1

段碼驅(qū)動(dòng) IC 的基本概念

段碼驅(qū)動(dòng) IC，全稱為段碼液晶顯示驅(qū)動(dòng)集成電路（Segment LCD Driver Integrated Circuit），是專門(mén)為驅(qū)動(dòng)段碼式液晶顯示屏（Segment LCD）而設(shè)計(jì)的芯片。段碼式液晶顯示屏由多個(gè)獨(dú)立的液晶段組成，這些段可以通過(guò)不同的組合來(lái)顯示數(shù)字、字母、符號(hào)以及簡(jiǎn)單的圖形。段碼驅(qū)動(dòng) IC 的主要功能就是為這些液晶段提供合適的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使其能夠按照預(yù)期的方式顯示內(nèi)容。

2

段碼驅(qū)動(dòng) IC 的工作原理

（一）液晶顯示原理基礎(chǔ)

要理解段碼驅(qū)動(dòng) IC 的工作原理，首先需了解液晶的顯示原理。液晶是一種介于固態(tài)和液態(tài)之間的物質(zhì)，它具有獨(dú)特的光電特性。在電場(chǎng)作用下，液晶分子的排列方向會(huì)發(fā)生改變，從而影響其對(duì)光線的透過(guò)和反射特性。段碼式液晶屏利用這一特性，通過(guò)控制不同液晶段上的電場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示效果。當(dāng)在某段液晶上施加適當(dāng)電壓時(shí)，液晶分子排列改變，光線透過(guò)或反射情況改變，該段液晶就會(huì)顯示出相應(yīng)的圖案或字符；未施加電壓時(shí)，液晶分子保持原有排列，該段不顯示。

（二）驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成與傳輸

段碼驅(qū)動(dòng) IC 內(nèi)部集成了復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)，其核心任務(wù)是生成精確的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。這些信號(hào)主要包括掃描信號(hào)（Scan Signal）和段信號(hào)（Segment Signal）。掃描信號(hào)用于逐行選擇要顯示的液晶段所在的行，而段信號(hào)則決定該行中哪些具體的液晶段需要顯示。以常見(jiàn)的 4 位數(shù)字段碼屏為例，假設(shè)該屏有 4 個(gè)公共端（COM）和 7 個(gè)段端（a、b、c、d、e、f、g）用于顯示數(shù)字 0 - 9。段碼驅(qū)動(dòng) IC 會(huì)依次向 4 個(gè) COM 端發(fā)送掃描信號(hào)，每次只激活一個(gè) COM 端，與此同時(shí)，根據(jù)要顯示的數(shù)字，向?qū)?yīng)的段端（如顯示數(shù)字 “1” 時(shí)，向 b、c 段端）發(fā)送段信號(hào)。通過(guò)快速循環(huán)掃描各個(gè) COM 端，并配合相應(yīng)的段信號(hào)，人眼就會(huì)看到穩(wěn)定顯示的數(shù)字。在實(shí)際應(yīng)用中，為了確保液晶顯示的穩(wěn)定性和清晰度，驅(qū)動(dòng) IC 還會(huì)生成特定頻率和幅度的交流信號(hào)施加到液晶段上。這是因?yàn)橐壕Х肿有枰涣麟妶?chǎng)驅(qū)動(dòng)，若施加直流電壓，會(huì)導(dǎo)致液晶分子的電化學(xué)特性改變，出現(xiàn)顯示效果模糊、壽命縮短等問(wèn)題，且這種損害通常不可恢復(fù)。

