Уређаји за приказ су излазни уређаји за презентацију информација у тексту или у облику слике. Излазни уређај је ствар која пружа начин приказивања информација спољном свету. Да би се подаци приказали на одговарајући начин, овим уређајима морају управљати неки други спољни уређаји. Управљање се може извршити повезивањем ових екрана са контролним уређајима.
Микроконтролери су корисни у оној мери у којој комуницирају са спољним уређајима, као што су прекидачи, тастатуре, дисплеји, меморија и чак други микроконтролери. Многе технике међусобног повезивања развијене су за решавање сложених проблема у комуникацији са дисплејима.
Неки екрани могу приказивати само цифре и алфанумеричке знакове. Неки екрани могу приказивати слике и све врсте знакова. Уз микроконтролере најчешће коришћени дисплеји су ЛЕД, ЛЦД, ГЛЦД и 7-сегментни дисплеји
Погледајмо детаље о свакој врсти доступних екрана
Екран који користи ЛЕД:
Диода која емитује светлост (ЛЕД) је најчешће коришћени уређај за приказ статуса пинова микроконтролера. Ови уређаји за приказ се обично користе за индикацију аларма, улаза и тајмера. Постоје два начина на које можемо повезати ЛЕД диоде са јединицом микроконтролера. Та два начина су активна висока логика и активна ниска логика. Активна висока логика значи да ће ЛЕД бити УКЉУЧЕН када је пин пин 1, а ЛЕД ће бити ИСКЉУЧЕН када је пин 0.
Активна ниско ЛЕД веза са пином микроконтролера
7-сегментни ЛЕД дисплеј:
7-сегментни ЛЕД екран може се користити за приказ цифара и неколико знакова. Седмосегментни екран састоји се од 7 ЛЕД диода распоређених у облику квадрата „8“ и једне ЛЕД диоде као тачкасти знак. Одабиром потребних ЛЕД сегмената могу се приказати различити знакови. Седмосегментни дисплеј је електронски дисплеј који приказује 0-9 дигиталних информација. Доступни су у режиму заједничке катоде и режима заједничке аноде. У ЛЕД-у постоје линије стања, анода се даје позитивном контакту, а катода негативном терминалу, а ЛЕД ће тада свијетлити.
У заједничкој катоди, негативни прикључци свих ЛЕД диода повезани су на заједничке пинове са масом, а одређена ЛЕД лампица светли када је њен одговарајући пин висок. Катоде свих ЛЕД-а повезане су заједно на један терминал, а аноде свих ЛЕД-а остају саме.
У уобичајеном распореду анода, заједнички пин има високу логику, а ЛЕД пинови су дати ниско за приказ броја. У заједничкој аноди, све аноде су повезане заједно и све катоде остају саме. Дакле, када дамо први сигнал је висок или 1, онда само постоји нагиб на екрану, ако не, нема нагиба на екрану.
ЛЕД узорак за приказ цифара помоћу 7-сегментног приказа
Повезивање 7-сегментног екрана са 8051 микроконтролером
Матрични ЛЕД дисплеј:
Матрични ЛЕД дисплеј садржи групу ЛЕД диода као дводимензионални низ. Могу да приказују различите врсте знакова или групу знакова. Матрични дисплеј се производи у различитим димензијама. Распоред ЛЕД диода у матричном узорку се врши на један од два начина: Ред анода-колона катода или Ред катода-колона анода. Коришћењем овог матричног приказа можемо смањити број пинова потребних за контролу свих ЛЕД диода.
Матрица тачака је дводимензионални низ тачака који се користи за представљање знакова, симбола и порука. Матрица тачака се користи на екранима. То је уређај за приказ који се користи за приказ информација на многим уређајима попут машина, сатова, индикатора поласка железнице итд.
Матрична ЛЕД матрица састоји се од низа ЛЕД-ова који су повезани тако да су анода сваке ЛЕД повезане заједно у исти ступац, а катода сваке ЛЕД повезане у исти ред или обрнуто. ЛЕД матрични приказ такође може имати више ЛЕД диода различитих боја иза сваке тачке у матрици, попут црвене, зелене, плаве итд.
