应用于仪器仪表的背光可控液晶管理系统

　　0 引言

　　伴随着现代电子产品的飞速发展，电子产品使用的便捷性与人性化设计已逐渐成为人们关注的焦点。传统的高端电子式电能表采用分辨率为 160 ×80 的点阵图形液晶屏，其画面的清晰度、保真度、直观性均有待提高，特别是背光亮度的控制。液晶屏的亮度受制造材料的影响较大，导致各液晶屏的亮度不一致，且液晶显示模块的电源不可控或者控制不可靠，显示对比度也不能随温度的变化而自动调节。

　　电子式电能表作为电网重要的仪器仪表设备，其重要数据可通过液晶屏幕直接查看，液晶显示的清晰度、直观性与易操作性从很大程度上体现了电表的性能与品质; 同时，动态画面的保真度为电表显示数据的实时性提出了新要求[1 -2]。为克服传统电能表液晶显示的不足，满足用户对电子产品的新需求，新生代电能表液晶显示管理系统应运而生。

　　1 液晶模块简介

　　系统采用分辨率为320 × 240的点阵式双图层混合显示液晶模块，其核心芯片采用台湾瑞佑科技( RAIO) 的 RA8806。RA8806 是一种具备文字与绘图模式的点矩阵液晶显示控制器。

　　RA8806 内建双图层显示内存以及 512 kB ROM的字型码，可显示全型的繁体中文字体( BIG5，13 973个字型) 或简体中文字体( GB，9 216 个字型) ，也可显示大部分用于英语系和欧洲国家的半型字字母及符号，其中没有使用的图层内存可作为字型创造内存( 300 全字型) 。强大的文字排版功能是 RA8806 控制器的突出特点，如文字对齐、行距设置、字型缩放以及文字旋转等; 同时，它还支持 4 灰阶显示，使得液晶模块背光亮度更有层次感，文字编辑更方便自由[3]。总之，相对于传统应用于电子式电能表的液晶屏，该高清晰高性能的液晶模块具备得天独厚的优势，能为电能表提供优质的画面，便于电能表的功能扩展[3]。

　　2 系统综述

　　通过对液晶模块背光可控的管理系统的研究，研制出高性能的液晶模块和灵活可靠的控制电路。液晶模块具有低功耗、高分辨率以及数据传输速率快的特点，无背光时功耗低于 0. 1 W，分辨率为 320 × 240，数据传输线为总线式，传输时钟速率可达 3 MHz[4]。控制电路的背光亮度可编程调节，主要通过 PWM 波控制三极管开关，而三极管控制液晶模块背光电源的开启与关断，CPU 调节 PWM 波可精确地控制液晶屏的背光亮度。

　　由于计量模块与系统主控芯片的数据交互采用10 MHz 的同步串行通信口，其速率与传统的 RS-232通信相比有了质的飞跃。

　　10 MHz 同步串行通信数据传输模式解决了液晶显示数据的刷新频率不够的问题，使得采样数据实时性更强、图形显示更保真。与此同时，液晶显示对比度可通过负温度系数电阻调节，对于工作在各种不同环境下的电子式电能表而言，此特性显得尤为突出。综上所述，新型液晶管理系统可全方位地提升电能表的液晶显示品质，符合电子产品的技术与市场发展方向。