基于MSP430F149的串口屏背光随环境光的变化控制

2013-08-13吴振英

电视技术 2013年19期

吴振英，黄璟

(苏州工业职业技术学院电子与通信工程系，江苏苏州 215104)

本设计主要实现液晶屏的显示亮度随着环境光的改变而改变，并设计了键盘显示电路。设计的电路能够让显示屏根据环境光的强弱自动调整亮度，本系统由MSP430F149、SDW显示屏、环境检测电路等组成。液晶显示系统在信息显示领域应用广泛，本文的开发研究对其有一定的价值。是关键的组成部分，因为它要向系统的其他模块提供环境光强信息。光传感器必须具备将光信号转换成电信号的信号转换器和信号放大和/或调节装置。

图1 电路总体框架图

1 系统设计

本设计选用TI公司MSP430F149作为MCU［1］，它是TI公司开发的一类具有16位总线的带Flash的单片机，可以在超低功耗模式下工作，安全性能好，并且系统工作稳定，适应工业级的运行环境。

点阵式液晶与外部的硬件接口简单，能以点阵或图形方式显示出各种信息，因此在电子设计中得到广泛应用［2-3］。本文提出一种利用微控制器(MCU)的I/O端口，通过软件设计模拟与所使用的液晶显示驱动器规范相符的串行总线的设计思想，实现MCU对液晶显示驱动器的控制，从而建立起一套可以动态显示曲线的显示系统。

1.1 硬件设计

电路总体框架图如图1所示。在框架图中，光传感器

1.1.1 主控电路的设计

主控电路由单片机MSP430F149、时钟电路、晶振电路组成的单片机最小系统构成。主控电路原理图如图2所示。

1.1.2 SDW3224芯片介绍

SDW具有画面快速刷新、指令快速响应、图片下载速度高、接口方式和外设丰富、供电电压范围宽、功耗低、可靠性高等优点而得到了广泛应用。本设计电路采用SDW3224-035-NN20F芯片，它的主要参数如表1所示。本文设计的液晶显示电路是通过MSP430F149来控制实现信息的显示［4-5］。

图2 主控电路原理图

表1 主要参数

1.1.3 MSP430F149与SDW3224智能显示终端的连接

本设计电路采用SDW3224-035-NN20F芯片通过串口驱动，从而调节显示屏的背光亮度。通过向控制器发送串行命令，直接设置背光亮度。接口采用RS-232，电平转换电路如图3所示。MSP430F149的RXD、TXD信号经过SP232转换为RS-232后与SDW显示的DOUT、DIN、GND相连。

图3 电平转换电路

1.1.4 环境光检测电路

光敏电阻是用半导体材料制成的光电器件，电阻值随照射光强度增加而下降的固体材料。利用光敏电阻GM1与固定电阻R2组成环境光检测电路，通过测量R2两端电压的变化来检测环境光强弱的变化，如图4所示。利用光敏电阻对环境光的敏感特性，采集环境光的变化状况，将其转换成电信号并送入到单片机中，由单片机进行信号处理。

图4 环境光检测电路

1.1.5 键盘电路的设计

SDW系列智能显示终端设计有4×4的矩阵键盘接口，通过外接键盘，可以实现键控界面切换。用户可以将每个按键的动作，按照指定格式组织成一个列表，保存成触摸配置文件，并将其预先下载到显示器中。通过触摸配置文件，就可以实现键控界面的自动切换。图5为键盘原理图，4根行线4根列线组成4×4矩阵键盘，分别用MCU的8个GPIO口，键盘识别采用“程控扫描法”，即CPU扫描键盘时首先在行线上依次输出每条行线的行码，然后读人列线上的状态，此时如有键按下则将行，列码合成产生键代码。