Овде свака тачка представља кружне сочива испред ЛЕД диода. Ово се ради како би се смањио број пинова потребних за њихово покретање. На пример, 8Кс8 матрици ЛЕД-а требаће 64 И / О пинова, по један за сваки ЛЕД пиксел. Повезивањем свих анода ЛЕД-а заједно у колони и свих катода заједно у реду, потребан број улазних и излазних пинова смањен је на 16. Свака ЛЕД-а ће бити адресирана бројем свог реда и колоне.
Дијаграм 8Кс8 ЛЕД матрице помоћу 16 И / О пинова
Дијаграм 8Кс8 ЛЕД матрице помоћу 16 И / О пинова
Управљање ЛЕД матрицом:
С обзиром да све ЛЕД диоде у матрици деле позитивне и негативне терминале у сваком реду и колони, није могуће истовремено контролисати сваку ЛЕД диоду. Матрица се контролише кроз сваки ред врло брзо покретањем тачних пинова ступаца како би се упалиле жељене ЛЕД лампице за тај ред. Ако се пребацивање изврши са фиксном брзином, људи не могу видети приказану поруку, јер људско око не може да открије слике са њима у милисекундама времена. Стога приказивање поруке на ЛЕД матрици мора бити контролисано, с тим да се редови скенирају узастопно брзином већом од 40 МХз, а да се подаци колона шаљу потпуно истом брзином. Ова врста контроле може се извршити мојим повезивањем ЛЕД матричног дисплеја са микроконтролером.
Повезивање ЛЕД матричног екрана са микроконтролером:
Одабир микроконтролера за повезивање са ЛЕД матричним дисплејем који треба контролисати зависи од броја улазних и излазних пинова потребних за контролу свих ЛЕД диода на датом матричном дисплеју, количине струје коју сваки пин може да произведе и потоне и брзине на којој микроконтролер може да шаље управљачке сигнале. Уз све ове спецификације, повезивање се може извршити за ЛЕД матрични приказ са микроконтролером.
Коришћење 12 И / О пинова за контролу матричног екрана од 32 ЛЕД
12 И / О пинова који контролишу Матрик приказ од 32 ЛЕД-а
На горњем дијаграму сваки седмосегментни екран има 8 ЛЕД диода. Отуда је укупан број ЛЕД диода 32. За контролу свих 32 ЛЕД диоде потребно је 8 информативних линија и 4 контролне линије, тј. За приказивање поруке на матрици од 32 ЛЕД диоде потребно је 12 линија када су повезане у матрични запис. Коришћење упутстава микроконтролера могу се претворити у сигнале који укључују или искључују светла у матрици. Тада се може приказати тражена порука. Контролом помоћу микроконтролера можемо променити које ЛЕД диоде у боји светле у једнаким интервалима.
Постоји неколико опција за избор микроконтролера и ЛЕД матрице. Најлакши начин је прво одабрати матрицу ЛЕД тачака, а затим одабрати микроконтролер коме су потребни ЛЕД захтеви за контролу. Једном када су ови избори завршени, главни део лежи у програмирању за скенирање колона и додавање редова одговарајућим вредностима за ЛЕД матрицу како би се приказали различити обрасци за приказивање тражене поруке.
Екран са течним кристалима (ЛЦД):
Екран са течним кристалима (ЛЦД) има материјал који спаја својства и течности и кристала. Имају температурни опсег унутар којег су честице у основи онолико покретне колико би могле бити у течности, али су сакупљене у редоследу сличном кристалу.
ЛЦД је много информативнији излазни уређај од једне ЛЕД диоде. ЛЦД је заслон који на свом екрану може лако приказати знакове. Имају неколико линија до великих дисплеја. Неки ЛЦД дисплеји су посебно дизајнирани за одређене апликације за приказивање графичких слика. Уобичајено се користи 16 × 2 ЛЦД (ХД44780) модул. Ови модули замењују 7-сегментне и друге мултисегментне ЛЕД диоде. ЛЦД се лако може повезати са микроконтролером за приказ поруке или статуса уређаја. Може се управљати у два начина: 4-битном и 8-битном режиму. Овај ЛЦД има два регистра и то регистар наредби и регистар података. Има три линије за избор и 8 линија података. Повезивањем три линије за избор и линија података са микроконтролером, поруке се могу приказати на ЛЦД-у.
