Saatavana 3 erilaista näyttöä

Kokeile Instrumenttia Ongelmien Poistamiseksi





Näyttölaitteet ovat tulostuslaitteita tietojen esittämiseen teksti- tai kuvamuodossa. Lähtölaite on asia, joka tarjoaa tavan näyttää tietoa ulkomaailmalle. Tietojen näyttämiseksi asianmukaisella tavalla näitä laitteita on ohjattava joillakin muilla ulkoisilla laitteilla. Ohjaus voidaan tehdä liittämällä nämä näytöt ohjauslaitteisiin.

Mikrokontrollerit ovat hyödyllisiä siinä määrin kuin ne kommunikoivat ulkoisten laitteiden, kuten kytkimien, näppäimistöjen, näyttöjen, muistin ja jopa muiden mikrokontrollerien kanssa. Näyttöön kommunikoinnin monimutkaisten ongelmien ratkaisemiseksi on kehitetty monia liitäntätekniikoita.




Jotkin näytöt voivat näyttää vain numeroita ja aakkosnumeerisia merkkejä. Joissakin näytöissä voi näkyä kuvia ja kaikenlaisia ​​merkkejä. Yleisimmin käytetyt näytöt yhdessä mikrokontrollerien kanssa ovat LEDit, LCD, GLCD ja 7-segmenttiset näytöt

Tarkastellaan tietoja kaikista käytettävissä olevista näytöistä

Näyttö LED-valolla:



Valodiodi (LED) on yleisimmin käytetty laite mikro-ohjaimen nastojen tilan näyttämiseen. Näitä näyttölaitteita käytetään yleisesti hälytysten, tulojen ja ajastimien ilmaisemiseen. LED-valot voidaan kytkeä mikrokontrolleriyksikköön kahdella tavalla. Nämä kaksi tapaa ovat aktiivinen korkea logiikka ja aktiivinen matala logiikka. Aktiivinen korkea logiikka tarkoittaa, että LED palaa, kun portin tappi on 1 ja LED sammuu, kun nasta on 0. Aktiivinen korkea tarkoittaa, että LED sammuu, kun portin tappi on 1 ja LED palaa, kun portin nasta on 0.

Aktiivinen matala LED-liitäntä mikrokontrolleritapilla

Aktiivinen matala LED-liitäntä mikrokontrolleritapilla

7-segmenttinen LED-näyttö:

7-segmenttistä LED-näyttöä voidaan käyttää numeroiden ja muutaman merkin näyttämiseen. Seitsemän segmentin näyttö koostuu 7 LEDistä, jotka on järjestetty neliön ”8” muodossa, ja yhden LEDin pistemerkkinä. Eri merkkejä voidaan näyttää valitsemalla tarvittavat LED-segmentit. 7 seitsemän segmentin näyttö on elektroninen näyttö, joka näyttää 0-9 digitaalista tietoa. Ne ovat saatavana tavallisessa katoditilassa ja yhteisessä anoditilassa. LED-valossa on tilarivejä, anodille annetaan positiivinen napa ja katodille negatiivinen napa, sitten LED palaa.


Yhteisessä katodissa kaikkien LEDien negatiiviset liittimet on kytketty yhteisiin nastoihin maahan ja tietty LED palaa, kun vastaava tappi annetaan korkealle. Kaikkien LEDien katodit on kytketty yhteen liittimeen ja kaikkien LEDien anodit jätetään yksin.

Tavallisessa anodijärjestelyssä yhteiselle nastalle annetaan korkea logiikka ja LED-nastoille annetaan matala numeron näyttämiseksi. Yleisessä anodissa kaikki anodit on kytketty yhteen ja kaikki katodit jätetään yksin. Joten kun annamme ensimmäisen signaalin, on korkea tai 1, vain näytössä on laiha, ellei näytössä ole heikkoa.

LED-kuvio numeroiden näyttämiseksi 7-segmenttinäytöllä

LED-kuvio numeroiden näyttämiseksi 7-segmenttinäytöllä

7-segmenttisen näytön liitäntä 8051-mikrokontrolleriin

7-segmenttisen näytön liitäntä 8051-mikrokontrolleriin

Pistematriisin LED-näyttö:

Pistematriisin LED-näyttö sisältää LED-ryhmän kaksiulotteisena ryhmänä. Ne voivat näyttää erityyppisiä merkkejä tai merkkiryhmän. Pistematriisinäyttö on valmistettu eri mitoina. LEDien sijoittelu matriisikuvioon tehdään jommallakummalla seuraavista tavoista: rivianodipylväskatodi tai rivikatodipylväsanodi. Käyttämällä tätä pistematriisinäyttöä voimme vähentää kaikkien LEDien ohjaamiseen tarvittavien nastojen määrää.

