LCD显示屏电磁干扰问题的解决方案

    人们在使用显示设备的时候不但受地球磁场的影响，或多或少还会受到其他设备喝通讯设备的影响，这也叫电磁干扰。当这些设备在工作时，就会成为一个电磁源，在周围形成一个磁场并向外辐射电磁波，形成磁场的大小和辐射的强度由这些设备的功率决定。

 

    LCD显示屏对系统整机而言是纯输入型部件,或称被动型部件。LCD显示屏自身没有纠错功能,即液晶显示模块可以接收满足操作时序关系的任何信号而没有能力判断是与非,对与错。错误的信号和错误的数据都会产生错误的控制指令或者错误的显示图案,导致错误的显示效果。消除干扰的首要工作是找到干扰源和产生干扰影响的位置,然后用有效的方法去消除、削弱或者屏蔽、补救。

 

    1.LCD显示屏无显示,调对比度也没有反应。这种现象是因为在整机工作期间,LCD显示屏的电源线或者信号线上受到电磁干扰,产生干扰脉冲,导致液晶显示模块被复位。复位的结果是初始化模块的内部寄存器,同时关显示。推荐的解决方法是:如果干扰施加在电源线上,则建议在最靠近液晶显示模块位置的电源线VDD、VSS之间并入一个稳压电容(10uF)和一个滤波电容(0.1uF或0.01pF).如果干扰施加在信号线上,则建议在最靠近LCD显示屏位置的信号线与VSS之间并入一个滤波电容,电容选择0.1uF或0.01uF。.上述电容值的选择 ,需要根据实际测试的效果而定。

 

    2.画面产生错误的字符或乱点(数据错误) .或者画面平移、上下颠倒等现象。有时无法恢复，只能清屏并重新写入，甚至需要重新上电,初始化寄存器才能恢复。这种现象多数是因为干扰施加到如/WR信号、/RD信号或者E信号,或者/CS信号等控制信号上。干扰信号比较容易在这些信号线上产生错误的波形,使得寄存器参数被误修改、显示单元被误写入数据等。在系统整机运行时,多数程序只对局部显示区域进行数据写入操作,没有其它地址的写入操作或者没有对一些只在初始化才设置的寄存器进行重复设置,所以出现上述现象。假设干扰信号从空间施加在MPU与LCD显示屏之间的传输线上建议:

 

    ①用磁环或者锡纸、铜薄做为传输线的屏蔽;②改变传输线的走向,躲避干扰环境;③缩短传输线长度;④在并行接口模式的关键信号线:以先/WR(RD)信号或E信号,再/CS信号,再RS信号的顺序加入100~ 300pF的小电容到地(VSS)。串行接口模式:以先SCLK,再SDA,再RSRESET的顺序加入100 ~ 300pF的小电容到地(VSS)。

 

    进行测试，观察改善效果。如果干扰信号来自系统的主板,则从LCD显示屏接端可以看到信号的变形,这有可能是因为MPU与液晶显示模块之间的传输线电阻比较大, MPU系统的接口驱动能力比较弱,导致干扰信号容易侵入,此时可以考虑:①在传输线上串小电阻,与液晶显示模块端的输入电容组成低通滤波电路,消除干扰的影响;②在系统主板加人传输线驱动器提高驱动能力;③使用施密特电路整形信号等。

 

    3.无干扰源,但也会出现不显示或者乱显示现象

 

    这种情况也归类于干扰，但属于系统内部的干扰，主要是由于软件程序冲突所致。此时首先考虑的是中断程序。当MPU向LCD显示屏(/0寻址方式)写入过程中,系统运行产生中断，可能会修改液晶显示模块的控制信号状态或要写入的数据,导致液晶显示模块的设置错误而死机或显示内容的错误。改善的方法是在MPU调用液晶显示驱动子程序时,关闭中断响应功能。

    4.找不到干扰点或者无法采取电路预防措施,但仍然杜绝不了干扰的影响。

 

    此时需要考虑软件补救方案。最简单的方法是定时对寄存器进行初始化。首先不要使用RESET信号进行复位，只对寄存器进行复写。因为复位动作会使正常的显示产生闪动,显示效果不太好。如果出现死机而不能恢复,就只能使用RESET信号强制复位,然后对寄存器进行初始化。为了保证正常显示不受到初始化的干扰,又可以在最短时间内修补干扰带来的影响,推荐读取液晶显示模块的“状态字”作为初始化的判断依据。当判断模块运行为“关显示”状态时，则认为模块被干扰了,没有了显示，于是调用初始化函数,重新启动模块,开显示。如果初始化后,模块还处于“关显示”状态,就需要使用RESET信号,强制复位初始化了。如果判断为“开显示”状态,再向显示SRAM的某几个单元写入一组特殊数据,然后依次回读,判断是否正确,如果出现错误,则认为模块被干扰，调用初始化函数,并且重新刷新数据。

 

    5..静电造成液晶显示模块无显示或者乱显示的现象:

 

    这是一种常见的干扰现象,干扰脉冲直接通过LCD显示屏的铁框影咖模块的电路。通常液晶显示模块不希望铁框浮空成为一个静电荷积存面,所以都将其连接到VSS.上。但这样的连接容易使外部干扰通过铁框直接影响到VSS线。铁框的连接有以下3种方法:

 

    ①在模块铁框与系统整机的金属面板之间使用绝缘垫隔离, 绝缘垫越厚,对静电的削减就越大。②液晶模块的铁框接金属外壳,金属外壳接大地,此时可能需要断开铁框与模块内VSS的连接。③模块的铁框接VSS ,金属外壳的大地与VSS连在一起。

 

    这3种连接方法与系统整机机箱结构与地的处理有关,都需要通过在实际测试,选择其中合适的方法。