Comment 13 connexions contrôlent-elles un simple LCD avec 34 segments?


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À l'intérieur de mes échelles numériques, je trouve un écran LCD à 7 segments capable d'afficher "-88: 8,8" plus 3 symboles indiquant Kg, Lb ou St. Cela ajoute jusqu'à 34 segments individuels, en supposant que les deux points sont un seul symbole.

L'écran LCD est connecté via l'une de ces bandes de caoutchouc à la carte de circuit imprimé, qui a 13 points de contact.

Je ne vois aucun circuit sur l'écran LCD.

Comment cela marche-t-il? La plupart des écrans LCD que j'ai vus plus tôt semblent avoir des connexions individuelles à chaque segment.

Y a-t-il peut-être une séquence de groupes de segments en cours, où chaque groupe a un terrain séparé?


De nombreuses façons que j'imagine, on se fie à 6x6 = 36
PlasmaHH

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@Plasm: Plus probablement 4 x 9.
Olin Lathrop

À titre d'optimisation, une partie de la ponctuation peut probablement être câblée en permanence.
Dewi Morgan

Les deux LED du colon peuvent être câblées ensemble. Si un caractère n'affiche jamais un 7, vous pouvez câbler ensemble les segments supérieur et inférieur. Si un segment ne mesure que 1 ou rien (par exemple dans une horloge), vous pouvez câbler les deux segments pour 1 ensemble et omettre tous les autres. Et ainsi de suite: pas assez pour adresser individuellement chaque segment, mais peut-être assez pour réduire le nombre de connecteurs nécessaires pour une matrice.
Dewi Morgan

Réponses:


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Le matériau à cristaux liquides, le composé à l'intérieur d'un écran LCD qui réagit à la stimulation électrique, aime avoir une forme d'onde AC à activer. Ainsi, un seul pixel aurait deux électrodes transparentes avec ce matériau LC entre elles, entraînées avec une onde carrée à une fréquence assez basse. Si les deux électrodes reçoivent la même forme d'onde, alors elle est inactive, et si elles reçoivent des formes d'onde opposées, alors elle est active. Le fait qu'un pixel "actif" soit "visible" ou non dépend de la construction entière de l'écran LCD, y compris les polariseurs, l'éclairage, les réflecteurs, etc. Aux fins de cette discussion, cela n'a pas d'importance.

En règle générale, un simple écran LCD aura une électrode de fond de panier et une électrode supplémentaire pour chaque élément / pixel de l'affichage. Une version simple de votre LCD nécessiterait donc 35 lignes. Un pour l'électrode du fond de panier et un pour chaque élément. Vous auriez une seule onde carrée pilotant le fond de panier en permanence, et vous piloteriez chaque élément avec sa propre ligne qui utilise le signal du fond de panier tel quel ou utilise un onduleur pour donner à une forme d'onde l'exact opposé du signal du fond de panier.

Un affichage plus complexe peut avoir moins de lignes en utilisant le multiplexage. Cela a plusieurs fonds de panier, et une ligne de segment contrôlerait un segment pour chaque fond de panier.

Dans votre cas, vous avez 34 éléments à contrôler et 13 lignes. Les chances sont bonnes que vous ayez 4 fonds de panier, et chaque ligne de segment contrôle 4 éléments, vous donnant jusqu'à 36 éléments possibles avec seulement 13 lignes.

Étant donné que vous pouvez choisir de le faire de cette façon, vous pourriez vous demander pourquoi quelqu'un choisirait-il l'affichage plus simple?

Il y a deux raisons, la première, moins importante, est que les formes d'onde deviennent plus complexes. N'oubliez pas que le matériau LC veut être entraîné par un signal AC. Si les quatre fonds de panier ont des signaux alternatifs différents, comment activer un seul élément sur un fond de panier?

Cela se fait en utilisant des formes d'onde quelque peu complexes sur chacun des fonds de panier et des broches de segment. Par exemple, voici comment le TI MSP430 pilote un LCD 4 mux similaire à celui de votre exemple:

entrez la description de l'image ici

Ceci est géré par un périphérique dans le microcontrôleur, qui peut le faire très efficacement.

Cependant, il y a un autre inconvénient, assez important, à cette méthode. Le contraste est considérablement réduit.

