HD44780液晶显示器的串行连接电路

大多数LCD（液晶显示器）字符显示通过控制器IC连接到外部世界。然而，这种接口有严重的缺点。这种接口用微控制器的大量通用I/O（GPIO）引脚，而且不能提供数字对比度或背光亮度控制。
本文所示的电路（图1）是Hitachi 公司HD44780LCD的串行化接口电路，它使所需的GPIO数从11降到2并提供LCD对比度和背光亮度的数字控制。1个通用I/O口扩展器（U1）模拟典型的微控制器8位I/O口。若微控制器集成有I2C外设，则用少量或无额外码就可实现此接口。做为一种替代方法，可以通过普通GPIO引脚位开关所需的信号。

图1 LCD的可编程对比度和背光控制电源，此电源使所需GPIO线从11条降到2条

运放U3b缓冲DAC输出OUT1，此输出控制对比度电压。DAC输出OUT0控制由运放U3A、MOSFET N1、电阻器R1、R5和R6组成的恒流变换器。此电流变换器在DAC电压输出为满量程时耗电500mA。
可以根据LCD显示器的大小调节最大LED背光电流。为此，用下列方程式计算电阻器R1、R5和R6值：
R1=（VDDCmin）-VFLED（MAX)-RDS（ON)×IFLED（MAX))/IFLED（MAX)
PR1=IFLED（MAX)2×R1
R5=R6[(VFS（DAC)/(R1×IFLED（MAX)-1]
其中：VDD（MIN）：最小阳极电源电压（一般4.5V）
VFLED（MAX）：最大正向LED电压
IFLED（MAX）：最大正向LED电流
RDS（ON）：开关N1的导通电阻
VFS（DAC）：DAC满量程电压输出
PR1：电阻器R1的最小功率额定值
R6=10K健?(鲁) ■