PDF《HT45FH3T 应用在主动式 3D 眼镜》

HT45FH3T 应用在主动式 3D 眼镜 HT45FH3T 应用在主动式 3D 眼镜 文件编码:AN0315S 简介 随着人们生活水平的不断提高,对视听享受的要求越来越高,3D 影片、电影及游戏也越来 越多,连带着对 3D 眼镜的需求也不提升,主动快门式 3D 技术,配合主动式快门 3D 眼镜 使用.

这种 3D 技术在电视和投影机上面应用得最为广泛,图像效果较佳. HOLTEK HT45FH3T 专用于开发主动式 3D 眼镜的 IC,为主动式 3D 眼镜提供了极大的便 利,现介绍如下. 3D眼镜功能 3D 眼镜的主要功能是接收电视机所发射的 IR 信号,然后将 IR 信号译码,用来控制 3D 眼 镜的开与关. 3D 眼镜驱动需要 10V~12V 左右的电压, 因此 3D 眼镜电路需要一个升压电路, 将电池电压升压至 10V~12V,用来驱动 3D 眼镜.3D 眼镜镜片分为左右眼,每个镜片需要

2 个高压信号驱动, 总共需要

4 个高压信号. 所以 3D 眼镜电路需要有

4 个Level Shift 电路, 将单片机的 I/O 输出电压 3V,转换成 10V~12V 的电压,用来控制 3D 眼镜的开与关.另外 3D 眼镜需要接收 IR 信号,所以 3D 眼镜电路需要

1 个IR 接收电路来接收外部的 IR 信号. 3D 眼镜主要是由电池供电,可分为

2 种,1 种是使用可充电的锂电池,另1种是使用不可 充电的钮扣电池,使用可充电的锂电池,需要在电路上增加一个锂电池充电电路.

1 HT45FH3T 应用在主动式 3D 眼镜 3D眼镜方框图 5V USB I/P Charger IC + Booster LCD Panel x

2 IR Receiver 10~12V HT45FH3T ANx VCC1 TP0_1 PWM AX BX CX DX V12 HT45FH3T 3D眼镜方框图 Flash ROM 2K x

16 RAM

128 x

8 PTM ADC HIRC 4MHz LDO PTM I/O Level Shift CTM x

2 HT45FH3T主动式 3D眼镜主要特征 HT45FH3T 基本特征 ? 工作电压:2.2V ~ 5.5V @4MHz ? 系统时钟:HIRC 4MHz ? 多种工作模式:正常、低速、空闲和休眠 ? Flash 程序存储:2K*16 ? RAM 数据存储:128 字节 ? EEPROM 存储器:64 字节 ? ADC 12-bit*8 ? 10-bit CTM*2 ? 10-bit PTM*1 (提供 PWM 输出) ? 16-bit PTM*1 (译码 IR 输入信号) ? OVP 功能 ? Level Shift*4 ? 3V LDO*1 注: 1. HT45FH3T 系统时钟最高 4MHz 2. HT45FH3T-1 系统时钟最高 8MHz

2 HT45FH3T 应用在主动式 3D 眼镜 HT45FH3T 3D眼镜主要特征 ? 使用锂聚合物电池,容量为 100mAh ? 充电 ? 充电座为 USB Mini-B,输入电压 5V ? 使用 100mA 定电流充电 ? 使用三线式控制 LCD 镜片 ? 提供电池正充电 LED (Y)与低电压指示 LED (R) ? 提供一按钮开可自行开关眼镜 ? 工作电流约 680?A ? 三段式省电模式 ? 第一段省电模式平均电流:280?A ? 第二段省电模式平均电流 : 180?A ? 第三段省电模式为自行 Power off ? IR 使用 nVIDIA 3D VISION Protocol 硬件方框图 硬件方框图 MCU HT45FH3T LDO 3V Level shifter PWM HIRC ADC I/O OVP PTM CTM Flash RAM EEPROM Band Gap Min USB port 充电 充电IC 锂电池 电源开关电路 电感 NMOS LCD 镜片 IR 接收器 LED 电阻分压 Level shifter OUT X3 I/O TM0 INPUT Vbat Input PWM Level shift Power OVP input I/O 按键

3 HT45FH3T 应用在主动式 3D 眼镜 硬件方框图功能说明 ? 主控芯片为 HT45FH3T-1 (单片机系统时钟 8MHz) ? Min USB 充电 Port 此接口可接入计算机 USB 接口或外部电源适配器,给锂电池进行充电. ? 充电 IC 定电流对锂电池充电,定电流 100mA 充电,充电时亮黄色 LED. ? 电感 用于升压蓄电,将电池电压提升到开关 LCD 镜片电压. ? N-MOS 用于电感升压控制. ? 锂电池 电池为锂聚合物电池,容量 100mAh. ? 电源开关电路 用于第三阶段省电 self-power off. ? 按键 用于 USER 自行开关电源用. ? LED 指示灯 低电量指示. ? 电阻分压 做为升压反馈控制. ? IR 接收器 接收 IR 发射信号并转换为数字信号. ? LCD 镜片 配合 IR 信号做左右眼开关用. 硬件电路及说明 主控板电路图

