুন)। OUT0 থেকে OUT6 পর্যন্ত ভার্চুয়াল ইনপুটগুলি সেগমেন্ট কন্ট্রোল লাইন হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এই নিয়ন্ত্রণ লাইন সেগমেন্ট আউটপুট 1 এর সাথে সেগমেন্ট আউটপুট 7 এর সাথে মিলে যায় এবং সেগমেন্ট আউটপুট ড্রাইভারের সাথে সংযুক্ত থাকে। ভার্চুয়াল ইনপুট OUT7 ব্যাকপ্লেন ক্লক সোর্স সিলেক্টর লাইন কন্ট্রোল হিসেবে ব্যবহৃত হয়, যার নেট নাম BCKP_SOURCE। এই নেট ডিজাইনে অন্যান্য ব্লক ব্যবহার করবে। I²C কন্ট্রোল কোড প্রকল্পের প্রতিটি IC- এর জন্য আলাদা মান দিয়ে কনফিগার করা হয়।

অ্যাসিঙ্ক্রোনাস স্টেট মেশিন (এএসএম) আউটপুটে আরও 8 টি অভ্যন্তরীণ সেগমেন্ট কন্ট্রোল লাইন পাওয়া যায়, যেমন উপরের চিত্র 6 এ দেখানো হয়েছে। সেগমেন্ট আউটপুট লাইন 8 (বৈশিষ্ট্য উইন্ডোতে SEG_OUT_8) সেগমেন্ট আউটপুট লাইন 15 (SEG_OUT_15) এর মাধ্যমে 0 রাজ্যে ASM আউটপুট দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। সেগমেন্ট আউটপুট ড্রাইভারের সাথে সংযুক্ত।

সেগমেন্ট আউটপুট ড্রাইভার ডিভাইসের আউটপুট সিগন্যাল তৈরি করবে।

ধাপ 6: আউটপুট সেগমেন্ট ড্রাইভার

আউটপুট সেগমেন্ট ড্রাইভার মূলত একটি লুকআপ টেবিল (LUT) একটি XOR লজিক পোর্ট হিসাবে কনফিগার করা। প্রতিটি আউটপুট সেগমেন্টের জন্য, এটি অবশ্যই একটি XOR পোর্ট যা সেগমেন্ট কন্ট্রোল লাইন এবং ব্যাকপ্লেন ক্লক (BCKP_CLOCK) এর সাথে সংযুক্ত। XOR পোর্ট আউটপুট সেগমেন্টে ইন-ফেজ এবং আউট-ফেজ সিগন্যাল তৈরির জন্য দায়ী। যখন সেগমেন্ট কন্ট্রোল লাইন একটি উচ্চ স্তরে থাকে, তখন XOR পোর্ট আউটপুট ব্যাকপ্লেন ক্লক সিগন্যালকে উল্টে দেবে এবং সেগমেন্ট পিনে আউট-অফ-ফেজ সিগন্যাল তৈরি করবে। এলসিডি ব্যাকপ্লেন এবং এলসিডি সেগমেন্টের মধ্যে ভোল্টেজ পার্থক্য, এই ক্ষেত্রে, এলসিডি সেগমেন্টকে একটি অন্ধকার সেগমেন্ট হিসাবে সেট করবে। যখন সেগমেন্ট কন্ট্রোল লাইন নিম্ন স্তরে থাকে, XOR পোর্ট আউটপুট ব্যাকপ্লেন ক্লক সিগন্যাল অনুসরণ করবে এবং তারপর সেগমেন্ট পিনে ইন-ফেজ সিগন্যাল তৈরি করবে। যেহেতু এই ক্ষেত্রে LCD ব্যাকপ্লেইন এবং সেগমেন্টের মধ্যে কোন ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয় না, সেগমেন্টটি আলোর স্বচ্ছ।

ধাপ 7: অভ্যন্তরীণ অসিলেটর এবং ব্যাকপ্লেন ক্লক সোর্স কন্ট্রোল

I²C ইন্টারফেস থেকে BCKP_CLOCK সংকেত উচ্চ স্তরে সেট করা হলে অভ্যন্তরীণ অসিলেটর ব্যবহার করা হয়। ক্লক সোর্স কন্ট্রোল ডায়াগ্রামের একটি ঘনিষ্ঠ দৃশ্য উপরের চিত্র 7 এ দেখানো হয়েছে।

অসিলেটর 25 kHz RC ফ্রিকোয়েন্সি হিসাবে কনফিগার করা হয়, যার সর্বোচ্চ আউটপুট ডিভিসর পাওয়া যায় দোলক OUT0 (8/64) এ। পুরো কনফিগারেশনটি চিত্র 7 এ দেখানো বৈশিষ্ট্য উইন্ডোতে দেখা যায়।

