Làm thế nào để 13 kết nối điều khiển một màn hình LCD đơn giản với 34 phân đoạn?


13

Trong thang đo kỹ thuật số của tôi, tôi tìm thấy màn hình LCD 7 phân đoạn có khả năng hiển thị "-88: 8.8" cộng với 3 biểu tượng cho biết Kg, Lb hoặc St. Điều này thêm tới 34 phân đoạn riêng lẻ, giả sử dấu hai chấm là một ký hiệu duy nhất.

LCD được kết nối thông qua một trong những dải cao su đó đến bảng mạch, có 13 điểm tiếp xúc.

Tôi không thể thấy bất kỳ mạch trên màn hình LCD.

Cái này hoạt động ra sao? Hầu hết các màn hình LCD tôi đã thấy trước đó dường như có các kết nối riêng lẻ đến từng phân khúc.

Có lẽ có một số trình tự các nhóm phân khúc đang diễn ra, trong đó mỗi nhóm có một mặt bằng riêng biệt?


Nhiều cách tôi có thể tưởng tượng, một người dựa vào 6x6 = 36
PlasmaHH

1
@Plasm: Nhiều khả năng là 4 x 9.
Olin Lathrop

Là một tối ưu hóa, một số dấu câu có thể luôn luôn có dây.
Dewi Morgan

Hai đèn LED của đại tràng có thể được nối với nhau. Nếu bất kỳ ký tự nào không bao giờ hiển thị 7, bạn có thể nối các phân đoạn trên cùng và dưới cùng. Nếu bất kỳ phân đoạn nào chỉ đo được 1 hoặc không có gì (ví dụ trong đồng hồ), bạn có thể nối hai phân đoạn cho 1 với nhau và bỏ qua tất cả các phân đoạn khác. Và như vậy: không đủ để giải quyết riêng từng phân khúc, nhưng có thể đủ để giảm số lượng trình kết nối cần thiết cho một ma trận.
Dewi Morgan

Câu trả lời:


16

Vật liệu tinh thể lỏng, hợp chất bên trong màn hình LCD phản ứng với kích thích điện, thích có dạng sóng AC để kích hoạt. Vì vậy, một pixel sẽ có hai điện cực trong suốt với vật liệu LC giữa chúng, được điều khiển bằng một squarewave ở tần số khá thấp. Nếu hai điện cực được cung cấp cùng một dạng sóng, thì nó không hoạt động và nếu chúng được cung cấp các dạng sóng ngược nhau thì nó sẽ hoạt động. Một pixel "hoạt động" có "hiển thị" hay không phụ thuộc vào toàn bộ cấu trúc của LCD, bao gồm các bản phân cực, ánh sáng, gương phản chiếu, v.v. Đối với mục đích của cuộc thảo luận này, nó không quan trọng.

Thông thường, màn hình LCD đơn giản sẽ có một điện cực bảng nối đa năng và một điện cực bổ sung cho mỗi thành phần / pixel của màn hình. Vì vậy, một phiên bản đơn giản của màn hình LCD của bạn sẽ cần 35 dòng. Một cho điện cực bảng nối đa năng, và một cho mỗi phần tử. Bạn sẽ có một squarewave điều khiển bảng nối đa năng liên tục và bạn sẽ lái từng phần tử với dòng riêng sử dụng tín hiệu bảng nối ngược như hiện tại hoặc sử dụng biến tần để tạo ra dạng sóng đối diện chính xác với tín hiệu bảng nối.

Một màn hình phức tạp hơn có thể có ít dòng hơn bằng cách sử dụng ghép kênh. Cái này có nhiều backplanes và một dòng phân đoạn sẽ điều khiển một phân đoạn cho mỗi bảng nối đa năng.

Trong trường hợp của bạn, bạn có 34 yếu tố để kiểm soát và 13 dòng. Rất có thể bạn có 4 backplanes và mỗi dòng phân đoạn kiểm soát 4 yếu tố, cung cấp cho bạn tới 36 yếu tố có thể chỉ với 13 dòng.

Cho rằng bạn có thể chọn làm theo cách này, bạn có thể hỏi tại sao mọi người sẽ chọn màn hình đơn giản hơn?

Có hai lý do, lý do đầu tiên, ít quan trọng hơn, là dạng sóng trở nên phức tạp hơn. Hãy nhớ rằng vật liệu LC muốn được điều khiển bởi tín hiệu AC. Nếu bốn backplanes có tín hiệu AC khác nhau trên chúng, làm thế nào để bạn kích hoạt chỉ một phần tử trên một bảng nối đa năng?

Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng các dạng sóng hơi phức tạp trên mỗi backplanes và các chân phân đoạn. Chẳng hạn, đây là cách TI MSP430 điều khiển màn hình LCD 4 mux tương tự như trong ví dụ của bạn:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Điều này được xử lý bởi một thiết bị ngoại vi trong vi điều khiển, có thể thực hiện việc này rất hiệu quả.

Tuy nhiên, có một nhược điểm khác, khá lớn, đối với phương pháp này. Độ tương phản giảm đáng kể.

