Kod segmentu Metoda sterowania ekranem ciekłokrystalicznym LCD
Przede wszystkim nie myśl, że ekran segmentowy jest napędzany prądem stałym, gdy jest napędzany przez pojedynczy mikrokomputer {{0}}chip. W rzeczywistości ekran segmentowy jest napędzany prądem przemiennym. Co to jest AC? Fala prostokątna, fala sinusoidalna itp. Często możesz używać układów sterowników, takich jak HT1621 itp., ale niektóre ekrany segmentowe mają mniej portów IO lub jeśli jest ich wystarczająco dużo, możesz również zaoszczędzić na pisaniu sterowników kontrolera. Jest wygodny w połączeniu z mikrokomputerem jednoukładowym-, a ten drugi ma mały prąd napędu, niskie zużycie energii, długą żywotność, piękną czcionkę, wyraźny wyświetlacz, duży kąt widzenia, elastyczny tryb napędu i szerokie zastosowanie. Jednak sterowanie LCD jest bardziej skomplikowane, ponieważ średnia wartość DC względnego napięcia między elektrodami LCD musi wynosić 0, w przeciwnym razie łatwo jest spowodować utlenianie LCD, więc LCD nie można po prostu kontrolować za pomocą sygnałów poziomu, ale za pomocą określony przebieg sekwencji fali prostokątnej. kontrola.
Wyświetlacz LCD posiada dwa tryby: statyczny i z podziałem czasu. Pierwsza jest prosta, ale wymaga większej liczby portów; ta ostatnia jest skomplikowana, ale wymaga mniejszej liczby portów. Te dwa tryby są określone przez dobór przewodów elektrod. Jako przykład weźmy wyświetlacz LCD zegarka elektronicznego. Wysoka cyfra godziny będzie jednocześnie wyłączona lub włączona. Gdy górna cyfra minuty wyświetla cyfry od 1 do 5, góra i dół również będą wyłączone lub włączone w tym samym czasie. Dwie kropki będą jednocześnie włączone lub wyłączone. Tryb sterowania to sterowanie z podziałem czasu, ze współczynnikiem polaryzacji 1/2, z 11 elektrodami segmentowymi i łącznie dwiema elektrodami wspólnymi. Istnieje jednak warunek wstępny dla wyświetlacza LCD segmentu sterowania analogowego IO, to znaczy, że IO musi być w stanie tri-, dlaczego?
Porozmawiajmy o tym dokładnie poniżej:
Pierwszym krokiem są ważne parametry segmentowego ekranu LCD: napięcie robocze, cykl pracy i współczynnik biasu. Te trzy parametry są bardzo ważne i muszą być spełnione.
Drugi krok, metoda sterowania: zgodnie z zasadą sterowania LCD można wiedzieć, że tylko napięcie AC może być przykładane do pikseli LCD. Kontrast wyświetlacza LCD jest określony przez wartość napięcia na pinie COM minus wartość napięcia na pinie SEG. Gdy ta różnica napięcia Piksel można włączyć, gdy napięcie nasycenia wyświetlacza LCD jest większe niż napięcie progowe wyświetlacza LCD, a piksel można wyłączyć. MCU typu LCD- zostało automatycznie wygenerowane przez wbudowany-obwód napędu LCD w celu wygenerowania sygnału napędu LCD, tak długo jak port I/O może symulować wyjście sygnału napędu, Napęd LCD może zostać ukończony.
Segmentowy ekran LCD ma dwa główne piny, COM i SEG, które są bardzo podobne do tuby cyfrowej, ale różnica ciśnień musi być zmieniana naprzemiennie. Na przykład pierwszy moment to 3V w kierunku do przodu, a drugi moment musi wynosić 3V w kierunku odwrotnym. , Zwróć uwagę, jeśli segmentowy ekran LCD jest podłączony do zasilania prądem stałym, ekran będzie bezużyteczny w krótkim czasie, więc bądź ostrożny. Zastanówmy się, jak zasymulować kształt fali portu COM, biorąc za przykłady 1/4D i 1/2B:
Dopóki powyższe przebiegi są symulowane, ekran LCD odniósł ponad połowę sukcesu.