অসিলেটর তখনই সক্রিয় হয় যখন BCKP_SOURCE সিগন্যাল POR সিগন্যালের সাথে উচ্চ স্তরে থাকে। এই নিয়ন্ত্রণটি এই দুটি সংকেতকে 4-L1 LUT এর NAND বন্দরের সাথে সংযুক্ত করে করা হয়। NAND এর আউটপুট তখন অসিলেটর পাওয়ার ডাউন কন্ট্রোল পিনের ইনপুটের সাথে সংযুক্ত থাকে।

সিগন্যাল BCKP_SOURCE 3-L10 LUT দিয়ে নির্মিত MUX নিয়ন্ত্রণ করে। যখন BCKP_SOURCE সিগন্যাল নিম্ন স্তরে থাকে, ব্যাকপ্লেন ঘড়ির উৎস PIN2 থেকে আসে। যখন এই সংকেতটি উচ্চ স্তরে থাকে তখন ব্যাকপ্লেন ঘড়ির উৎস আসে অভ্যন্তরীণ অসিলেটর থেকে।

ধাপ 8: ব্যাকপ্লেন ক্লক আউটপুট বা সেগমেন্ট 15 আউটপুট পিন কন্ট্রোল

এই নকশায় পিন 20 এর একটি ডবল ফাংশন রয়েছে, যা নির্বাচিত ব্যাকপ্লেন ঘড়ির উত্সের উপর নির্ভর করে। এই পিনের অপারেশনটি একটি 4 টি ইনপুট LUT দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, যেমন চিত্র 8 এ দেখানো হয়েছে। যখন BCKP_SOURCE সংকেত একটি উচ্চ স্তরে থাকে, LUT আউটপুট অভ্যন্তরীণ অসিলেটর ঘড়ি অনুসরণ করবে। তারপর পিন 20 একটি ব্যাকপ্লেন ঘড়ি আউটপুট হিসাবে কাজ করে। যখন BCKP_SOURCE সিগন্যাল নিম্ন স্তরে থাকে, LUT আউটপুট হবে SEG_OUT_15 এর মধ্যে XOR অপারেশন, ASM আউটপুট থেকে এবং ব্যাকপ্লেন ক্লক সিগন্যাল। এই অপারেশনটি করার জন্য 4-বিট LUT কনফিগারেশন চিত্র 8 এ দেখানো হয়েছে।

ধাপ 9: এলসিডি সিস্টেম প্রোটোটাইপ

গ্রিনপ্যাক ডিজাইন সলিউশনের ব্যবহার প্রদর্শন করার জন্য, একটি LCD সিস্টেম প্রোটোটাইপ একটি ব্রেডবোর্ডে একত্রিত করা হয়েছিল। প্রোটোটাইপের জন্য, সাতটি সেগমেন্ট, 4-সংখ্যার স্ট্যাটিক এলসিডি দুটি গ্রিনপ্যাক ডিভাইস দ্বারা চালিত হয় ডিআইপি বোর্ডে। একটি ডিভাইস (IC1) এলসিডি ব্যাকপ্লেন চালানোর জন্য অভ্যন্তরীণ অসিলেটর ব্যবহার করে এবং অন্য ডিভাইস (IC2) ব্যাকপ্লেইন ইনপুট রেফারেন্স হিসাবে এই সংকেত ব্যবহার করে। উভয় আইসি একটি ন্যূনতম উন্নয়ন বোর্ডে একটি STM32F103C8T6 মাইক্রোকন্ট্রোলার (MCU) দ্বারা I²C ইন্টারফেসের উপর নিয়ন্ত্রিত হয়।

চিত্র 9 দুটি গ্রীনপ্যাক আইসি, এলসিডি ডিসপ্লে এবং এমসিইউ বোর্ডের মধ্যে সংযোগের পরিকল্পিত দেখায়। পরিকল্পিতভাবে, U1 (IC1) রেফারেন্স সহ GreenPAK ডিভাইসটি LCD ডিজিট এক এবং দুই (LCD বাম দিকে) চালায়। U2 (IC2) রেফারেন্স সহ GreenPAK ডিভাইসটি LCD ডিজিটকে তিন এবং চার, প্লাস COL সেগমেন্ট (LCD ডান দিকে) চালায়। উভয় ডিভাইসের পাওয়ার সাপ্লাই মাইক্রোকন্ট্রোলার ডেভেলপমেন্ট বোর্ডের নিয়ন্ত্রক থেকে আসে। একটি মাল্টিমিটার দিয়ে বর্তমান পরিমাপের জন্য প্রতিটি গ্রিনপ্যাক ডিভাইসের পাওয়ার সাপ্লাই এবং ভিডিডি পিনের মধ্যে দুটি অপসারণযোগ্য জাম্পার যুক্ত করা হয়।

