Ang mga display device ay ang mga output aparato para sa pagtatanghal ng impormasyon sa teksto o form ng imahe. Ang isang output aparato ay isang bagay na nagbibigay ng isang paraan upang maipakita ang impormasyon sa labas ng mundo. Para sa pagpapakita ng impormasyon sa isang naaangkop na pamamaraan ang mga aparatong ito ay dapat na kontrolado ng ilang iba pang mga panlabas na aparato. Ang pagkontrol ay maaaring gawin sa pamamagitan ng pag-interfaces ng mga ipinapakitang ito sa mga control device.
Ang mga microcontroller ay kapaki-pakinabang sa lawak na nakikipag-usap sila sa mga panlabas na aparato, tulad ng mga switch, keypad, display, memorya at kahit iba pang mga microcontroller. Maraming mga diskarte sa interfacing ang binuo upang malutas ang mga kumplikadong problema para sa pakikipag-usap sa mga ipinapakita.
Ang ilang mga ipinapakita ay maaaring magpakita lamang ng mga digit at alphanumeric character. Ang ilang mga ipinapakita ay maaaring magpakita ng mga imahe at lahat ng uri ng mga character. Karamihan sa mga karaniwang ginagamit na display kasama ang mga microcontroller ay mga LED, LCD, GLCD, at 7-segment na pagpapakita
Tingnan natin ang mga detalye tungkol sa bawat uri ng Mga Magagamit na Pagpapakita
Display Gamit ang LED:
Ang light emitting diode (LED) ay ang pinaka-karaniwang ginagamit na aparato para sa pagpapakita ng katayuan ng mga microcontroller pin. Ang mga ipinakitang aparato ay karaniwang ginagamit para sa indikasyon ng mga alarma, pag-input at timer. Mayroong dalawang mga paraan sa pamamagitan ng maaari naming ikonekta ang mga LED sa unit ng microcontroller. Ang dalawang paraan na iyon ay aktibo mataas na lohika at aktibong mababang lohika. Ang ibig sabihin ng aktibong mataas na lohika ay magiging ON ang LED kapag ang port pin ay 1 at ang LED ay MAOON kapag ang pin ay 0. Aktibo na mataas na nangangahulugang ang LED ay MAOON kapag ang port pin ay 1 at ang LED ay ON ON kapag ang port pin ay 0.
Aktibong mababang koneksyon sa LED na may microcontroller pin
7-Segment LED Display:
7-Segment LED display ay maaaring magamit para sa pagpapakita ng mga digit at ilang mga character. Ang isang pitong segment na display ay binubuo ng 7 LEDs na nakaayos sa anyo ng Square '8' at isang solong LED bilang dot character. Ang iba't ibang mga character ay maaaring ipakita sa pamamagitan ng pagpili ng kinakailangang mga segment ng LED. Ang isang 7 pitong segment na display ay isang elektronikong pagpapakita, na nagpapakita ng 0-9 digital na impormasyon. Magagamit ang mga ito sa karaniwang cathode mode at karaniwang anode mode. May mga linya ng estado sa LED, ang anode ay ibinibigay sa positibong terminal at ang cathode ay ibinibigay sa negatibong terminal pagkatapos ng LED ay mamula.
Sa karaniwang cathode, ang mga negatibong terminal ng lahat ng LEDs ay konektado sa karaniwang mga pin sa lupa at isang partikular na LED glows kapag ang kaukulang pin ay binibigyan ng mataas. Ang mga cathode ng lahat ng mga LED ay konektado magkasama sa isang solong terminal at ang mga anode ng lahat ng mga LED ay naiwan nang nag-iisa.
Sa karaniwang pag-aayos ng anode, ang karaniwang pin ay binibigyan ng isang mataas na lohika at ang mga LED pin ay binibigyan ng mababa upang maipakita ang isang numero. Sa karaniwang anode, ang lahat ng mga anode ay konektado magkasama at lahat ng mga cathode ay naiwan nang nag-iisa. Kaya kapag binibigyan namin ang unang signal ay mataas o 1 pagkatapos lamang ay may isang payat sa display kung hindi walang lean sa display.
LED pattern para sa pagpapakita ng mga digit gamit ang 7-segment display
Pag-interface ng 7-segment na display sa 8051 microcontroller
Display ng Dot Matrix LED:
Naglalaman ang Dot matrix LED display ng pangkat ng mga LEDs bilang isang dalawang dimensional na array. Maaari silang magpakita ng iba't ibang uri ng mga character o isang pangkat ng mga character. Ang display ng dot matrix ay gawa sa iba't ibang mga sukat. Ang pag-aayos ng mga LED sa pattern ng matrix ay ginawa sa alinman sa dalawang paraan: Row anode-column cathode o Row cathode-haligi anode. Sa pamamagitan ng paggamit ng dot matrix display na ito maaari naming mabawasan ang bilang ng mga pin na kinakailangan para sa pagkontrol sa lahat ng mga LED.