Постављена ЛЦД упутства за управљање ЛЦД екраном помоћу микроконтролера
Повезивање 16 × 2 ЛЦД екрана са 8051 микроконтролером
На горњој слици 3 одабрани редови ЕН, Р / В, РС ће се користити за контролу ЛЦД екрана. ЕН пин ће се користити за омогућавање ЛЦД екрана за комуникацију са микроконтролером. РС ће се користити за избор регистра.
Када је РС постављен, микроконтролер ће упутства слати као податке, а када је РС јасан, микроконтролер ће упутства слати као наредбе. За писање података РВ треба да буде 0, а за читање РВ треба да буде 1.
ЛЦ
ПИН Опис
Повезивање 16 × 2 ЛЦД-а са микроконтролером:
Повезивање 16 × 2 ЛЦД-а са микроконтролером:Многи уређаји микроконтролера користе паметне ЛЦД екране за излаз визуелних информација. За 8-битну магистралу података, за приказ је потребно напајање + 5В плус 11 И / О линија. 4-битна магистрала података захтева линију напајања као и 7 додатних линија. Када ЛЦД екран није омогућен, линије за пренос података су у три стања, што значи да су у стању високе импедансе, што значи да не ометају рад микроконтролера када се екран не користи.
Три управљачке линије називају се ЕН, РС и РВ.
- Контролна линија ЕН (Омогући) користи се за слање података на ЛЦД. Прелаз на високу на ниску на овом пину омогућиће модул.
- Када је РС или Избор регистра низак, подаци се третирају као наредба за наредбу. Када је РС висока, подаци који се шаљу приказују се на екрану. Да бисмо Инстанце приказали било који знак на екрану, поставили смо РС високо.
- Када је РВ или контролна линија за читање / писање ниска, информације на сабирници података записују се на ЛЦД. Када је РВ висок, програм ефективно очитава ЛЦД. РВ линија ће увек бити ниска.
Сабирница података састоји се од 4 или 8 редова, што зависи од начина рада који је корисник одабрао. Линије 8-битне магистрале података називају се ДБ0, ДБ1, ДБ2, ДБ3, ДБ4, ДБ5, ДБ6 и ДБ7.
Типична примена ЛЦД екрана од 16 × 2:
У овој апликацији следимо концепт попут ЦАН (Цонтрол Ареа Нетворк) који се обично користи у аутомобилима, аутомобилима и индустрији. Као што назив подразумева мрежу подручја управљања, значи да је микроконтролер повезан на мрежу попут рачунара, тако да може међусобно размењивати податке. Овде користимо 2 микроконтролера који су повезани мрежом помоћу пара жица повезаних на пин 10 и 11 (тј. П3.0, П3.1) прикључка 3 сваког пина микроконтролера за пренос и пријем података између себе помоћу помоћ серијске комуникације РС232 помоћу пара жица. Тамо где је први микроконтролер повезан са 4 × 3 матричном тастатуром која је повезана на улазне портове првог микроконтролера, а други микроконтролер је повезан са ЛЦД дисплејем за пријем података од првог микроконтролера. ЛЦД који користимо је 16 × 2 који може приказати 16 знакова у два реда.
За сваки микроконтролер се засебни програм напише на језику Ц и Хек датотеке се спале на одговарајући микроконтролер. Када напајамо струјно коло, на ЛЦД-у се приказује порука ВАИТИНГ (ЧЕКАЈ), што значи да чека неке податке. На пример лозинка као 1234, када се притисне 1 са тастатуре, ЛЦД приказује 1, а када се притисне 2 приказује 2 и исту за 3, али када се притисне 4 са тастатуре, сви се приказују и комуникација података одвија се путем Рк и Тк пар за израду транзистора за вођење. Ако унесемо погрешну лозинку, тада ће се огласити звучни сигнал који даје знак погрешне лозинке.
