在3伏电压下使用字符LCD模块

　　字符液晶显示模块适合作为连接到小型微控制器系统的显示设备。它经常用于电子手工艺品，因为它易于使用且相对便宜，大约 10 美元起。

　　LCD模块与七段LED显示屏相比，LCD模块比LED显示屏可以显示更多的字符。大多数 LCD 模块的功耗小于 1 mA，因此也适用于电池供电的设备。

　　但是有一个问题是它们不能在低电源电压下使用，例如3伏和3.3伏，因为它们大多数是为5V系统设计的。但是，出于某些考虑，它们可以在低电源电压下使用。

　　

　　图。1

　　大多数字符液晶模块都使用HD44780（日立）液晶控制器，并且有许多HD44780兼容芯片。本文档假设 LCD 模块使用 HD44780 或兼容产品。

　　Vdd 和 Vop 之间的偏置电压由模块上的电阻网络分压，如图 1 所示。电压作为驱动电压电平提供给 LCD 控制器和扩展驱动器。需要大约 4.0 至 4.5 伏的偏置电压 Vdd-Vop，它还取决于温度、行数和 LCD 类型（TN 或 STN）。电源电压被一个微调电阻分压，并作为偏置电源提供给 Vop。

　　当降低电源电压时，即使将 Vop 连接到 Vss，显示也会变亮并在大约 3.5 伏时消失。这意味着 3 伏的电源电压不足以驱动 LCD 面板。

　　负电源电压

　　

　　图二

　　当电源电压 Vdd 为 3 伏特时，施加到 Vop 的偏置电压变得低于 Vss，因为在 Vdd 和 Vop 之间需要 4 伏特的偏置电压。HD44780U 也允许负偏置电压。

　　3 伏系统电源的电路图如图 2 所示。它需要一个电荷泵电路来产生负电源电压。对比度可以通过串联电阻值或开关频率来调节。当改用微控制器的脉冲输出时，可以在软件中控制对比度。

　　当电源电压降低时，内置时钟振荡器的振荡频率下降。当不能接受命令执行时间的延长时，应将 Rosc 更改为适合该电源电压的值。Rosc是LCD模块上的91k欧姆电阻（可能取值不同）。

　　当电源电压改变时，接口时序由针对 2.7 至 5.5 伏电源电压的不同规格指定，因此可以在快速微控制器中考虑。详见模块上LCD控制芯片的datasheet。