Visualizzazioni: 222 Autore: Wendy Publish Time: 2025-02-12 Origine: Sito
Menu di contenuto
● Comprensione della tecnologia LCD
>> Passaggio 1: preparare i substrati di vetro
>> Passaggio 2: creare gli elettrodi
>> Passaggio 3: assemblare il sandwich LCD
>> Passaggio 4: riempire con materiale cristallino liquido
>> Passaggio 5: allegare i filtri di polarizzazione
>> Passaggio 6: Aggiungi retroilluminazione (opzionale)
>> Passaggio 7: testare il LCD
● Tutorial fai -da -te: costruire un circuito di visualizzazione LCD di base con Arduino
>> Componenti
>> Passi
● Considerazioni per LCD personalizzati
>> 1. Qual è lo scopo dei filtri polarizzanti in un LCD?
>> 2. Che cos'è il vetro rivestito ITO e perché viene utilizzato in LCD?
>> 3. Come funzionano il colore LCDS?
>> 4. Quali sono alcune applicazioni comuni per LCD personalizzati?
I display di cristalli liquidi (LCD) sono ovunque, dagli schermi dei nostri smartphone e laptop ai display nelle nostre auto e apparecchi [2] [13]. Sono diventati parte integrante della vita moderna, offrendo un modo versatile ed efficiente dal punto di vista energetico per visualizzare informazioni. Ma ti sei mai chiesto come vengono realizzati questi display? Costruire uno schermo LCD potrebbe sembrare un compito scoraggiante, ma con la giusta conoscenza, materiale e strumenti, è possibile creare il tuo LCD personalizzato da zero [3] [6].
Questa guida completa ti guiderà attraverso il processo di costruzione di uno schermo LCD di base, spiegando i principi alla base della tecnologia LCD, i materiali richiesti e le istruzioni graduali per assemblare il proprio display. Che tu sia un appassionato di fai -da -te, uno studente che impara sull'elettronica o semplicemente curiosa di come funzionano le cose, questo articolo ti fornirà una comprensione dettagliata della costruzione LCD [3].
Prima di immergersi nel processo di costruzione, è essenziale comprendere i principi di base alla base della tecnologia LCD [2] [13]. Gli LCD funzionano modulando la luce usando cristalli liquidi, che sono sostanze che presentano proprietà tra quelle dei liquidi convenzionali e i cristalli solidi. Questi cristalli liquidi possono essere allineati da un campo elettrico, consentendo alla luce di passare o bloccarla [2].
Ecco una rottura dei componenti e dei concetti chiave:
- Cristalli liquidi: questi sono il cuore del display. Rispondono a un campo elettrico cambiando il loro orientamento, che a sua volta colpisce la polarizzazione della luce che passa attraverso di loro [2].
- Filtri polarizzanti: questi filtri consentono solo onde luminose che vibrano in una direzione specifica. Gli LCD utilizzano due filtri di polarizzazione, orientati a 90 gradi tra loro. Quando i cristalli liquidi non sono allineati, il primo filtro polarizza la luce, i cristalli liquidi ruotano la luce di 90 gradi e la luce passa attraverso il secondo filtro. Quando i cristalli liquidi sono allineati da un campo elettrico, non ruotano la luce e la luce è bloccata dal secondo filtro [2].
- Elettrodi: questi sono strati trasparenti e elettricamente conduttivi, spesso realizzati in ossido di stagno indio (ITO), che creano il campo elettrico per allineare i cristalli liquidi [2] [9]. Applicando una tensione a elettrodi specifici, è possibile controllare quali aree del LCD sono chiare o scure, creando immagini o testo [9].
- Substrati di vetro: questi sono gli strati di supporto che tengono insieme tutti i componenti. I cristalli liquidi, i filtri polarizzanti ed elettrodi sono tutti attaccati a questi substrati di vetro [5].
- Filtri a colori: a colori LCDS, ogni pixel è diviso in sottopixel con filtri di colore rosso, verde e blu. Controllando l'intensità di ciascun subpixel, è possibile produrre una vasta gamma di colori [2].
- retroilluminazione: poiché gli LCD modulano la luce anziché emetterlo, è necessaria una retroilluminazione per rendere visibile il display. Questa può essere una lampada fluorescente, un array a LED o un'altra fonte di luce [5].
Per creare il tuo schermo LCD di base, avrai bisogno dei seguenti materiali [1]:
- Slide di vetro: vetrini per microscopi o vetrini rivestiti ITO possono essere utilizzati come substrati [3]. Il vetro pre-rivestito è prontamente disponibile online [3].