Pistematriisi on kaksiulotteinen pistejoukko, jota käytetään merkkien, symbolien ja viestien edustamiseen. Pistematriisia käytetään näytöissä. Se on näyttölaite, jota käytetään tietojen näyttämiseen monista laitteista, kuten koneista, kelloista, rautateiden lähtöindikaattoreista jne.

LED-pistematriisi koostuu joukosta LEDejä, jotka on kytketty siten, että kunkin LEDin anodi on kytketty yhteen samaan sarakkeeseen ja kunkin LEDin katodi on kytketty yhteen samalle riville tai päinvastoin. LED-pistematriisinäytössä voi olla myös useita erivärisiä LEDejä matriisin jokaisen pisteen takana, kuten punainen, vihreä, sininen jne.

Tässä kukin piste edustaa pyöreitä linssejä LEDien edessä. Tämä tehdään minimoimaan niiden käyttämiseen tarvittavien nastojen määrä. Esimerkiksi 8X8-LED-matriisi tarvitsee 64 I / O-nastaa, yhden kutakin LED-pikseliä kohti. Yhdistämällä kaikki LEDien anodit yhteen sarakkeeseen ja kaikki katodit yhteen peräkkäin, tarvittava tulo- ja lähtönastojen lukumäärä pienenee arvoon 16. Kukin LED osoitetaan rivin ja sarakkeen numerolla.

Kaavio 8X8 LED-matriisista käyttäen 16 I / O-nastaa

Kaavio 8X8 LED-matriisista käyttäen 16 I / O-nastaa

Kaavio 8X8 LED-matriisista käyttäen 16 I / O-nastaa

LED-matriisin hallinta:

Koska kaikki matriisin LEDit jakavat positiivisen ja negatiivisen liittimensä kullekin riville ja sarakkeelle, kutakin LEDiä ei voida ohjata samanaikaisesti. Matriisi hallitsi jokaisen rivin läpi hyvin nopeasti laukaisemalla oikeat sarakkeen tapit sytyttämään halutut ledit kyseiselle riville. Jos vaihto tapahtuu kiinteällä nopeudella, ihmiset eivät näe näytettävää viestiä, koska ihmissilmä ei tunnista kuvia millisekunnissa. Siten viestin näyttämistä LED-matriisissa on ohjattava, rivejä skannattaessa peräkkäin yli 40 MHz: n nopeudella samalla kun saraketiedot lähetetään täsmälleen samalla nopeudella. Tällainen ohjaus voidaan tehdä liittämällä LED-matriisinäyttö mikro-ohjaimeen.

LED-matriisinäytön liittäminen mikrokontrolleriin:

Mikrokontrollerin valitseminen liitettäväksi ohjattavaan LED-matriisinäyttöön riippuu tulo- ja lähtönastojen lukumäärästä, jota tarvitaan kaikkien tietyn matriisinäytön ledien ohjaamiseen, virran määrästä, jonka kukin tappi voi hankkia ja upota, sekä nopeudesta jossa mikro-ohjain voi lähettää ohjaussignaaleja. Kaikkien näiden spesifikaatioiden avulla liitännät voidaan tehdä LED-matriisinäytölle mikro-ohjaimella.

12 I / O-nastaa käyttämällä 32 LEDin matriisinäyttöä

12 I / O-nastaa, jotka ohjaavat 32 LEDin matriisinäyttöä

12 I / O-nastaa, jotka ohjaavat 32 LEDin matriisinäyttöä

Yllä olevassa kaaviossa jokaisessa seitsemässä segmenttinäytössä on 8 LEDiä. Täten LEDien kokonaismäärä on 32. Kaikkien 32 LEDin ohjaamiseen tarvitaan 8 tietolinjaa ja 4 ohjauslinjaa, ts. Viestin näyttämiseen 32 LEDin matriisissa tarvitaan 12 linjaa, kun ne on kytketty matriisimerkintöihin. Mikrokontrollerin avulla ohjeet voidaan muuntaa signaaleiksi, jotka sytyttävät tai sammuttavat matriisin valot. Sitten vaadittu viesti voidaan näyttää. Ohjaamalla mikro-ohjaimella voimme vaihtaa värilliset LED-valot tasaisin välein.