（三）與微控制器（MCU）的協(xié)同工作

在大多數(shù)電子設(shè)備中，段碼驅(qū)動(dòng) IC 并非獨(dú)立工作，而是與微控制器（MCU）協(xié)同合作。MCU 負(fù)責(zé)處理各種輸入信號(hào)（如按鍵操作、傳感器數(shù)據(jù)等），并根據(jù)設(shè)備的功能需求確定要在段碼屏上顯示的內(nèi)容。然后，MCU 通過(guò)特定的通信接口（如 I2C、SPI 等串行通信接口）將顯示數(shù)據(jù)和控制指令發(fā)送給段碼驅(qū)動(dòng) IC。段碼驅(qū)動(dòng) IC 接收到這些信息后，依據(jù)內(nèi)部的邏輯電路對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析和處理，進(jìn)而生成相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)段碼屏顯示出正確的內(nèi)容。例如，在電子手表中，MCU 獲取到時(shí)鐘芯片的時(shí)間數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)處理后將小時(shí)、分鐘、秒等信息通過(guò)通信接口傳輸給段碼驅(qū)動(dòng) IC，段碼驅(qū)動(dòng) IC 再驅(qū)動(dòng)顯示屏將時(shí)間清晰地呈現(xiàn)出來(lái)。

3

段碼驅(qū)動(dòng) IC 的常見(jiàn)類型與特點(diǎn)

（一）通用型段碼驅(qū)動(dòng) IC

通用型段碼驅(qū)動(dòng) IC 應(yīng)用廣泛，適用于多種不同類型和規(guī)格的段碼式液晶屏。這類驅(qū)動(dòng) IC 通常具備較為基本的功能，能夠滿足大多數(shù)常規(guī)顯示需求。例如，常見(jiàn)的 HT1621 芯片，它可支持多種 COM（公共端）和 SEG（段端）組合，能驅(qū)動(dòng)不同尺寸和復(fù)雜度的段碼屏。其工作電壓范圍較寬，一般在 2.4V - 5.5V 之間，這使得它能適應(yīng)不同電源供電的設(shè)備。同時(shí)，它還具有較低的功耗，在一些對(duì)電池續(xù)航要求較高的便攜式設(shè)備（如電子計(jì)算器、電子秤等）中應(yīng)用十分普遍。通用型段碼驅(qū)動(dòng) IC 的優(yōu)點(diǎn)是通用性強(qiáng)，成本相對(duì)較低，易于獲取和使用，適用于各種對(duì)顯示功能要求不特別復(fù)雜的場(chǎng)景。

（二）專用型段碼驅(qū)動(dòng) IC

隨著電子設(shè)備功能的日益多樣化和專業(yè)化，出現(xiàn)了許多針對(duì)特定應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)的專用型段碼驅(qū)動(dòng) IC。這些驅(qū)動(dòng) IC 在功能上進(jìn)行了優(yōu)化和定制，以更好地滿足特定設(shè)備的顯示需求。比如，在汽車(chē)儀表盤(pán)領(lǐng)域，由于環(huán)境較為復(fù)雜，對(duì)顯示的穩(wěn)定性、可靠性以及抗干擾能力要求極高。為此，專門(mén)設(shè)計(jì)的汽車(chē)儀表盤(pán)段碼驅(qū)動(dòng) IC 具備強(qiáng)大的抗電磁干擾（EMI）和抗射頻干擾（RFI）能力，能夠在復(fù)雜的電磁環(huán)境下穩(wěn)定工作，確保儀表盤(pán)顯示的準(zhǔn)確性和可靠性。此外，一些專用型段碼驅(qū)動(dòng) IC 還集成了特定的功能模塊，如用于電量顯示的電量監(jiān)測(cè)與顯示模塊、用于醫(yī)療設(shè)備的生理參數(shù)顯示控制模塊等。這些專用功能模塊使得驅(qū)動(dòng) IC 在相應(yīng)應(yīng)用中能夠更高效地完成顯示任務(wù)，提高設(shè)備的整體性能。專用型段碼驅(qū)動(dòng) IC 的優(yōu)勢(shì)在于其針對(duì)性強(qiáng)，能夠?yàn)樘囟☉?yīng)用提供最佳的顯示解決方案，但相對(duì)而言，其成本可能較高，適用范圍較窄。