Графички ЛЦД дисплеји:
ЛЦД дисплеји 16Кс2 имају своја ограничења. Могу да приказују знакове одређених ограничења. Графички ЛЦД се могу користити за приказ прилагођених знакова и слика. Графички ЛЦД-ови налазе употребу у многим апликацијама као што су видео игре, мобилни телефони и лифтови као јединице приказа. ГЛЦД који се најчешће користи је ЈХД12864Е. Овај ЛЦД има формат приказа 128 × 64 тачке. Ови графички ЛЦД дисплеји потребни су за управљање интерним операцијама. Ови ЛЦД-ови имају шеме страница. Шеме страница могу се разумети помоћу следеће табеле. Овде ЦС означава контролни избор.
Шема странице за графички ЛЦД ЈХД12864Е
ЛЦД 128 × 64 подразумева 128 колона и 64 реда. Слике ће се приказивати у облику пиксела за разлику од нормалних ЛЦД-а и ЛЕД-а.
Технологија електролуминисцентног приказа
Електролуминисцентна технологија приказа је једна од најчешће коришћених техника данас за решења екрана. Они су у основи врста равног дисплеја.
Сада су популарни ЛЕД и фосфорни дисплеји који користе принцип електролуминисценције. То је својство на основу којег полупроводник емитује фотоне или квант светлосне енергије када се напаја електричном енергијом. Електролуминисценција је резултат радиоактивне рекомбинације електрона и рупа под утицајем електричног наелектрисања. У ЛЕД диоди материјал за допинг формира п-н спој који раздваја електроне и рупе. Када струја пролази кроз ЛЕД, долази до рекомбинације електрона и рупа што резултира емисијом фотона. Али на екранима фосфора, механизам емисије светлости је другачији. Утицајем електричног наелектрисања електрони се убрзавају доводећи до емисије светлости.
Основни принцип рада
Електролуминисцентни дисплеј се састоји од танког филма од фосфоресцентног материјала који је стиснут између две плоче, од којих је једна пресвучена вертикалним жицама, а друга хоризонталном жицом. Како струја пролази кроз жице, материјал између плоча почиње да светли.
Чини се да је ЕЛ екран светлији од ЛЕД екрана, а осветљеност површине је иста из свих углова гледања. Светлост са ЕЛ екрана није усмерена тако да се не може мерити у луменима. Светлост са ЕЛ екрана је монохроматска и има врло уски пропусни опсег и видљива је са велике удаљености. ЕЛ светлост се може добро примити јер је хомогена. Напон примењен на ЕЛ уређај контролише излазну светлост. Када се напон и фреквенција повећају, излаз светлости ће се такође пропорционално повећавати.
ЕЛ-ЛИГХТ
Унутар ЕЛ уређаја:
ЕЛ уређаји се састоје од танког слоја или материјала, органског или неорганског, допираног полупроводничким материјалом. Садржи и панталоне за давање боје. Типичне супстанце које се користе у ЕЛ уређајима су цинк-сулфид допиран бакром или сребром, плави дијамант допиран бором, галијум-арсенидом итд. Да би се постигла жуто-наранџаста светлост, користи се смеша цинка и мангана. ЕЛ уређај има две електроде - Стаклена електрода и задња електрода. Стаклена електрода је предња провидна електрода која је пресвучена индијумовим оксидом или коситреним оксидом. Задња електрода је пресвучена рефлектујућим материјалом. Између стакла и задње електроде присутан је полупроводнички материјал.
Примена ЕЛ уређаја
Једна од типичних примена ЕЛ уређаја је осветљење панела попут аутомобилске табле са инструмент таблама. Такође се користи у аудио опреми и другим електронским уређајима који имају екране. У неким произвођачима преносних рачунара, Повдер Пхоспхор панел се користи као позадинско светло. Данас се углавном користи у преносним рачунарима. Осветљење ЕЛ уређаја је супериорније од осветљења ЛЦД-а. Такође се користи у осветљењу тастатуре, бројчаницима сатова, калкулаторима, мобилним телефонима итд. Потрошња електричне енергије ЕЛ екрана је врло ниска, тако да је идеално решење за уштеду енергије на батеријским уређајима. Боја ЕЛ екрана може бити плава, зелена, бела итд.
Фото кредит