Ang isang dot matrix ay isang dalawang dimensional na hanay ng mga tuldok na ginamit upang kumatawan sa mga character, simbolo at mensahe. Ginagamit ang Dot matrix sa mga ipinapakita. Ito ay isang aparato na ipinakita upang magamit ang impormasyon sa maraming mga aparato tulad ng mga makina, orasan, tagapagpahiwatig ng pag-alis ng riles atbp.
Ang isang LED dot matrix ay binubuo ng isang hanay ng mga LED na kung saan ay konektado tulad ng anode ng bawat LED ay konektado magkasama sa parehong haligi at ang cathode ng bawat LED ay konektado magkasama sa parehong hilera o kabaligtaran. Ang isang LED dot matrix display ay maaari ding magkaroon ng maraming mga LED ng magkakaibang mga kulay sa likod ng bawat tuldok sa matrix tulad ng pula, berde, asul atbp.
Narito ang bawat tuldok ay kumakatawan sa mga pabilog na lente sa harap ng mga LED. Ginagawa ito upang i-minimize ang bilang ng mga pin na kinakailangan upang himukin sila. Halimbawa ang isang 8X8 matrix ng LEDs ay mangangailangan ng 64 I / O pin, isa para sa bawat LED pixel. Sa pamamagitan ng pagkonekta ng lahat ng mga anod ng LED magkasama sa isang haligi at lahat ng mga cathode magkakasunod, ang kinakailangang bilang ng mga input at output pin ay nabawasan sa 16. Ang bawat LED ay bibigyan ng address ng row at numero ng haligi.
Diagram ng 8X8 LED Matrix gamit ang 16 I / O pin
Diagram ng 8X8 LED Matrix gamit ang 16 I / O pin
Pagkontrol sa LED Matrix:
Dahil ang lahat ng mga LED sa isang matrix ay nagbabahagi ng kanilang positibo at negatibong mga terminal sa bawat hilera at haligi, hindi posible na kontrolin ang bawat LED nang sabay. Ang matrix na kinokontrol sa bawat hilera nang napakabilis sa pamamagitan ng pag-trigger ng tamang mga haligi ng haligi upang magaan ang nais na LED para sa partikular na hilera. Kung ang paglipat ay tapos na sa isang nakapirming rate, hindi makikita ng mga tao ang ipinapakitang mensahe, sapagkat hindi matukoy ng mata ng tao ang mga imaheng nasa milliseconds ng oras. Sa gayon ang pagpapakita ng isang mensahe sa LED matrix ay dapat na kontrolin, na ang mga hilera ay nai-scan nang sunud-sunod sa isang rate na higit sa 40 MHz habang nagpapadala ng data ng haligi sa eksaktong parehong rate. Ang ganitong uri ng pagkontrol ay maaaring magawa ang aking pag-interfacing sa LED matrix display sa microcontroller.
Ang pagitan ng LED Matrix Display sa Microcontroller:
Ang pagpili ng isang microcontroller para sa interfacing sa LED matrix display na kung saan ay upang makontrol ay depende sa bilang ng mga input at output pin na kinakailangan para sa pagkontrol ng lahat ng mga LEDs sa ibinigay na matrix display, ang halaga ng kasalukuyang na ang bawat pin ay maaaring mapagkukunan at lumubog at ang bilis kung saan maaaring magpadala ang microcontroller ng mga signal ng kontrol. Sa lahat ng mga pagtutukoy na ito, ang pag-interfacing ay maaaring gawin para sa display ng LED matrix gamit ang isang microcontroller.
Gamit ang 12 I / O pin na nagkokontrol sa pagpapakita ng Matrix ng 32 LEDs
12 I / O mga pin na nagkokontrol sa pagpapakita ng Matrix ng 32 LEDs
Sa diagram sa itaas bawat pitong segment na pagpapakita ay nagkakaroon ng 8 LEDs. Samakatuwid ang kabuuang bilang ng mga LED ay 32. Para sa pagkontrol sa lahat ng 32 LEDs 8 mga linya ng impormasyon at 4 na linya ng kontrol ang kinakailangan hal. Para sa pagpapakita ng mensahe sa matrix ng 32 LEDs, 12 linya ang kinakailangan kapag nakakonekta sila sa matrix notation. Ang paggamit ng mga tagubilin ng microcontroller ay maaaring i-convert sa mga signal na naka-ON o NAKA-OFF ang mga ilaw sa matrix. Pagkatapos ay maaaring ipakita ang kinakailangang mensahe. Sa pamamagitan ng pagkontrol sa microcontroller, mababago natin kung aling mga kulay ng LED ang naiilawan sa kahit na agwat.