Jeden artykuł do analizy metody jazdy ekranu ciekłokrystalicznego LCD z kodem segmentowym
Jeden artykuł do analizy metody jazdy ekranu ciekłokrystalicznego LCD z kodem segmentowym
Wprowadź powyższy kod, jak pokazano, taktowanie 2ms i pozwól 4 COM naprzemiennie wyprowadzać przebiegi.
Jednocześnie musimy zwrócić uwagę, że gdy wyjście COM jest wysokie, jeśli ekran jest jasny, SEG musi wyprowadzać niski, a gdy wyjście COM jest niskie, SEG musi wyprowadzać wysoki, aby zapewnić różnicę napięć między COM A SEG jest większe niż napięcie robocze 1/2B Może być wyświetlane;
Przyjrzyjmy się funkcji jednego z wyjść portu com
Jeden artykuł do analizy metody jazdy ekranu ciekłokrystalicznego LCD z kodem segmentowym
Przenieś poziom SEG na przeciwny poziom COM przez cały czas, wtedy segmentowy wyświetlacz LCD jest w zasadzie pomyślnie sterowany.
Podstawowa znajomość segmentu LCD
Wyświetlacz ciekłokrystaliczny jest wyświetlaczem pasywnym. Nie może emitować światła i może wykorzystywać tylko światło otaczającego środowiska. Potrzebuje tylko niewielkiej ilości energii, aby wyświetlić wzory lub znaki. To właśnie z powodu niskiego zużycia energii i miniaturyzacji LCD staje się lepszą metodą wyświetlania.
Materiał ciekłokrystaliczny stosowany w wyświetlaczach ciekłokrystalicznych jest substancją organiczną o właściwościach zarówno ciekłych, jak i stałych. Jego struktura przypominająca pręt- jest ogólnie ułożona równolegle w komórce ciekłokrystalicznej, ale jej kierunek ułożenia można zmienić pod wpływem pola elektrycznego.
W przypadku dodatniego TN-LCD, gdy do elektrod nie jest przyłożone napięcie, wyświetlacz LCD jest wyłączony, a światło może przechodzić przez wyświetlacz LCD w stanie białym; po przyłożeniu napięcia do elektrod wyświetlacz LCD jest w stanie „ON”, a cząsteczki ciekłokrystaliczne znajdują się w kierunku długiej osi. Ułożone zgodnie z kierunkiem pola elektrycznego, światło nie może przejść przez wyświetlacz LCD i jest czarne. Poprzez selektywne przyłożenie napięcia do elektrod można wyświetlić różne wzory.
W przypadku STN-LCD kąt skrętu ciekłokrystalicznego jest większy, dzięki czemu kontrast jest lepszy, a kąt widzenia szerszy. STN-LCD opiera się na zasadzie dwójłomności wyświetlania. Jej kolor bazowy to zazwyczaj żółty-zielony, a czcionka jest niebieska, która zmienia się w tryb żółto-zielony. Używając fioletowego polaryzatora, kolor podstawowy zmieni się na szary i stanie się szarą pleśnią. Używając polaryzatora z folią kompensacyjną, kolor bazowy będzie zbliżony do białego. W tym momencie STN staje się trybem czarno-białym, czyli FSTN. Polaryzatory powyższych trzech trybów obracają się o 90 stopni, aby przejść w tryb niebieski, a efekt będzie lepszy. Poniższy rysunek jest schematem strukturalnym odblaskowego wyświetlacza ciekłokrystalicznego typu TN-.
Jeden artykuł do analizy metody jazdy ekranu ciekłokrystalicznego LCD z kodem segmentowym
Jak widać na rysunku, wyświetlacz LCD to pudełko ciekłokrystaliczne wykonane z dwóch kawałków szkła przewodzącego, pudełko jest wypełnione ciekłym kryształem, a otoczenie uszczelnione materiałem uszczelniającym-plastikowa ramka (zwykle żywica epoksydowa) i dwie zewnętrzne strony pudełka Dołączony jest polaryzator.
Przestrzeń pomiędzy górną i dolną taflą szkła w komórce ciekłokrystalicznej, którą powszechnie określa się jako grubość komórki, wynosi na ogół kilka mikronów (średnica ludzkiej dokładności to dziesiątki mikronów). Wewnętrzna strona górnych i dolnych tafli szklanych, odpowiadająca wzorowi wyświetlacza, jest pokryta przezroczystą warstwą przewodzącą z tlenku cyny-cyny (w skrócie ITO), która jest elektrodą wyświetlacza. Główną funkcją elektrody jest umożliwienie dostarczania przez nią zewnętrznych sygnałów elektrycznych do ciekłego kryształu.
