13个连接如何控制34个段的简单LCD?


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在我的电子秤内,我发现一个7段样式的LCD能够显示“ -88:8.8”,外加3个表示Kg,Lb或St的符号。假设冒号是一个符号,则总共可以组成34个单独的段。

LCD通过这些橡胶条之一连接到电路板上,该电路板上有13个触点。

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似乎都与每个段都有独立的连接。

细分受众群可能会继续进行排序,而每个细分受众群都有各自的根据地?


我可以想像很多方法,其中一项取决于6x6 = 36
PlasmaHH

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@Plasm:更可能的是4×9
奥林莱思罗普

作为一种优化,某些标点可能可以始终接通。
Dewi Morgan

冒号的两个LED可以连接在一起。如果任何字符从不显示7,则可以将顶部和底部线连接在一起。如果任何段仅测量1或什么都不测量(例如,在时钟中),则可以将两个段的1连线在一起,而忽略其他所有段。依此类推:不足以单独寻址每个段,但可能足以减少矩阵所需的连接器数量。
Dewi Morgan

Answers:


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液晶材料是LCD内部对电刺激起反应的化合物,它喜欢具有激活的AC波形。因此,单个像素将具有两个透明电极,在它们之间具有此LC材料,并以相当低的频率由方波驱动。如果两个电极的波形相同,则它们是不活动的;如果两个电极的波形相反,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,照明器,反射器等。出于本讨论的目的,这无关紧要。

典型地,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件/像素的附加电极。因此,一个简单的LCD版本需要35行。一个用于背板电极,每个用于一个元件。您将有一个方波不断地驱动背板,并用自己的线路驱动每个元件,这些线路要么直接使用背板信号,要么使用反相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行数更少。它具有多个底板,并且一条分段线将控制每个底板的一个分段。

在您的情况下,您需要控制34个元素和13行。您可能有4个背板,每个分段线控制4个元素,仅用13条线就可以提供多达36个可能的元素。

鉴于您可以选择以这种方式进行操作,您可能会问为什么有人会选择更简单的显示器?

有两个原因,第一个是次要的,次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。如果四个背板上的交流信号不同,您如何仅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有些复杂的波形来完成的。例如,以下是TI MSP430如何驱动4多路LCD的示例,类似于您的示例:

在此处输入图片说明

这由微控制器中的外设处理,可以非常有效地完成此操作。

但是,此方法还有另一个很大的缺点。对比度明显降低。

在多路复用显示器中“不活动”的段实际上正在接收AC波形,但不足以完全激活LC材料。在此类显示器中处于“活动”状态的段接收到的波形不能以其100%的能力驱动它们:

在此处输入图片说明

在4-mux显示屏中,您可以看到活动元素和非活动元素之间的差异很小。尽管LCD是为此目的而设计的,并且专门开发了LC材料以在这种情况下可以很好地工作,但您会注意到,此类显示器在设计观看方向上的对比度不错,但在几乎每隔一个角度。

因此,虽然电路的减少对于某些设备可能有用,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,这使得很难改装此类设备以用于其他用途。我知道很多人试图从仪表和测量设备的LCD显示屏上读取值时常常感到失望,因为这并不是一件容易的事,而且解释这些信号的复杂性对于他们的项目而言通常是太多的工作。

人体秤对此类型的显示器具有很多优点。它们是批量生产的,因此布线的少量减少可节省大量资金,运行它们的硅很常见,因此您无需定制设备,并且在实际使用中视角非常受限。实际上,对于某些用户而言,在视角倾斜时对比度差的情况甚至可能被视为不错的功能。


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可能值得一提的是,具有更多共通点的多路复用技术可提高对比度温度敏感度,室内设备的问题要比汽车显示器的问题少。
Spehro Pefhany '16

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它需要在顶部和底部玻璃板上都带有正确的信号来“点亮”一个片段(实际上将其变暗,这是透明的,这是不可见的情况)。这样可以将LCD稍微排列成矩阵。仅当两条引线都以特定方式驱动时,分段才会亮起。其他引线以某种方式驱动,因此没有其他部分点亮。

这些类型的7段LCD通常分为少量的“普通”部分和大量的段。每个单独的网段都连接到一条公共线和一条网段线,它们之间必须有一个交流信号才能使网段点亮。例如,您的36个像素可能由4条公共线和9条线驱动。

微控制器中的LCD驱动器通过在每个公共端上产生正确的信号来自动排序,然后驱动该公共端的选定段,再驱动到下一个公共端,依此类推。LCD响应速度相对较慢,并且扫描速度足够快,因此一个段在每次扫描被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,您将看到公用和分段的映射,以及激活每个像素所需的组合。确保查看“裸玻璃” LCD数据表。不幸的是,带有驱动器芯片的完整LCD组件也称为“ LCD”。您可以通过将命令发送到驱动器芯片进行控制,然后由驱动器芯片进行多路复用。

更多的公共信号会产生更复杂的波形,因此公共信号的数量通常限制在4或5个左右。再次,请查看LCD裸玻璃数据表。查看内置在微控制器中的LCD驱动器的数据手册一章可能也很有启发性。例如,如果Microchip PIC包含L​​CD驱动器,则其部件号的末尾往往会有“ 9”,但是您也可以在选择器指南中寻找带有LCD驱动器的PIC。

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