Mayroong maraming mga pagpipilian para sa pagpili ng microcontroller at LED matrix. Ang pinakamadaling paraan ay ang unang pagpili ng LED dot matrix at pagkatapos ay pagpili ng isang microcontroller na nangangailangan ng mga kinakailangan ng LEDs upang makontrol. Kapag nakumpleto ang mga pagpipiliang ito, isang pangunahing bahagi ay namamalagi sa pag-program upang i-scan ang mga haligi at pakainin ang mga hilera na may naaangkop na mga halaga para sa LED matrix upang ipakita ang iba't ibang mga pattern para sa pagpapakita ng kinakailangang mensahe.
Liquid Crystal Display (LCD):
Ang likidong kristal na display (LCD) ay may materyal na sumasama sa mga katangian ng parehong likido at kristal. Mayroon silang saklaw na temperatura sa loob ng kung saan ang mga maliit na butil ay mahalagang bilang mobile na maaaring nasa isang likido, subalit ay natipon sa isang order form na katulad ng isang kristal.
Ang LCD ay mas maraming nagbibigay kaalaman na output aparato kaysa sa isang solong LED. Ang LCD ay isang display na madaling magpakita ng mga character sa screen nito. Mayroon silang ilang mga linya sa malalaking display. Ang ilang mga LCD ay espesyal na idinisenyo para sa mga tukoy na application upang maipakita ang mga graphic na imahe. 16 × 2 LCD (HD44780) module ay karaniwang ginagamit. Ang mga modyul na ito ay pinapalitan ang 7-mga segment at iba pang mga multi-segment na LED. Ang LCD ay madaling ma-interfaced sa microcontroller upang maipakita ang isang mensahe o katayuan ng aparato. Maaari itong patakbuhin sa dalawang mga mode: 4-bit mode at 8-bit mode. Ang LCD na ito ay may dalawang rehistro katulad ng command register at data register. Ito ay pagkakaroon ng tatlong mga linya ng pagpipilian at 8 mga linya ng data. Sa pamamagitan ng pagkonekta sa tatlong mga linya ng pagpili at mga linya ng data sa microcontroller, maaaring ipakita ang mga mensahe sa LCD.
Itinakda ang mga tagubilin sa LCD para sa pagkontrol sa display ng LCD gamit ang mga microcontroller
Pag-interface ng 16 × 2 LCD display na may 8051 microcontroller
Sa nasa itaas na pigura 3 napiling mga linya EN, R / W, ang RS ay gagamitin para sa pagkontrol sa pagpapakita ng LCD. Gagamitin ang EN pin para sa pagpapagana ng LCD display para sa pakikipag-usap sa microcontroller. Gagamitin ang RS para sa pagpili ng rehistro.
Kapag ang RS ay itinakda microcontroller ay magpapadala ng mga tagubilin bilang data at kapag ang RS ay malinaw na microcontroller ay magpapadala ng mga tagubilin bilang mga utos. Para sa pagsusulat ng data ang RW ay dapat na 0 at para sa pagbabasa ng RW ay dapat na 1.
Ang LC
Paglalarawan ng PIN
Pag-interface ng 16 × 2 LCD na may Microcontroller:
Pag-interface ng 16 × 2 LCD na may Microcontroller:Maraming mga aparato ng microcontroller ang gumagamit ng mga smart LCD display upang ma-output ang visual na impormasyon. Para sa isang 8-bit data bus, ang display ay nangangailangan ng isang + 5V supply plus 11 I / O na mga linya. Ang isang 4 bit na data bus ay nangangailangan ng linya ng supply pati na rin ang 7 dagdag na mga linya. Kapag ang LCD display ay hindi pinagana, ang mga linya ng data ay tri-state na nangangahulugang nasa isang estado ng mataas na impedance at nangangahulugan ito na hindi sila makagambala sa operasyon ng microcontroller kapag hindi ginagamit ang display.
Ang tatlong mga linya ng pagkontrol ay tinukoy bilang EN, RS at RW.
- Ginagamit ang linya ng kontrol ng EN (Paganahin) upang maipadala ang data sa LCD. Ang isang mataas hanggang sa mababang paglipat sa pin na ito ay magpapagana sa module.