Cały obszar wyświetlania wewnątrz tafli szkła w komórce ciekłokrystalicznej jest pokryty warstwą orientacyjną. Zadaniem warstwy orientacyjnej jest ustawienie cząsteczek ciekłokrystalicznych w określonym kierunku. Ta warstwa orientacyjna jest zwykle cienką warstwą materii organicznej o dużej masie cząsteczkowej i jest pocierana; można go również wytworzyć poprzez próżniowe odparowanie warstwy tlenku krzemu na powierzchni szkła pod pewnym kątem.
Dodatni nematyczny ciekły kryształ jest wypełniony w wyświetlaczu ciekłokrystalicznym typu TN. Orientacja cząsteczek ciekłokrystalicznych oznacza, że cząsteczki ciekłokrystaliczne w kształcie długiego pręta- są ułożone w ustalonym kierunku równoległym do powierzchni szkła, a kierunek długiej osi cząsteczek jest zgodny z kierunkiem orientacji leczenie. Kierunki orientacji górnej i dolnej powierzchni szklanej są prostopadłe do siebie, tak że w kierunku prostopadłym do powierzchni tafli szklanej orientacja cząsteczek ciekłokrystalicznych w komórce jest stopniowo zniekształcana, od górnej tafli szklanej do dolna tafla szkła o 90 stopni (patrz rysunek poniżej). To jest pochodzenie nazwy skręconego nematycznego wyświetlacza ciekłokrystalicznego.
Jeden artykuł do analizy metody jazdy ekranu ciekłokrystalicznego LCD z kodem segmentowym
W rzeczywistości cząsteczki ciekłokrystaliczne w pobliżu powierzchni szkła nie są całkowicie równoległe do powierzchni szkła, ale tworzą z nią pewien kąt. Ten kąt nazywany jest kątem wstępnego pochylenia, który zwykle wynosi 1 stopień ~ 2 stopnie.
Polaryzatory są przymocowane do dwóch zewnętrznych stron tafli szkła w komórce ciekłokrystalicznej. Osie polaryzacji dwóch polaryzatorów są do siebie równoległe (zwykle czarne z białymi znakami na czarnym tle) lub prostopadłe do siebie (zwykle białe z czarnymi znakami na białym tle) oraz Kierunek orientacji z powierzchnią komórka ciekłokrystaliczna jest równoległa lub prostopadła do siebie. Polaryzatory są zwykle przetwarzane przez polimerowe folie z tworzywa sztucznego w określonych warunkach technologicznych.
To, co zwykle widzimy, to wyświetlacz ciekłokrystaliczny typu odwróconego-. Ten rodzaj wyświetlacza ma od spodu warstwę odblaskową za polaryzatorem. W ten sposób padanie i obserwacja światła odbywa się po tej samej stronie komórki ciekłokrystalicznej.
Metoda wyświetlania
LCD posiada trzy tryby wyświetlania: odblaskowy, transmisyjny i transfleksyjny. Odblaskowa płytka jest dodawana za dolnym polaryzatorem odblaskowego wyświetlacza LCD, który jest zwykle używany na zewnątrz iw dobrze-oświetlonych biurach. Dolny polaryzator transmisyjnego wyświetlacza LCD jest polaryzatorem transmisyjnym, który wymaga ciągłego używania podświetlenia i jest zwykle używany w środowiskach o słabym oświetleniu. Transfleksyjny wyświetlacz LCD znajduje się pomiędzy powyższymi dwoma, dolny polaryzator może częściowo odbijać światło i jest zazwyczaj wyposażony w podświetlenie. Gdy światło jest dobre, podświetlenie można wyłączyć; gdy światło jest słabe, podświetlenie można włączyć i korzystać z wyświetlacza LCD.
Jeden artykuł do analizy metody jazdy ekranu ciekłokrystalicznego LCD z kodem segmentowym
Tryb wyświetlania LCD jest również podzielony na pozytyw i negatyw. Pozytywny wyświetlacz LCD przedstawia czarne znaki na białym tle, co jest najlepszym wyświetlaczem wśród odblaskowych i transrefleksyjnych wyświetlaczy LCD; negatywowy wyświetlacz LCD przedstawia białe znaki na czarnym tle i jest zwykle używany do transmisyjnych wyświetlaczy LCD. Dzięki podświetleniu czcionki są wyraźne i łatwe do odczytania.