- Filtri polarizzanti: questi possono essere acquistati online o recuperati da vecchi schermi LCD [2].
- Materiale cristallino liquido: questo può essere ottenuto da fornitori specializzati [5].
- Rivestimento conduttivo (ossido di stagno di indio - ITO): se non si utilizza il vetro pre -rivestito, avrai bisogno di un modo per applicare un rivestimento conduttivo trasparente [3].
- Filo: fili jumper per collegare il modulo LCD alla scheda Arduino [1].
- Sigillante: sigillare i bordi del LCD e impedire che il materiale di cristallo liquido perde [5].
- Spacianti: per mantenere un divario costante tra le vetrini di vetro [5].
- Connettore elettrodo: collegare i pin di dati del modulo LCD all'Arduino [5].
- Arduino Uno: [1]
- Modulo di visualizzazione LCD (compatibile con Arduino): [1]
- Modulo I2C: [1]
- Cavo USB (per collegare Arduino a un computer): [1]
- Porta della batteria doppia: [1]
- 2 Batteria di 3,7 V: [1]
Ecco i passaggi per creare uno schermo LCD di base:
- Pulisci accuratamente le vetrini per rimuovere lo sporco o i contaminanti [5].
- Se non stai usando il vetro con rivestimento ITO, dovrai applicare un rivestimento conduttivo trasparente. Questo può essere fatto attraverso un processo chiamato sputtering, ma è spesso più facile acquistare vetro pre-rivestito [3].
- Progetta il modello di elettrodo che si desidera creare sul LCD. Questo potrebbe essere segmenti semplici per un display numerico o uno schema più complesso per un display grafico [5].
- Utilizzare un processo fotoresist e di attacco per creare il modello di elettrodo sul vetro rivestito ITO. In alternativa, è possibile utilizzare un cutter laser o persino tagliare a mano il motivo usando una lama affilata [5].
- Applicare un sottile strato di sigillante attorno ai bordi di uno dei substrati di vetro, lasciando una piccola apertura per riempire il materiale di cristallo liquido [5].
- Posizionare distanziatori tra i substrati di vetro per mantenere un divario coerente. Lo spessore del gap influenzerà le prestazioni del LCD, quindi è importante essere precisi [5].
- Allineare con cura i due substrati di vetro e premere insieme, assicurando che il sigillante crea un buon sigillo [5].
- Riscaldare leggermente il gruppo LCD per rendere il materiale del cristallo liquido più fluido [5].
- Utilizzare una siringa o un contagocce per iniettare attentamente il materiale di cristallo liquido nello spazio attraverso l'apertura nel sigillante [5].
- Una volta riempito il divario, sigillare l'apertura con più sigillante [5].
- Taglia i filtri polarizzanti alle dimensioni dei substrati di vetro [2].
- Allineare con cura e fissare i filtri polarizzanti alle superfici esterne dei substrati di vetro. Assicurarsi che gli assi di polarizzazione siano orientati a 90 gradi tra loro [2].
- Se si desidera creare un LCD trasmissivo (uno che richiede una retroilluminazione), è possibile aggiungere un pannello di retroilluminazione dietro l'LCD [5].
- Collegare la retroilluminazione a una fonte di alimentazione [5].
- Collegare il modulo di visualizzazione LCD all'Arduino [1].
- Collegare i pin di dati del modulo LCD all'Arduino [1].
- Carica il codice su Arduino [1].
- Test del circuito di visualizzazione LCD [1].
'Costruire un circuito di visualizzazione LCD di base con Arduino ' è un tutorial fai -da -te che ti guida attraverso il processo di creazione di un semplice circuito che utilizza un modulo di visualizzazione LCD per visualizzare i messaggi di testo [1]. Il tutorial copre i materiali necessari necessari per completare il progetto, tra cui una scheda Arduino, il modulo di visualizzazione LCD, i fili dei jumper e il cavo USB [1]. Il tutorial ti porta quindi attraverso ogni fase del processo, inclusa la connessione del modulo LCD e Arduino, collegando i pin di dati del modulo LCD all'Arduino, caricando il codice su Arduino e testando il circuito [1]. Entro la fine del tutorial, avrai un circuito di visualizzazione LCD funzionante che puoi personalizzare per visualizzare eventuali messaggi desideri [1] .-
- Arduino Uno [1]
- Modulo di visualizzazione LCD (compatibile con Arduino) [1]
- Modulo I2C [1]
- fili jumper [1]
- Cavo USB (per collegare Arduino a un computer) [1]
- Porta della batteria doppia [1]
- 2 batteria di 3,7 V [1]
1. Collegare il modulo di visualizzazione LCD all'Arduino [1].
2. Collegare i pin di dati del modulo LCD all'Arduino [1].
3. Carica il codice su Arduino [1].
4. Test del circuito di visualizzazione LCD [1].
- Tipo di visualizzazione: determinare se hai bisogno di un display positivo o negativo [6]. I display positivi hanno uno sfondo leggero con caratteri scuri, mentre i display negativi hanno uno sfondo scuro con caratteri leggeri [6].