Các phân đoạn "không hoạt động" trong màn hình ghép kênh, thực sự đang nhận dạng sóng AC, nhưng nó không đủ để kích hoạt đầy đủ vật liệu LC. Các phân đoạn "hoạt động" trong màn hình như vậy đang nhận dạng sóng không điều khiển chúng ở 100% khả năng của chúng:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Trong màn hình 4 mux, bạn có thể thấy có rất ít sự khác biệt giữa yếu tố hoạt động và yếu tố không hoạt động. Mặc dù LCD được thiết kế cho mục đích sử dụng này và vật liệu LC được phát triển đặc biệt để hoạt động tốt trong tình huống này, bạn sẽ nhận thấy rằng các màn hình như vậy có độ tương phản ok theo hướng chúng được thiết kế để xem, nhưng độ tương phản rất kém tại hầu như mọi góc độ khác.

Vì vậy, trong khi việc giảm mạch có thể hữu ích cho một số thiết bị, thì việc mất tương phản có thể không được chấp nhận đối với một số mục đích sử dụng.

Cuối cùng, điều này làm cho rất khó để sửa đổi các thiết bị như vậy cho sử dụng khác. Tôi biết nhiều người cố đọc các giá trị trên màn hình LCD trong nhiều mét và thiết bị đo thường rất thất vọng khi thấy rằng đó không phải là một nhiệm vụ đơn giản và sự phức tạp của việc diễn giải các tín hiệu này thường là quá nhiều nỗ lực cho dự án của họ.

Một thang đo trọng lượng của con người có rất nhiều lợi thế cho loại màn hình này. Chúng được sản xuất với số lượng lớn, do đó, việc giảm bớt hệ thống dây điện sẽ giúp tiết kiệm rất nhiều, silicon chạy chúng là phổ biến nên bạn không cần một thiết bị tùy chỉnh và góc nhìn rất hạn chế trong quá trình sử dụng thực tế. Trong thực tế, một tình huống tương phản kém khi xem góc độ thậm chí có thể được coi là một tính năng tốt cho một số người dùng.


5
Có thể đáng nói đến việc ghép kênh với nhiều dấu phẩy dẫn đến độ nhạy nhiệt độ tương phản lớn hơn - ít xảy ra sự cố với thiết bị trong nhà hơn so với màn hình ô tô.
Spehro Pefhany

16

Nó lấy các tín hiệu đúng trên cả kính trên và dưới để "thắp sáng" một đoạn (thực sự làm cho nó tối, yên tĩnh là trường hợp không nhìn thấy). Điều này cho phép LCD được sắp xếp một chút trong ma trận. Một đoạn chỉ sáng khi cả hai khách hàng tiềm năng được điều khiển một cách cụ thể. Các khách hàng tiềm năng khác được điều khiển theo cách để không có phân khúc nào khác được thắp sáng.

Các loại màn hình LCD 7 đoạn này thường được chia thành một số lượng nhỏ "commons" và số lượng phân khúc lớn hơn. Mỗi phân đoạn riêng lẻ được kết nối với một dòng chung và một phân đoạn phải có tín hiệu AC giữa chúng để phân đoạn sáng. Ví dụ: 36 pixel của bạn có thể được điều khiển bởi 4 dòng chung và 9 phân đoạn.

Trình điều khiển LCD trong vi điều khiển sẽ tự động tuần tự thông qua việc tạo ra các tín hiệu phù hợp trên từng điểm chung, sau đó điều khiển các phân đoạn đã chọn cho điểm chung đó, đến điểm chung tiếp theo, v.v. LCD phản ứng tương đối chậm và quá trình quét này được thực hiện đủ nhanh để một phân đoạn sẽ không "unlight" (thực sự trở lại trong suốt) trong thời gian ngắn giữa khi được kích hoạt mỗi lần quét.

Tra cứu bảng dữ liệu LCD và bạn sẽ thấy bản đồ các commons và phân đoạn, và sự kết hợp nào là bắt buộc để kích hoạt từng pixel. Hãy chắc chắn nhìn vào bảng dữ liệu LCD "kính trần". Thật không may, lắp ráp LCD hoàn chỉnh với chip trình điều khiển cũng được gọi là "LCD". Những người bạn điều khiển bằng cách gửi lệnh đến chip trình điều khiển, sau đó thực hiện ghép kênh.

Nhiều commons buộc các dạng sóng phức tạp hơn, do đó, số lượng commons thường được giới hạn trong khoảng 4 hoặc 5. Một lần nữa, hãy xem bảng dữ liệu bằng kính trần LCD. Cũng có thể được hướng dẫn để xem chương biểu dữ liệu cho trình điều khiển LCD được tích hợp trong vi điều khiển. Ví dụ, PIC vi mạch có xu hướng có "9" ở gần cuối số phần của chúng nếu chúng có trình điều khiển LCD, nhưng bạn cũng có thể chỉ cần tìm một trình điều khiển LCD trong hướng dẫn chọn.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.