РАБОТА С ЖКИ
Выполнил: Ситнов И.А. ЭМ-41
Проверил:
Защитил:
Астрахань 2013
Изучение принципов работы жидкокристаллического индикатора
Задачи работы
Рассмотреть принцип работы ЖКИ. Определить его функции и возможности. Провести ряд тестов.
Теория
Физические основы работы ЖКИ
Основные характеристики ЖК обусловлены анизотропными характеристиками используемых материалов. Наиболее распространены нематические ЖК-молекулы, оси которых вытянуты параллельно друг другу.
Принципы управления ЖКИ
Управление – это процесс включения и выключения пикселя с целью создания изображения. Существуют 2 основных типа управления – статическое и мультиплексированное.
Статическое управление
Прямое управление приемлемо лишь для индикаторов с небольшим количеством активизируемых элементов. При статическом управлении каждый пиксель индикатора имеет собственную цепь управления. Управляющее напряжение прикладывается к каждому элементу.
Мультиплексное управление
Мультиплексирование позволяет управлять большим количеством пикселей. Когда элементы упорядочены, вместо раздельного управления каждым элементом, они могут адресоваться по строкам и столбцам.
Таким способом упрощается управляющая схема, т.к. каждому пикселю не требуется собственная управляющая линия. Для матрицы 4х4 пикселей потребуется 16 драйверов при статическом управлении. При использовании мультиплексного управления их число снизится до восьми – по одному на каждый столбец и строку.
Способы отображения информации
По способу отображения информации можно выделить три вида индикаторов:
1. Сегментный. Видимая область сегментных индикаторов представляет собой, как правило, набор семи сегментных «восьмерок» и спецсимволов. Количество сегментов обычно не превышает 200-300, при этом в зависимости от количества сегментов выбирается способ управления и тип драйвера.
2. Матричный или знакосинтезирующий. Видимая область знакосинтезирующего индикатора представляет собой набор матриц пикселей (в основном размер матрицы составляет 7 х 5), информация отображается путем вывода алфавитно-цифровых и знаковых символов
3. Графический. Видимая область графического индикатора представляет собой матрицу точек (пикселей), включение/выключение которых позволяет формировать как алфавитно-цифровую, так и графическую информацию.
Подсветка
Подсветка — источник света, находящийся за ЖКИ панелью. В качестве источника могут использоваться CCFL, светодиодные матрицы, диффузионные источники и т.д.
Светодиодная подсветка
Светоизлучающим элементом служат светодиоды с различной длиной волны. Наиболее часто применяются следующие цвета: желто-зеленый, красный, янтарный, зеленый, голубой, белый. Светодиодная подсветка может быть боковой (используется несколько светодиодов устанавливаемых в торце подсветки и прозрачный световод) и фронтальной (светодиоды равномерно распределены по всей поверхности поля подсветки). Минимальная толщина боковой светодиодной подсветки – 1,5 мм (однако наиболее дешевый вариант – 4 мм), минимальная толщина фронтальной подсветки – 4 мм. Это нужно учитывать при разработке конструкции прибора. Напряжение питания светодиодной подсветки зависит от типа применяемых светодиодов и схемы их соединения и, как правило, составляет 2,0-10 В. Ток, потребляемый боковой подсветкой обычно не превышает 150 мА, фронтальная подсветка потребляет 100-300 мА. Возможно уменьшение потребляемого тока, однако это приведет к уменьшению яркости подсветки. Относительно большой ток потребления является единственным недостатком светодиодной подсветки и затрудняет ее применение в автономных устройствах с батарейным питанием.
Электролюминисцентная подсветка
Электролюминисцентная (ЭЛ) подсветка представляет собой два пленочных электрода и алюминиевый отражатель. При приложении к электродам переменного напряжения частотой 50-400 Гц и амплитудой порядка 60-180 Вольт подсветка излучает световую энергию в диапазоне белого, голубого или желто-зеленого спектра. Ток потребления ЭЛ подсветки составляет порядка 0,1-0,6 мА на 1 квадратный сантиметр, что позволяет рекомендовать ее для применения в носимых устройствах. Однако ЭЛ подсветка имеет множество недостатков – это необходимость применения инвертора для питания, малый срок службы (от 2 до 5 тысяч часов), узкий диапазон рабочих температур (от -20ºC до 60ºC), высокая стоимость по сравнению со светодиодной.