Les segments qui sont "inactifs" dans un affichage multiplexé reçoivent en fait une forme d'onde AC, mais cela ne suffit pas pour activer complètement le matériau LC. Les segments qui sont "actifs" dans un tel affichage reçoivent une forme d'onde qui ne les conduit pas à 100% de leur capacité:

entrez la description de l'image ici

Dans un affichage à 4 multiplexeurs, vous pouvez voir qu'il y a très peu de différence entre un élément actif et un élément inactif. Bien que l'écran LCD ait été conçu pour cet usage et que le matériau LC spécifiquement développé pour fonctionner correctement dans cette situation, vous remarquerez que ces écrans ont un contraste correct dans la direction dans laquelle ils sont conçus pour être vus, mais un contraste très faible à presque tous les autres angles.

Ainsi, bien que la réduction des circuits puisse être utile pour certains appareils, la perte de contraste qui en résulte peut ne pas être acceptable pour certaines utilisations.

Enfin, cela rend très difficile la modification d'un tel équipement pour un autre usage. Je sais que beaucoup de gens qui essaient de lire les valeurs sur les écrans LCD des compteurs et des équipements de mesure sont très souvent déçus de constater que ce n'est pas une tâche simple, et la complexité de l'interprétation de ces signaux représente souvent trop d'efforts pour leur projet.

Une balance de poids humain présente de nombreux avantages pour ce type d'affichage. Ils sont produits en grande quantité, donc une petite réduction du câblage permet de faire de grosses économies, le silicium qui les fait fonctionner est commun, vous n'avez donc pas besoin d'un appareil personnalisé et l'angle de vision est très restreint lors de l'utilisation réelle. En fait, une situation de contraste médiocre lors de la visualisation hors angle peut même être considérée comme une fonctionnalité intéressante pour certains utilisateurs.


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Il peut être utile de mentionner que le multiplexage avec plus de communs entraîne une sensibilité à la température de contraste plus grande - moins de problème avec un appareil intérieur qu'avec quelque chose comme un écran automobile.
Spehro Pefhany

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Il prend les bons signaux sur le verre supérieur et inférieur pour «éclairer» un segment (en fait l'obscurité, le transparent est le cas à ne pas voir). Cela permet aux écrans LCD d'être disposés quelque peu dans une matrice. Un segment ne s'allume que lorsque les deux dérivations sont entraînées d'une manière particulière. Les autres fils sont entraînés de manière à ce qu'aucun autre segment ne soit allumé.

Ces types d'écrans LCD à 7 segments sont généralement divisés en un petit nombre de «communs» et un plus grand nombre de segments. Chaque segment individuel est connecté à une ligne commune et à une ligne de segment qui doivent avoir un signal alternatif entre elles pour que le segment s'allume. Par exemple, vos 36 pixels peuvent être entraînés par 4 lignes communes et 9 segments.

Le pilote LCD dans le microcontrôleur séquence automatiquement en produisant les bons signaux sur chaque commun, puis en pilotant les segments sélectionnés pour ce commun, sur le commun suivant, etc. Les écrans LCD répondent relativement lentement, et ce balayage est effectué assez rapidement pour qu'un segment ne "s'éteindra" pas (redeviendra en fait transparent) dans le court laps de temps entre chaque activation de l'analyse

Recherchez une feuille de données LCD, et vous verrez une carte des communs et des segments, et quelle combinaison est nécessaire pour activer chaque pixel. Assurez-vous de consulter une fiche technique LCD "verre nu". Malheureusement, les assemblages LCD complets avec puce pilote sont également appelés «LCD». Ceux que vous contrôlez en envoyant des commandes à la puce du pilote, qui effectue ensuite le multiplexage.

Plus de communs force des formes d'ondes plus compliquées, donc le nombre de communs est généralement limité à environ 4 ou 5. Encore une fois, jetez un œil à une fiche technique en verre nu LCD. Il peut également être instructif de consulter le chapitre de la fiche technique du pilote LCD intégré dans un microcontrôleur. Les micropuces PIC, par exemple, ont tendance à avoir un "9" près de la fin de leur numéro de pièce s'ils contiennent un pilote LCD, mais vous pouvez également en rechercher un avec un pilote LCD dans le guide de sélection.

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