通过LCD 驱动电压生成方式切换，实现低功耗

电容分割是电池应用中非常有效的一种低功耗 LCD 驱动电压生成方式。但是由于其生成的驱动电压会跟随 VDD 而变化， 所以在电池电压下降时， 使用这种方式的 LCD 的显示会变浅。为了克服这一缺点，本文将以世强代理的瑞萨电子RL78 /L13单片机为例，介绍如何在电池电压较高时，使用低功耗的电容分割方式，在电池电压降低时，通过检测 LVD 切换成使用内部升压方式。从而， 在保证 LCD 显示品质的同时，实现系统功耗的降低。

 

一、本方案将使用到的单片机外围功能，如图1所示

图1：使用到的单片机外围功能及用途

二、本方案工作原理

设定电压检测（ LVD） 电路工作在中断模式， 高精度实时时钟（ RTC） 工作在 1 秒固定周期中断模式。 每隔 1 秒， RTC 固定周期中断将MCU 从 STOP 模式唤醒， 通过判断电压检测标志LVIF 的值， 按如下所示选择合适的 LCD 驱动电压生成方式，从而达到降低系统功耗的目的。
当 LVIF = 0（电源电压 VDD 高于或等于 LVD 检测电压（ VLVD） ） 时， 选择电容分割方式。
当 LVIF = 1（电源电压 VDD 低于 LVD 检测电压（ VLVD）时， 选择内部升压方式。

三、两种 LCD 驱动电压生成方式的功耗对比，如图2 。

图2：两种 LCD 驱动电压生成方式的功耗对比

四、LCD 驱动电压生成方式根据电源电压 VDD 变化的切换时序，如图31.2

 

图3：LCD驱动电压生成方式根据电源电压 VDD 变化的切换时序

 

1、当电源电压下降时，一旦电源电压（ VDD）小于电压检测电平（VLVD）时，电压检测标志 LVIF 自动置 1，由程序关闭 LCD 显示（SCOC = 0， LCDON = 0）；

2、设定 VLCON = 0，停止电容分割方式驱动电压生成电路的运行；

3、变更 LCD 驱动电压生成方式，将电容分割方式切换为内部升压方式；

4、设定VLCON = 1，允许内部升压电路的运行，生成LCD 显示需要的驱动电压（假定内部基准电压已处于就绪状态）；

5、经过500ms（内部升压方式的升压等待时间）以上的延时后，设定 SCOC = 1， LCDON = 1，允许LCD 显示；

6、当电源电压上升时，一旦电源电压（VDD）大于或等于电压检测电平（VLVD）时，电压检测标志 LVIF 自动清零，由程序关闭 LCD 显示（ SCOC = 0，LCDON = 0） ；

7、设定VLCON = 0，停止内部升压方式驱动电压生成电路的运行；

8、变更LCD 驱动电压生成方式，将内部升压方式切换为电容分割方式；

9、设定VLCON = 1， 允许电容分割电路的运行，生成LCD 显示需要的驱动电压；

10、经过100ms（电容分割方式的电压稳定等待时间） 以上的延时后， 设定 SCOC = 1， LCDON = 1