Jeden artykuł do analizy metody jazdy ekranu ciekłokrystalicznego LCD z kodem segmentowym
Podświetlenie
Przepuszczalne i półprzepuszczalne- wyświetlacze LCD zazwyczaj wymagają podświetlenia. Pozycja umieszczenia jest oparta na rzeczywistej sytuacji. Oto kilka typowych podświetleń:
Jeden artykuł do analizy metody jazdy ekranu ciekłokrystalicznego LCD z kodem segmentowym
Elektroluminescencja (EL): Podświetlenie EL jest cienkie, lekkie i równomierne w emisji światła. Może być używany w różnych kolorach, ale najczęściej jest używany do białego podświetlenia LCD. Podświetlenie EL ma niski pobór mocy i potrzebuje jedynie napięcia 80-100VAC, które można uzyskać poprzez przekształcenie 5V, 12V lub 24VDC przez transformator. Okres półtrwania podświetlenia EL wynosi około 2000-3000 godzin.
Dioda elektroluminescencyjna (LED): Podświetlenie LED jest używane głównie w modułach znakowych. Dłuższa żywotność niż EL (minimum 5000 godzin), mocniejsze światło, ale większe zużycie energii. Jako urządzenie półprzewodnikowe- korzysta bezpośrednio z 5VDC. Wyświetlacze LCD są zazwyczaj umieszczane bezpośrednio za wyświetlaczem LCD, a ich grubość należy zwiększyć o 5 mm. Diody LED mogą emitować światło w różnych kolorach, najczęściej jest to światło żółte-zielone.
Lampa fluorescencyjna z zimną katodą (CCFL): CCFL zapewnia niskie zużycie energii i jasne, białe światło. Emituje światło z lampy fluorescencyjnej z zimną katodą, a światło jest równomiernie rozpraszane w obszarze okna poprzez dyfuzor. Podświetlenie boczne jest małe i zużywa mało energii, ale CCFL potrzebuje transformatora do zasilania 270-300VAC. Jest używany głównie do graficznych wyświetlaczy LCD o żywotności od 10,000 do 15,000 godzin.
TN i STN to dwa rodzaje wyświetlaczy ciekłokrystalicznych. Ciekłokrystaliczny wyświetlacz TN jest skręcony o 90 stopni w komórce ciekłokrystalicznej i jest zwykle używany w nisko-kanałowych produktach LCD.
Ciekły kryształ wyświetlany przez STN jest skręcony o 180 stopni -360 stopni w komórce ciekłokrystalicznej. Im większy kąt skrętu, tym bardziej stroma krzywa elektrooptyczna i bliższe wartości V on i V off. Może być używany do produkcji produktów LCD z ponad 32 kanałami.
Kąt widzenia LCD
Kąt widzenia to po prostu kąt, pod którym wzór wyświetlacza jest wyraźnie widoczny. Jest on określany przez kierunek tarcia warstwy wyrównującej i nie można go zmienić przez obracanie polaryzatora. Kąt widzenia nosi nazwę wskazówki godzinowej, na przykład kąt 6:00, kąt 12:00 i tak dalej. Kąt widzenia 6:00 oznacza, że efekt wyświetlacza LCD jest idealny w obszarze od kierunku płaszczyzny wskazówki na godzinie 6 do kierunku normalnego; Kąt widzenia 12:00 odnosi się do idealnego wyświetlania w obszarze od mąki kukurydzianej do normalnego kierunku wskazówki na godzinie 12.
Kąt widzenia LCD jest określony przez położenie wyświetlacza LCD na instrumencie. Na przykład kalkulator jest zwykle używany na biurku lub trzymany w dłoni, a najlepszy jest ekran LCD o kącie widzenia 6:00. Ekran LCD w niektórych instrumentach jest zainstalowany poniżej linii wzroku ludzkiego oka, a kąt widzenia wynosi zazwyczaj 12:00. Zegar w samochodzie jest zazwyczaj instalowany po prawej stronie kierowcy, a kąt widzenia 9:00 jest najlepszy.