（三）高集成度段碼驅(qū)動(dòng) IC

近年來(lái)，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，高集成度段碼驅(qū)動(dòng) IC 逐漸成為市場(chǎng)的新寵。這類驅(qū)動(dòng) IC 在較小的芯片面積內(nèi)集成了更多的功能模塊和電路元件，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，降低了產(chǎn)品的整體成本和體積。一些高集成度段碼驅(qū)動(dòng) IC 不僅包含基本的驅(qū)動(dòng)電路，還集成了微控制器內(nèi)核、存儲(chǔ)器（如 RAM、ROM）、通信接口（如 USB、藍(lán)牙）等多種功能。以某款智能家電控制板上使用的高集成度段碼驅(qū)動(dòng) IC 為例，它內(nèi)部集成了 8 位微控制器內(nèi)核，能夠直接對(duì)家電的各種傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并根據(jù)處理結(jié)果通過(guò)自身集成的驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)段碼屏顯示相關(guān)信息。同時(shí)，其集成的 USB 通信接口還可方便地與外部設(shè)備（如電腦）進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和軟件升級(jí)等功能。高集成度段碼驅(qū)動(dòng) IC 的出現(xiàn)，使得電子設(shè)備的設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)潔、緊湊，同時(shí)也提高了設(shè)備的智能化程度和性能表現(xiàn)。

4

段碼驅(qū)動(dòng) IC 的應(yīng)用領(lǐng)域

（一）消費(fèi)電子

在消費(fèi)電子領(lǐng)域，段碼驅(qū)動(dòng) IC 無(wú)處不在。電子手表作為人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ?jiàn)的計(jì)時(shí)工具，其顯示屏多采用段碼式液晶屏，通過(guò)段碼驅(qū)動(dòng) IC 精確控制，能夠清晰顯示時(shí)間、日期、星期以及各種運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)等信息。電子計(jì)算器也是段碼驅(qū)動(dòng) IC 的典型應(yīng)用場(chǎng)景之一，無(wú)論是簡(jiǎn)單的算術(shù)計(jì)算器還是功能復(fù)雜的科學(xué)計(jì)算器，都依靠段碼驅(qū)動(dòng) IC 驅(qū)動(dòng)顯示屏快速準(zhǔn)確地顯示計(jì)算結(jié)果和操作指令。此外，在電子血壓計(jì)、電子體溫計(jì)等家用醫(yī)療保健設(shè)備中，段碼驅(qū)動(dòng) IC 同樣發(fā)揮著重要作用，它將測(cè)量得到的生理數(shù)據(jù)清晰地展示在顯示屏上，方便用戶了解自身健康狀況。

（二）工業(yè)控制

工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)υO(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性和準(zhǔn)確性要求極高，段碼驅(qū)動(dòng) IC 在其中扮演著不可或缺的角色。工業(yè)儀表盤(pán)作為工業(yè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)的重要窗口，通常采用段碼式液晶屏進(jìn)行顯示。段碼驅(qū)動(dòng) IC 能夠在復(fù)雜的工業(yè)電磁環(huán)境下穩(wěn)定工作，將設(shè)備的各種運(yùn)行參數(shù)（如溫度、壓力、流量等）精確地顯示出來(lái)，為操作人員提供直觀的數(shù)據(jù)參考，以便及時(shí)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，一些人機(jī)界面（HMI）設(shè)備也會(huì)使用段碼屏配合段碼驅(qū)動(dòng) IC，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置和顯示，確保工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