Mikrokontrollerin ja LED-matriisin valitsemiseksi on useita vaihtoehtoja. Helpoin tapa on ensin valita LED-pistematriisi ja sitten valita mikro-ohjain, joka tarvitsee ledien vaatimuksia ohjattavaksi. Kun nämä valinnat on suoritettu, suurin osa on ohjelmointi sarakkeiden skannaamiseksi ja rivien syöttämiseksi sopivilla arvoilla LED-matriisiin näyttämään erilaisia ​​kuvioita vaaditun viestin näyttämiseksi.

Nestekidenäyttö (LCD):

Nestekidenäytössä (LCD) on materiaalia, joka yhdistää sekä nesteen että kiteiden ominaisuudet. Niillä on lämpötila-alue, jolla hiukkaset ovat olennaisesti yhtä liikkuvia kuin ne voisivat olla nesteessä, mutta ne on koottu yhteen järjestyksessä, joka on samanlainen kuin kide.

LCD on paljon informatiivisempi lähtölaite kuin yksi LED. LCD-näyttö on näyttö, joka voi helposti näyttää merkkejä näytöllä. Heillä on pari riviä suuriin näyttöihin. Jotkut nestekidenäytöt on suunniteltu erityisesti tiettyihin sovelluksiin graafisten kuvien näyttämiseksi. 16 × 2 LCD (HD44780) -moduulia käytetään yleisesti. Nämä moduulit korvaavat 7-segmenttiset ja muut monisegmenttiset LEDit. LCD-näyttö voidaan helposti liittää mikrokontrolleriin näyttämään laitteen viesti tai tila. Sitä voidaan käyttää kahdessa tilassa: 4-bittisessä tilassa ja 8-bittisessä tilassa. Tässä nestekidenäytössä on kaksi rekisteriä, nimittäin komentorekisteri ja tietorekisteri. Siinä on kolme valintariviä ja 8 tietoriviä. Yhdistämällä kolme valintalinjaa ja tietolinjaa mikrokontrolleriin viestit voidaan näyttää LCD-näytöllä.

LCD-ohjeet asetettu LCD-näytön ohjaamiseksi mikrokontrollereilla

LCD-ohjeet asetettu LCD-näytön ohjaamiseksi mikrokontrollereilla

Liitäntäinen 16x2 LCD-näyttö 8051-mikrokontrollerilla

Liitettävä 16 × 2 LCD-näyttö 8051-mikrokontrollerilla

Yllä olevassa kuvassa 3 valittuja rivejä EN, R / W, RS käytetään LCD-näytön ohjaamiseen. EN-nastaa käytetään LCD-näytön mahdollistamiseen kommunikoinnissa mikro-ohjaimen kanssa. RS: tä käytetään rekisterin valintaan.

Kun RS on asetettu, mikrokontrolleri lähettää ohjeet datana ja kun RS on tyhjä, mikrokontrolleri lähettää ohjeet komentoina. Tietojen kirjoittamista varten RW: n tulisi olla 0 ja lukemisen RW: n tulisi olla 1.

LC

LC

PIN-koodi

LCD-näyttöLiitettävä 16 × 2 LCD-näyttö mikrokontrollerilla:

Monet mikrokontrollerilaitteet käyttävät älykkäitä LCD-näyttöjä visuaalisen tiedon tuottamiseen. 8-bittiselle tietoväylälle näyttö vaatii + 5 V: n jännitteen ja 11 I / O-linjaa. 4-bittinen tietoväylä vaatii syöttöjohdon ja 7 ylimääräistä linjaa. Kun nestekidenäyttö ei ole käytössä, datalinjat ovat kolmitilassa, mikä tarkoittaa, että ne ovat korkean impedanssin tilassa, mikä tarkoittaa, että ne eivät häiritse mikro-ohjaimen toimintaa, kun näyttöä ei käytetä.

Kolmea ohjauslinjaa kutsutaan nimellä EN, RS ja RW.