- Kapag ang RS o Rehistro Piliin ay mababa, ang data ay dapat tratuhin bilang isang tagubilin sa utos. Kapag ang RS ay mataas, ang data na ipinapadala ay ipinapakita sa screen. Para sa Instance, upang maipakita ang anumang character sa screen, itinakda namin ang RS mataas.
- Kapag ang linya ng RW o Basahin / Sumulat ay mababa, ang impormasyon sa data bus ay isinusulat sa LCD. Kapag ang RW ay mataas, ang programa ay mabisang nagbabasa ng LCD. Ang linya ng RW ay palaging magiging mababa.
Ang data bus ay binubuo ng 4 o 8 mga linya depende ito sa mode ng operasyon na napili ng gumagamit. Ang mga linya ng isang 8 bit data bus ay tinukoy bilang DB0, DB1, DB2, DB3, DB4, DB5, DB6 at DB7.
Isang Karaniwang Application ng 16 × 2 LCD Display:
Sa application na ito, sinusunod namin ang isang CAN (Control Area Network) tulad ng konsepto na karaniwang ginagamit sa mga kotse, sasakyan at industriya. Tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan ng control area network ay nangangahulugan na ang microcontroller ay konektado sa isang network fashion tulad ng mga computer upang maaari itong makipagpalitan ng data sa kanilang sarili. Gumagamit kami dito ng 2 microcontrollers na konektado sa isang network mode sa pamamagitan ng isang pares ng wire na konektado sa pin 10 at 11 (ibig sabihin, P3.0, P3.1) ng port 3 ng bawat mga pin ng microcontroller para sa paghahatid at pagtanggap ng data sa kanilang mga sarili. ang tulong ng serial komunikasyon ng RS232 gamit ang isang pares ng kawad. Kung saan ang unang microcontroller ay na-interfaced sa 4 × 3 matrix keypad na konektado sa mga input port ng unang microcontroller at pangalawang microcontroller ay interfaced sa isang LCD display upang makatanggap ng data mula sa unang microcontroller. Ang isang LCD na ginagamit namin ay 16 × 2 na maaaring magpakita ng 16 na character sa dalawang linya.
Para sa bawat microcontroller na hiwalay na programa ay nakasulat sa C at Hex file nito ay sinunog sa kani-kanilang microcontroller. Kapag nag-apply kami ng kapangyarihan sa circuit pagkatapos ay ang LCD ay nagpapakita ng isang mensahe na Naghihintay na nangangahulugang naghihintay ito para sa ilang data. Halimbawa ng isang password bilang 1234, kapag ang 1 ay pinindot mula sa keyboard pagkatapos ay nagpapakita ang LCD ng 1 at kapag pinindot ang 2 ay nagpapakita ito ng 2 at pareho para sa 3 ngunit kapag ang 4 ay pinindot mula sa keyboard lahat sila ay ipinapakita at ang komunikasyon sa data ay nagaganap sa pamamagitan ng Rx at Tx ipares upang magsagawa ng transistor. Kung ipinasok namin ang maling password kung gayon ang isang buzzer ay tunog na nagbibigay ng pahiwatig ng maling password.
Nagpapakita ng graphic na LCD:
Ang 16X2 LCDs ay may kani-kanilang mga limitasyon. Maaari silang magpakita ng mga character ng ilang mga limitasyon. Maaaring gamitin ang mga graphic na LCD upang ipakita ang mga na-customize na character at imahe. Ang mga grapikong LCD ay nahanap na ginagamit sa maraming mga application tulad ng mga video game, mobile phone, at lift bilang mga display unit. Ang pinakakaraniwang ginagamit na GLCD ay ang JHD12864E. Ang LCD na ito ay may isang format ng pagpapakita ng 128 × 64 na mga tuldok. Ang mga graphic na LCD na ito ay kinakailangan ng mga tagakontrol upang maipatupad ang panloob na mga operasyon nito. Ang mga LCD na ito ay nagkakaroon ng mga scheme ng pahina. Ang mga scheme ng pahina ay maaaring maunawaan gamit ang sumusunod na talahanayan. Narito ang CS ay nangangahulugang piliin ang kontrol.
Pahina ng iskema para sa grapikong LCD JHD12864E
Ang 128 × 64 LCD ay nagpapahiwatig ng 128 mga haligi at 64 na mga hilera. Ipapakita ang mga imahe sa anyo ng mga pixel na hindi katulad ng mga normal na LCD at LED.