একত্রিত প্রোটোটাইপের একটি চিত্র চিত্র 10 এ দেখানো হয়েছে।

ধাপ 10: LCD নিয়ন্ত্রণের জন্য I²C কমান্ড

কন্ট্রোল বাইটের মান ব্যতীত ব্রেডবোর্ডের দুটি গ্রীনপ্যাক ডিভাইস একই নকশায় প্রোগ্রাম করা হয়েছে। IC1 এর কন্ট্রোল বাইট হল 0 (I²C ঠিকানা 0x00), যখন I²C কন্ট্রোল বাইট হল 1 (I²C ঠিকানা 0x10)। ডিসপ্লে সেগমেন্ট এবং ডিভাইস ড্রাইভারের মধ্যে সংযোগগুলি উপরের টেবিলে সংক্ষিপ্ত করা হয়েছে।

একটি সুস্পষ্ট পরিকল্পিত তৈরি করতে এবং ব্রেডবোর্ড সংযোগগুলিকে একত্রিত করার জন্য সহজভাবে সংযোগগুলি এইভাবে নির্বাচিত হয়েছিল।

সেগমেন্টের আউটপুট নিয়ন্ত্রণ I²C ভার্চুয়াল ইনপুট এবং ASM আউটপুট রেজিস্টারে কমান্ড লেখার দ্বারা সম্পন্ন হয়। অ্যাপ্লিকেশন নোট AN-1090 SLG46531V সহ সহজ I²C IO কন্ট্রোলারে বর্ণিত হয়েছে (SLG46531V, ডায়ালগ সেমিকন্ডাক্টর সহ অ্যাপ্লিকেশন নোট AN-1090 সরল I²C IO কন্ট্রোলার দেখুন), I²C রাইট কমান্ডটি নিম্নরূপ গঠন করা হয়েছে:

● শুরু;

● কন্ট্রোল বাইট (R/W বিট 0);

● শব্দ ঠিকানা;

● ডেটা;

● থাম।

সমস্ত I²C লেখার কমান্ডগুলি ওয়ার্ড অ্যাড্রেস 0xF4 (I²C ভার্চুয়াল ইনপুট) এবং 0xD0 (স্টেট 0 এর জন্য ASM আউটপুট) দিয়ে তৈরি করা হয়। IC1 এ লিখতে এবং LCD ডিজিট 1 এবং 2 নিয়ন্ত্রণ করার কমান্ডগুলি টেবিল 3 এ সংক্ষিপ্ত করা হয়েছে।

এলসিডি ডিজিট 1 এবং ডিজিট 2 এর কন্ট্রোল সেগমেন্টের উপরের দুটি বাইট একসাথে। এখানে, উভয় বাইটের বিভাগগুলি বিবেচনা করে প্রতিটি ডিজিটের জন্য সফ্টওয়্যারে একটি পৃথক লুকআপ টেবিল (LUT) ব্যবহার করার পদ্ধতি রয়েছে। সন্ধানের টেবিল থেকে বাইট মানগুলি বিটওয়াইজ বা অপারেশন ব্যবহার করে মিশ্রিত করা উচিত এবং তারপরে আইসিতে পাঠানো উচিত। সারণী 4 প্রতিটি সংখ্যাসূচক মানের জন্য বাইট 0 এবং বাইট 1 মান দেখিয়েছে যা প্রতিটি ডিসপ্লে ডিজিটে লেখা উচিত।

উদাহরণস্বরূপ, ডিজিট 1 এ 3 নাম্বার লিখতে, এবং ডিজিট 2 এ 4 নম্বর, বাইট 0 হল 0xBD (0x8D বিটওয়াইজ অথবা 0xB0 সহ) এবং বাইট 1 হল 0x33 (0x30 bitwise অথবা 0x03 সহ)।

IC2 এ লিখার কমান্ড এবং ডিজিট 3 এবং 4 নিয়ন্ত্রণ করে, টেবিল 5 এ বর্ণিত হয়েছে।

সংখ্যা 3 এবং 4 এর নিয়ন্ত্রণ যুক্তি 1 এবং 2 অঙ্কের নিয়ন্ত্রণের মতো।

IC2 এর পার্থক্য হল COL সেগমেন্ট। এই বিভাগটি বাইট 1 দ্বারা নিয়ন্ত্রিত। এই সেগমেন্ট অন্ধকার সেট আপ করার জন্য, বাইট 1 এবং মান 0x40 এর মধ্যে একটি বিটওয়াইজ বা অপারেশন করা উচিত।

