在我的数字秤中,我找到了一个 7 段式 LCD,能够显示“-88:8.8”加上 3 个表示 Kg、Lb 或 St 的符号。假设冒号是单个符号,这总共有 34 个单独的段。
LCD 通过这些橡胶条之一连接到具有 13 个触点的电路板。
我在 LCD 上看不到任何电路。
这是如何运作的?我之前看到的大多数 LCD 似乎与每个部分都有单独的连接。
是否有一些分段组的排序正在进行,每个组都有单独的基础?
在我的数字秤中,我找到了一个 7 段式 LCD,能够显示“-88:8.8”加上 3 个表示 Kg、Lb 或 St 的符号。假设冒号是单个符号,这总共有 34 个单独的段。
LCD 通过这些橡胶条之一连接到具有 13 个触点的电路板。
我在 LCD 上看不到任何电路。
这是如何运作的?我之前看到的大多数 LCD 似乎与每个部分都有单独的连接。
是否有一些分段组的排序正在进行,每个组都有单独的基础?
液晶材料是 LCD 内部对电刺激起反应的化合物,喜欢通过交流波形激活。因此,单个像素将有两个透明电极,它们之间有这种 LC 材料,由相当低频率的方波驱动。如果两个电极具有相同的波形,则它不活动,如果它们具有相反的波形,则它是活动的。“活动”像素是否“可见”取决于 LCD 的整体结构,包括偏振器、照明、反射器等。对于本次讨论而言,它并不重要。
通常,简单的 LCD 显示器将具有一个背板电极,以及用于显示器的每个元素/像素的附加电极。因此,您的 LCD 的简单版本需要 35 行。一个用于背板电极,一个用于每个元件。您将有一个方波不断地驱动背板,并且您将使用自己的线路驱动每个元件,该线路要么按原样使用背板信号,要么使用逆变器提供与背板信号完全相反的波形。
通过使用多路复用,更复杂的显示器可能具有更少的行。这有多个背板,一条段线将控制每个背板的一个段。
在您的情况下,您需要控制 34 个元素和 13 行。很有可能您有 4 个背板,并且每条线段控制 4 个元素,仅用 13 条线就可以为您提供多达 36 个可能的元素。
鉴于您可以选择这样做,您可能会问为什么有人会选择更简单的显示?
有两个原因,第一个不太重要的原因是波形变得更加复杂。请记住,LC 材料希望由交流信号驱动。如果四个背板上有不同的 AC 信号,如何只激活一个背板上的一个元件?
这是通过在每个背板和段引脚上使用稍微复杂的波形来完成的。例如,以下是 TI MSP430 如何驱动类似于您示例中的 4 路复用器 LCD 的方法:
这是由微控制器中的外围设备处理的,可以非常有效地执行此操作。
然而,这种方法还有另一个相当大的缺点。对比度显着降低。
在多路复用显示中“非活动”的段实际上正在接收交流波形,但这还不足以完全激活 LC 材料。在这样的显示中“活动”的段正在接收一个不能以 100% 的能力驱动它们的波形:
在 4 路复用显示中,您可以看到活动元素和非活动元素之间几乎没有区别。虽然 LCD 专为此用途而设计,并且专门开发的 LC 材料在这种情况下工作良好,但您会注意到此类显示器在其设计观看方向上具有良好的对比度,但在几乎所有其他角度。
因此,虽然减少电路对某些设备可能有用,但由此产生的对比度损失对于某些用途可能是不可接受的。
最后,这使得修改此类设备以供其他用途非常困难。我知道很多人试图从仪表和测量设备的 LCD 显示屏上读取数值时,常常会失望地发现这不是一项简单的任务,而且解释这些信号的复杂性通常对他们的项目来说太费力了。
对于这种类型的显示器,人体体重秤有很多优点。它们是大批量生产的,因此只需少量减少布线即可节省大量成本,运行它们的硅很常见,因此您不需要定制设备,并且在实际使用过程中视角受到很大限制。事实上,对于某些用户来说,偏离角度观看时对比度差的情况甚至可能被视为一个不错的功能。
它需要顶部和底部玻璃上的正确信号来“点亮”一个部分(实际上将其变暗,透明是看不见的情况)。这允许 LCD 在某种程度上以矩阵形式排列。仅当两条引线都以特定方式驱动时,一个段才会亮起。其他引线的驱动方式不会点亮其他段。
这些类型的 7 段 LCD 通常分为少量的“公用”和大量的段。每个单独的段连接到一个公共和一个段线,它们之间必须有一个 AC 信号才能点亮该段。例如,您的 36 个像素可能由 4 条公共线和 9 条线段驱动。
微控制器中的 LCD 驱动器自动排序,通过在每个公共端产生正确的信号,然后驱动该公共端的选定段,到下一个公共端,等等。LCD 响应相对较慢,并且这种扫描完成得足够快,因此一个段在每次扫描激活之间的短时间内不会“熄灭”(实际上再次变为透明)。
查找 LCD 数据表,您将看到公共和段的映射,以及激活每个像素所需的组合。请务必查看“裸玻璃”LCD 数据表。不幸的是,带有驱动芯片的完整 LCD 组件也被称为“LCD”。您通过向驱动芯片发送命令来控制它们,然后驱动芯片进行多路复用。
更多的公用部分会产生更复杂的波形,因此公用部分的数量通常限制在 4 或 5 个左右。再次查看 LCD 裸玻璃数据表。查看内置于微控制器中的 LCD 驱动器的数据表章节也可能具有指导意义。例如,如果 Microchip PIC 包含 LCD 驱动器,则其部件号的末尾往往会有一个“9”,但您也可以在选择指南中查找带有 LCD 驱动器的产品。