- Metodo di illuminazione: decidere il metodo di illuminazione [6]. Le opzioni includono riflettenti (usando la luce ambientale), trasmissive (che richiedono una retroilluminazione) e transflette (una combinazione di entrambi) [5].
- Tecnica di guida: scegli la tecnica di guida appropriata [6]. L'unità diretta è più semplice ma richiede più pin, mentre l'unità multiplex riduce il numero di pin ma aumenta la complessità [6].
- Tipo di polarizzazione: selezionare il tipo di polarizzazione appropriato [6]. Le opzioni includono polarizzatori trasmissivi, riflettenti e transflette [2].
- Metodo di connessione: determinare il metodo di connessione [6]. Le opzioni includono saldatura, connettori e strisce di gomma conduttive [1].
Costruire il tuo schermo LCD da zero è un progetto impegnativo ma gratificante. Comprendendo i principi della tecnologia LCD e seguendo i passaggi descritti in questa guida, è possibile creare un display personalizzato su misura per le tue esigenze specifiche. Sia che tu stia costruendo una semplice visualizzazione numerica o una visualizzazione grafica più complessa, le conoscenze e le abilità che acquisite da questo progetto saranno preziose [3] [6].
I filtri polarizzanti sono essenziali per creare il contrasto in un LCD [2]. Permettono solo alle onde luminose che vibrano in una direzione specifica. Orientando due filtri di polarizzazione a 90 gradi tra loro e usando cristalli liquidi per controllare la polarizzazione della luce, l'LCD può bloccare o trasmettere selettivamente la luce, creando aree scure o luminose sul display [2].
Il vetro con rivestimento Ito è un vetro che ha uno strato sottile di ossido di stagno indio (ITO) [3] [9]. ITO è un materiale trasparente e elettricamente conduttivo che viene utilizzato per creare gli elettrodi in un LCD. Questi elettrodi vengono utilizzati per applicare un campo elettrico ai cristalli liquidi, che controlla il loro allineamento e, quindi, la quantità di luce che passa attraverso [9].
I LCD a colori utilizzano un principio simile ai LCD monocromatici, ma con l'aggiunta di filtri a colori [2]. Ogni pixel è diviso in sottopixel con filtri di colore rosso, verde e blu. Controllando l'intensità di ciascun subpixel, è possibile produrre una vasta gamma di colori. L'occhio umano fonde questi colori del subpixel per percepire un singolo colore per ogni pixel [2].
I LCD personalizzati vengono utilizzati in una vasta gamma di applicazioni, tra cui attrezzature industriali, dispositivi medici, display automobilistici e elettronica di consumo [6]. Sono particolarmente utili quando un LCD standard non soddisfa i requisiti specifici di dimensioni, forma o funzionalità di un prodotto [6].
I vantaggi della costruzione di un LCD personalizzato includono la possibilità di creare un display adattato a esigenze specifiche, come dimensioni, forma e funzionalità [6]. Può anche essere più conveniente per grandi corse di produzione [6]. Gli svantaggi includono il maggiore investimento iniziale in attrezzature e materiali, la necessità di conoscenze e competenze specializzate e i tempi di sviluppo più lunghi [6].
[1] https://www.youtube.com/watch?v=e8bxdkoiusg
[2] https://www.youtube.com/watch?v=gx-JVoofyhs
[3] https://hackaday.com/2016/06/17/how-to-make-a-custom-lcd-from-scratch/
[4] https://docs.arduino.cc/learn/electronics/lcd-displays
[5] https://www.seacomp.com/resources/lcd-struction
[6] https://circuitdigest.com/article/everything-you-need-to-know --to-god-and-build-your--custom-custom-lcd-displays
[7] https://core-electronics.com.au/guides/use-lcd-arduino-uno/
[8] https://www.freepik.com/free-photos-vectors/lcd-monitor
[9] https://hackaday.com/2013/12/02/crafting-a-liquid-crystal-display/
[10] https://www.instructables.com/turial-7-the-lcd-screen-liquid-crystal-display/
[11] https://www.istockphoto.com/photos/liquid-crystal-display
[12] https://www.instructables.com/lcd-display-tutorial/
[13] https://www.elprocus.com/ever-wondered-lcd-works/