  • Ohjauslinjaa EN (Enable) käytetään tietojen lähettämiseen nestekidenäyttöön. Korkeasta matalaan siirtyminen tässä tapissa mahdollistaa moduulin.
  • Kun RS tai Register Select on vähissä, tietoja käsitellään komentokäskyinä. Kun RS on korkea, lähetettävät tiedot näytetään näytöllä. Esimerkiksi, jos haluat näyttää minkä tahansa merkin ruudulla, asetamme RS korkeaksi.
  • Kun RW tai Read / Write Control -linja on alhaalla, tietoväylän tiedot kirjoitetaan nestekidenäyttöön. Kun RW on korkea, ohjelma lukee LCD-näyttöä tehokkaasti. RW-linja on aina matala.

Tietoväylä koostuu 4 tai 8 rivistä, se riippuu käyttäjän valitsemasta toimintatavasta. 8-bittisen tietoväylän linjoille viitataan nimillä DB0, DB1, DB2, DB3, DB4, DB5, DB6 ja DB7.

LCD Cir

16 × 2 LCD-näytön tyypillinen käyttö:

Tässä sovelluksessa noudatamme CAN: n (Control Area Network) kaltaista konseptia, jota käytetään yleensä autoissa, autoissa ja teollisuudessa. Kuten nimestä käy ilmi, ohjausalueella verkko tarkoittaa, että mikro-ohjain on kytketty verkkomaisesti kuten tietokoneet, jotta se voi vaihtaa tietoja keskenään. Tässä käytämme kahta mikro-ohjainta, jotka on kytketty verkkomuodolla johdinparilla, joka on kytketty kunkin mikrokontrolleri-nastan portin 3 porttiin 10 ja 11 (ts. P3.0, P3.1) datan lähettämiseen ja vastaanottamiseen keskenään. RS232-sarjaliikenteen avulla johdinparia käyttäen. Kun ensimmäinen mikrokontrolleri on liitetty 4 × 3 -matriisinäppäimistöön, joka on kytketty ensimmäisen mikrokontrollerin tuloportteihin, ja toinen mikrokontrolleri on liitetty LCD-näyttöön vastaanottamaan tietoja ensimmäiseltä mikrokontrollerilta. Käyttämämme nestekidenäyttö on 16 × 2, joka voi näyttää 16 merkkiä kahdella rivillä.

Jokaiselle mikro-ohjaimelle kirjoitetaan erillinen ohjelma C-kirjaimeksi ja Hex-tiedostot poltetaan edelleen vastaavaan mikro-ohjaimeen. Kun syötämme virtaa piiriin, nestekidenäytössä näkyy viesti WAITING, mikä tarkoittaa, että se odottaa joitain tietoja. Esimerkiksi salasana 1234, kun 1 painetaan näppäimistöltä, LCD-näyttö näyttää 1 ja kun 2 painetaan, se näyttää 2 ja sama 3: lle, mutta kun 4 painetaan näppäimistöltä, ne kaikki näytetään ja tiedonsiirto tapahtuu Rx: n ja Tx: n kautta pari saadakseen transistorin johtamaan. Jos annamme väärän salasanan, kuuluu summeri, joka ilmoittaa väärästä salasanasta.

LCD Kr

Graafiset LCD-näytöt:

16X2 LCD-näytöillä on omat rajoituksensa. He voivat näyttää tiettyjen rajoitusten merkkejä. Graafisilla LCD-näytöillä voidaan näyttää räätälöityjä merkkejä ja kuvia. Graafiset LCD-näytöt ovat käyttökelpoisia monissa sovelluksissa, kuten videopeleissä, matkapuhelimissa ja hisseissä. Yleisimmin käytetty GLCD on JHD12864E. Tämän LCD-näytön näyttömuoto on 128 × 64 pistettä. Näitä graafisia LCD-näyttöjä tarvitaan ohjaimina sen sisäisten toimintojen suorittamiseen. Näillä nestekidenäytöillä on sivumallit. Sivukaaviot voidaan ymmärtää seuraavan taulukon avulla. Tässä CS tarkoittaa ohjausvalintaa.

Sivukaavio graafiselle LCD-näytölle JHD12864E

Sivukaavio graafiselle LCD-näytölle JHD12864E

128 × 64 -näyttö tarkoittaa 128 saraketta ja 64 riviä. Kuvat näytetään pikseleinä toisin kuin tavalliset nestekidenäytöt ja LEDit.