ধাপ 11: LCD পরীক্ষার জন্য I²C কমান্ড

LCD পরীক্ষার জন্য MCU বোর্ডের জন্য C ভাষায় একটি ফার্মওয়্যার তৈরি করা হয়েছিল। এই ফার্মওয়্যারটি ব্রেডবোর্ডে উভয় আইসি -তে ক্রম পাঠাবে। এই ফার্মওয়্যারের সোর্স কোড পরিশিষ্ট বিভাগে রয়েছে। সম্পূর্ণ সমাধানটি STM32 9.0.1 IDE এর জন্য Atollic TrueStudio ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছিল।

কমান্ডের ক্রম এবং ডিসপ্লেতে দেখানো সংশ্লিষ্ট মানগুলি উপরের সারণী 7 এ সংক্ষিপ্ত করা হয়েছে।

ধাপ 12: পরীক্ষার ফলাফল

প্রোটোটাইপ পরীক্ষায় MCU কমান্ডের পরে ডিসপ্লের মান যাচাই করা এবং অপারেশনের সময় প্রতিটি আইসি দ্বারা বর্তমান সিঙ্ক পরিমাপ করা হয়।

প্রতিটি কমান্ড ভ্যালুর জন্য LCD এর ছবি উপরের সারণি 8 এ দেখানো হয়েছে।

প্রতিটি ডিভাইসের বর্তমান সিংকটি মাল্টিমিটার দিয়ে পরিমাপ করা হয়েছিল, যার সর্বনিম্ন বর্তমান পরিসীমা 200 µA। স্টার্ট-আপ এবং স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপের সময় প্রতিটি ডিভাইসের জন্য পরিমাপ করা বর্তমানের ছবিগুলি উপরের টেবিলে দেখানো হয়েছে।

উপসংহার এবং ফলাফল আলোচনা

GreenPAK ডিভাইসের সাথে একটি কম পাওয়ার স্ট্যাটিক LCD ড্রাইভারের ডিজাইন উপস্থাপন করা হয়েছিল। এই নকশাটি স্পষ্টভাবে গ্রিনপ্যাক ডিভাইসের অন্যতম সেরা বৈশিষ্ট্যগুলি দেখায়: তাদের কম নিiesশব্দ বর্তমান। যেহেতু গ্রীনপ্যাক ডিভাইসগুলি একটি হার্ডওয়্যার-ভিত্তিক সমাধান, তাই কম ফ্রিকোয়েন্সি অপারেশনে কাজ করা সম্ভব, এই ক্ষেত্রে 48 Hz। একটি এমসিইউ ভিত্তিক সমাধানের জন্য একটি উচ্চতর অপারেশন ফ্রিকোয়েন্সি প্রয়োজন হবে, এমনকি পর্যায়ক্রমে স্বল্প সময়ের জন্য, এবং তারপর আরো শক্তি আঁকবে। এবং, একটি CPLD (কমপ্লেক্স প্রোগ্রামেবল লজিক ডিভাইস) এর সাথে GreenPAK ডিভাইসের তুলনা করলে, এটি দেখতে স্পষ্ট যে সাধারণত একটি CPLD- এর 20 µA -এর চেয়ে বেশি শান্ত থাকে।

এটি আকর্ষণীয় যে এই নকশাটি সহজেই একটি নির্দিষ্ট প্রকল্পের প্রয়োজনীয়তার জন্য আরও উপযুক্ত করার জন্য পরিবর্তন করা যেতে পারে। একটি ভাল উদাহরণ হল সেগমেন্ট কন্ট্রোল পিনআউট। প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড এবং একই সাথে সফটওয়্যার ডেভেলপমেন্টকে সহজ করার জন্য এগুলি সহজেই পরিবর্তন করা যেতে পারে। এটি একটি আকর্ষণীয় বৈশিষ্ট্য যখন ডিভাইসটিকে অফ-দ্য-শেলফ ASIC (অ্যাপ্লিকেশন স্পেসিফিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট) এর সাথে তুলনা করা হয়।সাধারণত, এএসআইসিগুলি বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত করার জন্য ডিজাইন করা হয় এবং অপারেশনের আগে আইসি সঠিকভাবে কনফিগার করার জন্য একটি প্রাথমিক সফ্টওয়্যার রুটিন লেখা উচিত। একটি কনফিগারযোগ্য ডিভাইস পাওয়ার আপের পর ব্যবহারের জন্য প্রস্তুত শুরু করার জন্য ডিজাইন করা যেতে পারে। এইভাবে, আইসি প্রাথমিক কনফিগারেশনের জন্য সফ্টওয়্যার বিকাশের সময় কাটা সম্ভব।

আবেদনের উৎস কোড এখানে পরিশিষ্ট এ পাওয়া যাবে।