Teknolohiyang Display Electroluminescent
Ang teknolohiyang pagpapakita ng electroluminescent ay isa sa pinaka malawak na ginagamit na pamamaraan sa mga panahong ito para sa mga solusyon sa pagpapakita. Karaniwan ang mga ito ay isang uri ng flat panel display.
Ang mga display ng LED at Phospor ay popular na ngayon na gumagamit ng prinsipyo ng Electroluminescence. Ito ang pag-aari sa pamamagitan ng kabutihan na kung saan ang isang semiconductor ay naglalabas ng mga litrato o dami ng ilaw na enerhiya kapag naibigay ng elektrisidad. Ang mga resulta ng electroluminescence mula sa radioactive recombination ng mga electron at butas sa pamamagitan ng impluwensya ng isang singil sa kuryente. Sa LED, ang materyal na doping ay bumubuo sa p-n junction na naghihiwalay sa mga electron at butas. Kapag ang kasalukuyang dumadaan sa LED, ang muling pagsasama ng mga electron at butas ay nagaganap na nagreresulta sa paglabas ng photon. Ngunit sa mga ipinapakita na Phospor, iba ang mekanismo ng light emission. Sa pamamagitan ng impluwensya ng singil ng kuryente, ang mga electron ay pinabilis na humahantong sa paglabas ng ilaw.
Pangunahing Prinsipyo ng Pagpapatakbo
Ang isang electroluminescent display ay binubuo ng isang manipis na film ng phosphorescent material na na-sandwiched sa pagitan ng dalawang plate, isa na rito ay pinahiran ng patayong mga wire at isa pa na may pahalang na kawad. Tulad ng kasalukuyang dumadaan sa mga wire, ang materyal sa pagitan ng mga plato ay nagsisimulang kumikinang.
Ang EL Display ay lilitaw na mas maliwanag kaysa sa LED display at ang ningning ng ibabaw ay lilitaw na pareho mula sa lahat ng anggulo ng pagtingin. Ang ilaw mula sa display ng EL ay hindi direksyo upang hindi ito masukat sa Lumens. Ang ilaw mula sa pagpapakita ng EL ay Monochromatic at may napakaliit na bandwidth at nakikita mula sa isang mahabang distansya. Ang ilaw na EL ay maaaring matukoy nang mabuti dahil ang ilaw ay homogenous. Ang boltahe na inilapat sa EL aparato ay kumokontrol sa output ng ilaw. Kapag tumataas ang boltahe at dalas, ang output ng ilaw ay tataas din nang proporsyonal.
EL-LIGHT
Sa loob ng EL Device:
Ang mga aparato ng EL ay binubuo ng isang manipis na layer o materyal alinman sa organiko o tulagay na doped na may materyal na semiconductor. Naglalaman din ito ng do-pantalon upang magbigay ng kulay. Karaniwang sangkap na ginamit sa mga aparatong EL ay ang Zinc Sulphide na na-doped ng Copper o Silver, Blue brilyante na na-doped sa Boron, Gallium Arsenide atbp. Upang bigyan ang ilaw ng Yellow-Orange, ang ginamit na do-pant ay pinaghalong Zinc at Manganese. Ang EL Device ay mayroong dalawang electrode - Glass electrode at Back electrode. Ang salamin elektrod ay ang harap na transparent electrode na pinahiran ng Indium Oxide o Tin Oxide. Ang Back electrode ay pinahiran ng isang sumasalamin na materyal. Sa pagitan ng mga electrode ng salamin at likod, naroroon ang materyal na semiconductor.
Application ng EL Device
Ang isang tipikal na aplikasyon ng EL aparato ay ang pag-iilaw ng panel tulad ng automotive dash board panel. Ginagamit din ito sa mga kagamitan sa Audio at iba pang mga elektronikong gadget na mayroong ipinapakita. Sa ilang mga ginagawang Laptops, ang Powder Phosphor panel ay ginagamit bilang back-light. Karamihan ay ginagamit ito sa mga portable computer ngayon. Ang pag-iilaw ng EL aparato ay mas nakahihigit kaysa sa LCD. Ginagamit din ito sa pag-iilaw ng Keypad, Mga pagdayal sa panonood, Mga Calculator, Mga teleponong mobile atbp. Ang pagkonsumo ng kuryente ng pagpapakita ng EL ay napakababa upang ito ay isang mainam na solusyon upang makatipid ng kuryente sa mga aparato na pinapatakbo ng baterya. Ang kulay ng pagpapakita ng EL ay maaaring Blue, Green, at White atbp.
Pagkikilala sa kumuha ng larawan
