数码相机显示驱动电路的研究与设计

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在数字化浪潮扑面而来的今天,新技术和新产品越来越多地影响着我们的生活,拥有一件先进的数字化产品也已成为了一种时尚,照相机无疑是最贴近我们日常生活的用品,而数码相机以其独特的性能和特征,与传统相机相比显示出其独特的优点与便利。数码相机与传统相机相比存在以下五大区别:制作工艺不同、拍摄效果不同、拍摄速度不同、存储介质不同、输入输出方式不同。其中最大区别在于记录影像的方式,各自的工作流程如下:传统相机: 镜头-->底片数码相机: 镜头-->感光芯片-->数码处理电路-->记忆卡数码相机跟传统相机在影像摄取部份大致相同,主要有拍摄镜头,取景镜头,闪光灯,感光器和自拍指示灯等,所以只看相机的前面外型,两者可以说是没多大分别,但在成像及记录方面,两者的分别十分大。传统相机利用胶片,而数码相机主要靠感光芯片及记忆卡。数码相机主要包括以下几个部分:光学镜头、电荷耦合器件、模数转换器、微处理器、内置存储器、液晶显示器、可移动存储设备等。它具有以下优点:即拍即见,不必考虑拍摄成本,影像品质永远不变,可以直接进行编辑使用,储存空间少等。由于具有上述功能特点,数码相机得到了前所未有的飞速发展,尤其它在手机上的应用,极大地吸引消费者的目光。目前,国内数码相机的发展还很缓慢,主要是因为国内的半导体行业发展不够,这样就影响数码相机配套芯片的生产。国外发展很快,特别是韩国、日本的半导体产业和TFT-LCD产业的飞速发展,极大推动的数码相机相关芯片的发展。像SONY,NEC,TOSHIBA,SAMSUNG,NEC这样大的半导体公司都推出了自己的芯片和产品。但由于实验条件的限制,本论文采用的是台湾地区生产的图像解码芯片和时序控制芯片来完成图像的驱动与显示。随着半导体工业的飞速发展,国外已经生产出了集图像解码和时序控制于一体的驱动芯片,这势必极大的简化了驱动电路的体积,增强了产品的可靠性能。可见数码相机的发展必将快速而又迅猛。 <WP=53>本论文主要根据数码相机的显示驱动电路,设计出了1.8英寸液晶屏的数码相机显示驱动电路。用DVD输出信号作为模拟视频源,在液晶屏上成功地显示了DVD的图像。因为本视频源是DVD输出的视频源。论文介绍视频信号的组成与特点和数码相机前端处理电路,详细地分析了DVD附和视频的组成部分,附和视频信号包括图像信号与行、场同步信号,图像信号由亮度与色度信号构成,它们调制在一个载波信号上,这个调制后的信号在加上行、场同步信号,就形成了附和视频信号。介绍了数码相机前端处理电路,它主要进行复合视频信号的合成。介绍了电荷耦合器件CCD的工作特性,它主要把景物入射的光强转化成电信号量,形成三基色RGB信号,之后根据色度公式形成色度与亮差信号,调制成图像信号。加上前端处理电路产生的行场同步信号,最终形成了附和视频信号。论文设计出数码相机的电源。数码相机由5V电源供电,但相机内部需要多组直流电压供电,所以5V要经过DC/DC逆变系统转变数码相机内部所需的多直流电压。主要应用了逆变,逆变模块, DC/DC等原理,并用TI公司的TL1451芯片设计出DCDC电路,详细地分析了此电路的工作原理,用示波器记录了各电路关键节点的波形。论文最后根据数码相机驱动电路的机构,设计出由具体芯片构成显示驱动电路和详细分析了所设计驱动电路的工作原理。分别介绍SHARP的IR3Y29BM图像解码芯片的解码过程,LIGHTSONIC的HX8801时序控制芯片的时序控制机制,锁相环电路。HYMAX的HX8201源驱动芯片的结构与工作原理,HX8604栅驱动芯片的结构与工作原理。这些芯片相互配合在一起构成整个显示驱动电路。并总结了本设计过程中的失败经验。详细地介绍了电路图的工作原理,IR3Y29BM的解码工作流程,时序控制芯片HX8801产生时序控制信号机制,锁相环锁定输出固定频率的采样脉冲,定性分析了接口信号的波形,并给出接口电路的信号测量波形。
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