4 HT45FH3T 应用在主动式 3D 眼镜 IR Receiver电路图 意示图如下: - + OPA - + OPA - + CMP TO MCU 15pF 200k 15pF 4.7nF 2k 2k 7.15k VDD 3M 330pF 将两信号经比较器后产 生数字信号给单片机 将放大后信号滤负 半周并加上一 Base 将IR Photodiode产生 微小电流放大并滤波

5 HT45FH3T 应用在主动式 3D 眼镜 电路图说明 电源开关控制电路 单片机可由 PA1 做为电源关闭的控制,当在电源关闭的状态用户可用按钮将电源开启,当 上电时单片机必须将 PA1 维持在 High 使Q3 维持在 ON 的状态.当在电源开启的状态,用 户按键时单片机可由外部中断 INT1(PA6)产生中断并且在经由 PA1 将电源关闭. 充电 IC 电路 使用 IN4054 做为锂电池充电用,将R13 定为 10K 以使用 100mA 定电流充电. OVP 功能设定 将OVP 引脚接到 Boost 电路输出的分压电路,将内部 D/A 参考电压设为 VDD,设计适当 的D/A OVOREF[5:0]使Boost out 电压过低时 OUTH 自动输出 PWM 信号使 Boost 电压升高.

6 HT45FH3T 应用在主动式 3D 眼镜 Boost 升压电路 经由 BOOST_ON (单片机 Pin

8 , OUTH) PWM 信号控制 Q1 开/关,使L1 蓄电在 C1 &

C2 上获得 Boost out 10V 输出,并且由 R6 &

R7 分压反馈至单片机 OVP 功能,确保 Boost out 电压. LCD 镜片控制 3D 眼镜 LCD 镜片可分为 3-Line &

4-Line,此应用使用 3-Line 控制,经由 Boost 升压电路 提供 Level Shift 电源将 LCD 镜片控制电压提高至 10V 进而控制镜片开/关. 电池电压检测电路 电池电压检测可由 ADC 检查单片机内部 Band Gap,将ADC 参考电压设为 VDD,若电池 电压低于 3V 时VDD 也会低于 3V,此时 ADC 所检查到的 Band Gap 值会比原本检查值提 高,由此可判断 VDD 电压是否过低. LED 用于低电压时指示 主控单片机 主控单片机为 HT45FH3T-1,内建 PWM 及OVP 电路. IR 接收电路 将IR photodiode 接收后的小信号经滤波、放大、整型后产生单片机可处理的数字信号.

7 HT45FH3T 应用在主动式 3D 眼镜 IR信号及LCD镜片控制方式说明 每一家 3D 影像所产生的控制信号皆有所不同,有些 IR 信号有载波有些是以无载波方式, 这边配合 nVIDIA 使用无载波方式, 信号代表意义如下图, 必须配合发射信号做译码并且控 制LCD 镜片. LCD 镜片的控制必须注意液晶不可维持同一电位过久,会造成液晶无法再翻转,因此必须 适当的控制. LCD 镜片时序,基本上是在 COM 一个周期中同一镜片正电位与负电位时间要相同.此演 示板使用

3 线控制方式的机构因此必须详情规划液晶电位控制与左右眼镜片控制,如下图.

8 HT45FH3T 应用在主动式 3D 眼镜 PCB Lauout 主控板 正面 背面

9 HT45FH3T 应用在主动式 3D 眼镜 接收板

10 HT45FH3T 应用在主动式 3D 眼镜 HT45FH3T 3D眼镜演示板 -- BOM表 主控板 种类 编号 数值 封装 数量 备注 单片机 U1 HT45FH3T-1 SSOP16

1 充电 IC U2 IN4054 SOT23-5

1 LDO U3 HT7830 SOT89

1 电容 C9,C8 0.1uF

0603 2 C6 10uF

0805 1 C1,C2,C3,C4,C5 1uF

0603 5 电阻 R12 1K

0603 1 R14 1M

0603 1 R6 3.3M

0603 1 R13 10K

0603 1 R1

100 0603

1 R4,R2 100K

0603 2 R3 NC

0603 1 R7 360K

0603 1 R9,R10

470 0603

2 R11 470K

0603 1 LED D4,D5 红,黄0603

2 电感 L1 100uH SMD

1 N-MOSFET Q1,Q2 AO3400 SOT23

2 P-MOSFE Q3 AO3401 SOT23

1 二极管 D1,D2,D3 BAT54 SOD232

3 Button SW1 SMD

1 Connector J5 FPC-0.5mm-10pin

1 USB connector J6 MINI USB

1 TVS D3 SOD323

1 IR 接收板 种类 编号 数值 封装 数量 备注 OPA U1 OPA2348 SOT23-8

1 比较器 U2 LM7239 SOT23-5

1 C4 4.7nF

0402 1 C5,C6 0.1uF

0402 2 电容 C3 330pF

0402 1 R4,R2 2K

0402 2 R6 3M

0402 1 R5 7.15K

0402 1 电阻 R1 200K

0402 1 二极管 D2 BAT54 SOD523

1 感光二极管 D1 BPW

34 1 summary

50 11 HT45FH3T 应用在主动式 3D 眼镜 软件流程图 主架构流程图

12 HT45FH3T 应用在主动式 3D 眼镜 LCD镜片流程图

13 HT45FH3T 应用在主动式 3D 眼镜

14 演示板图片 小结 3D 眼镜的需求逐渐增加,使用 HT45FH3T 可减少外加电路及 PCB 面积,更进一步减少生 产成本及开发时程. ........