（三）汽車(chē)電子

汽車(chē)電子是段碼驅(qū)動(dòng) IC 的又一重要應(yīng)用領(lǐng)域。汽車(chē)儀表盤(pán)作為汽車(chē)的核心顯示部件，采用段碼式液晶屏和高性能段碼驅(qū)動(dòng) IC 相結(jié)合的方式，為駕駛員提供豐富的車(chē)輛信息，如車(chē)速、轉(zhuǎn)速、油量、水溫等。這些信息的準(zhǔn)確、穩(wěn)定顯示對(duì)于駕駛員安全駕駛至關(guān)重要。此外，在汽車(chē)的一些輔助設(shè)備（如車(chē)載空調(diào)控制器、收音機(jī)顯示屏等）中，段碼驅(qū)動(dòng) IC 也廣泛應(yīng)用，為用戶提供便捷的操作指示和信息反饋。隨著汽車(chē)智能化程度的不斷提高，段碼驅(qū)動(dòng) IC 在汽車(chē)電子領(lǐng)域的應(yīng)用將更加深入和廣泛，為提升汽車(chē)的整體性能和用戶體驗(yàn)發(fā)揮更大作用。

（四）智能儀表

智能儀表在能源計(jì)量、環(huán)境監(jiān)測(cè)、實(shí)驗(yàn)室儀器等眾多領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。在電表、水表、燃?xì)獗淼饶茉从?jì)量?jī)x表中，段碼驅(qū)動(dòng) IC 驅(qū)動(dòng)段碼屏清晰顯示用戶的能源使用量，為能源管理和收費(fèi)提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。在環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器（如空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀、水質(zhì)檢測(cè)儀等）中，段碼驅(qū)動(dòng) IC 將監(jiān)測(cè)到的環(huán)境參數(shù)（如 PM2.5 濃度、酸堿度等）直觀地展示出來(lái)，幫助人們及時(shí)了解環(huán)境狀況。在實(shí)驗(yàn)室儀器（如電子天平、pH 計(jì)等）中，段碼驅(qū)動(dòng) IC 確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確顯示，為科研工作提供可靠支持。智能儀表對(duì)顯示的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性要求較高，段碼驅(qū)動(dòng) IC 憑借其出色的性能，很好地滿足了這些應(yīng)用需求。

晶揚(yáng)電子作為電路與系統(tǒng)保護(hù)專家，陸續(xù)推出全自研的段碼驅(qū)動(dòng) IC產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于各類消費(fèi)電子、工控產(chǎn)品、智能儀表等領(lǐng)域，憑借高可靠性和高性能廣受市場(chǎng)青睞。

如需樣品、采購(gòu)、產(chǎn)品資料歡迎聯(lián)系晶揚(yáng)電子市場(chǎng)部

JINGYANG

晶揚(yáng)電子 | 電路與系統(tǒng)保護(hù)專家

深圳市晶揚(yáng)電子有限公司成立于2006年，是國(guó)家重點(diǎn)專精特新“小巨人”科技企業(yè)、國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)、深圳知名品牌、廣東省制造業(yè)單項(xiàng)冠軍產(chǎn)品、深圳市制造業(yè)單項(xiàng)冠軍企業(yè)，知識(shí)產(chǎn)權(quán)示范企業(yè)，建成廣東省ESD靜電保護(hù)芯片工程技術(shù)研究中心，榮獲中國(guó)發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎(jiǎng)金獎(jiǎng)等。是多年專業(yè)從事IC設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售及系統(tǒng)集成的集成電路設(shè)計(jì)公司，在成都、武漢和加拿大設(shè)立有研發(fā)中心，擁有超百項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和專利，業(yè)內(nèi)著名的“電路與系統(tǒng)保護(hù)專家”。為各類電子產(chǎn)品提供全方位、全覆蓋的靜電保護(hù)、高邊開(kāi)關(guān)等保護(hù)方案。

主營(yíng)產(chǎn)品:ESD、TVS、MOS管、DC-DC,LDO系列、工業(yè)&車(chē)規(guī)傳感器、高邊開(kāi)關(guān)（HSD)芯片、電流傳感器、汽車(chē)開(kāi)關(guān)輸入芯片等。

審核編輯 黃宇