Elektroluminesoiva näyttötekniikka

Elektroluminesenssinäyttötekniikka on nykyään yleisimmin käytetty tekniikka näyttöratkaisuissa. Ne ovat periaatteessa eräänlainen litteä näyttö.

LED- ja fosforinäytöt ovat nyt suosittuja, mikä käyttää elektroluminesenssin periaatetta. Se on ominaisuus, jonka nojalla puolijohde lähettää fotoneja tai kvanttia valoenergiaa, kun se toimitetaan sähköllä. Elektroluminesenssi johtuu elektronien ja reikien radioaktiivisesta rekombinaatiosta sähkövarauksen vaikutuksesta. LEDissä dopingimateriaali muodostaa p-n-liitoksen, joka erottaa elektronit ja reiät. Kun virta kulkee LEDin läpi, tapahtuu elektronien ja reikien rekombinaatio, mikä johtaa fotonipäästöihin. Mutta fosforinäytöissä valon emissiomekanismi on erilainen. Sähkövarauksen vaikutuksesta elektronit kiihtyvät, mikä johtaa valonsäteilyyn.

Toiminnan perusperiaate

Elektroluminesenssinäyttö koostuu ohuesta fosforoivasta materiaalista valmistetusta kalvosta, joka on sijoitettu kahden levyn väliin, joista toinen on päällystetty pystysuorilla johdoilla ja toinen vaakasuoralla langalla. Kun virta kulkee johtojen läpi, levyjen välinen materiaali alkaa hehkua.

EL-näyttö näyttää olevan kirkkaampi kuin LED-näyttö, ja pinnan kirkkaus näyttää samanlaiselta kaikesta näkökulmasta. EL-näytön valo ei ole suunnattu, joten sitä ei voida mitata lumenia kohden. EL-näytön valo on yksivärinen ja sillä on hyvin kapea kaistanleveys ja se näkyy pitkältä etäisyydeltä. EL-valo voidaan havaita hyvin, koska valo on homogeeninen. EL-laitteeseen syötetty jännite ohjaa valotehoa. Kun jännite ja taajuus kasvavat, valoteho kasvaa myös suhteellisesti.

EL-LIGHT

EL-LIGHT

EL-laitteen sisällä:

EL-laitteet koostuvat ohuesta kerroksesta tai materiaalista, joko orgaanisesta tai epäorgaanisesta aineesta, seostettuna puolijohdemateriaalilla. Se sisältää myös housuja värin antamiseksi. Tyypillisiä EL-laitteissa käytettyjä aineita ovat kuparilla tai hopealla seostettu sinkkisulfidi, boorilla seostettu sininen timantti, galliumarsenidi jne. Keltaisen oranssin valon antamiseksi käytetty saippua on sinkki- ja mangaaniseos. EL-laitteessa on kaksi elektrodia - Lasielektrodi ja takaelektrodi. Lasielektrodi on etuosan läpinäkyvä elektrodi, joka on päällystetty indiumoksidilla tai tinaoksidilla. Takaelektrodi on päällystetty heijastavalla materiaalilla. Lasi- ja takaelektrodien välissä on puolijohdemateriaalia.

EL-laitteen sovellus

Yksi tyypillinen EL-laitteen sovellus on paneelin valaistus, kuten autojen kojelaudan paneeli. Sitä käytetään myös äänilaitteissa ja muissa näytöillä varustetuissa elektronisissa laitteissa. Joissakin kannettavien valmistajissa taustavalona käytetään jauhefosforipaneelia. Sitä käytetään enimmäkseen kannettavissa tietokoneissa nykyään. EL-laitteen valaistus on LCD-valoa parempi. Sitä käytetään myös näppäimistön valaistuksessa, kellotauluissa, laskimissa, matkapuhelimissa jne. EL-näytön virrankulutus on hyvin pieni, joten se on ihanteellinen ratkaisu virransäästöön paristokäyttöisissä laitteissa. EL-näytön väri voi olla sininen, vihreä ja valkoinen jne.

Valokuvahyvitys

  • Kaavio 8X8 LED-matriisista käyttäen 16 I / O-nastaa sprags
  • 2 I / O-nastaa, jotka ohjaavat 32 LEDin matriisinäyttöä mikro
  • LC by 3. bp