Просмотры: 222 Автор: Венди публиковать время: 2025-06-07 Происхождение: Сайт
Контент меню
● Понимание оснований: как проходит ЖК -экран?
>> Сетка проводки: вертикальные и горизонтальные провода
>> Пиксельный слой и жидкокристаллический материал
>> Плотность и разрешение проводки
● Типы ЖК-проводки: пассивная матрица против активной матрицы
>> Пассивная матрица ЖК-проводка
>> Активная матрица ЖК-проводка
● Как подключен ЖК -экран для взаимодействия микроконтроллера?
>> Обычные ЖК -модули: LCD с символом 16x2
>> Конфигурация PIN и проводка
● Как работает ЖК -экран, проводящий внутри: методы производства и подключения
>> Методы изготовления проводки
● Практические соображения при проводке ЖК -экрана
● FAQ: Как проходит ЖК -экран?
>> 1. Как вертикальные и горизонтальные провода расположены на ЖК -экране?
>> 2. В чем разница между проводной ЖК-проводки пассивной матрицы и активной матрицы?
>> 3. Как подключить ЖК -экран 16x2 в Arduino?
>> 4. Какие материалы используются для ЖК -проводки?
>> 5. Почему потенциометр используется в ЖК -проводке?
Жидкокристаллические дисплеи (ЖК -дисплеев) вездесущи в современных электронных устройствах, от смартфонов и ноутбуков до телевизора и промышленного оборудования. Понимание того, как находится ЖК -экрановый проводка имеет важное значение как для энтузиастов электроники, так и для профессионалов, которые хотят понять основы технологии дисплея или интегрировать ЖК -дисплеев в свои проекты. В этой всеобъемлющей статье рассматривается структура проводки ЖК -экранов, объясняющая их внутреннюю сетку проводки, типы ЖК -дисплеев, проводку для взаимодействия микроконтроллера и практические примеры проводки, заключающиеся с часто задаваемыми вопросами, чтобы уточнить общие сомнения.
В основе каждого ЖК -экрана лежит сложная сеть проводов, которые питают и управляют миллионами крошечных пикселей, ответственных за создание изображений. Проводка предназначена для доставки электрических сигналов каждому пикселю, что позволяет ему модулировать свет и отображать предполагаемое изображение.
Как проходит экран ЖК -дисплея внутри? Фундаментальная структура проводки состоит из двух наборов проводящих проводов, расположенных в сетке: вертикальные провода на одной стороне экрана и горизонтальные провода на противоположной стороне. Каждый пиксель на ЖК -панели расположен на пересечении одной вертикальной и одного горизонтального провода. Вертикальные провода обычно несут положительные электрические сигналы, в то время как горизонтальные провода несут негативные сигналы, или наоборот, в зависимости от дизайна.
Это расположение сетки позволяет селективную адресацию каждого пикселя путем подачи энергии соответствующих вертикальных и горизонтальных проводов. Например, активация провода в столбце 5 вертикально и строк 10 горизонтально приведет пиксель на этом пересечении. Эта схема проводки имеет решающее значение для управления дисплеем на уровне пикселей.
Под проводной сеткой лежит слой пикселя, который содержит жидкий органический материал - жидкие кристаллы. Эти кристаллы не излучают свет, но контролируют прохождение подсветки через поляризацию. Когда напряжение применяется через проводку, жидкие кристаллы выравниваются таким образом, что либо блокирует, либо позволяет свету проходить, создавая видимое изображение на экране.
ЖК -дисплеи с более высоким разрешением требуют больше проводов, потому что у них больше пикселей. Например, ЖК -панель 1080p с более чем двумя миллионами пикселей использует тысячи проводов: вертикальные провода соответствуют количеству столбцов, умноженных на три цветовых субпикселя (красный, зеленый, синий), а горизонтальные провода соответствуют количеству строк. Это приводит к плотной проводной сетке с сотнями проводов на дюйм вдоль краев экрана.
Как зависит от ЖК -экрана, в зависимости от типа используемой технологии ЖК -дисплея. Двумя основными типами являются пассивные матрицы и ЖК-дисплеев с активной матрицей, каждый из которых имеет различные механизмы проводки и управления.
Пассивно-матричные ЖКции используют простую сетку вертикальных и горизонтальных проводов для управления пикселями. На каждом пересечении пиксель рассматривается путем применения напряжения на соответствующих проводах. Тем не менее, пассивно-матричные дисплеи не имеют отдельных пиксельных транзисторов, поэтому в пикселях нельзя контролировать независимо с точностью. Это приводит к более медленному времени отклика, более низкому контрастному и ограниченному разрешению.
Проводы в ЖК-дисциплинах пассивной матрицы часто изготавливаются из оксида олова индия (ITO), прозрачного проводящего материала, нанесенного на стеклянных подложках. Сетка проводки образует матрицу, в которой каждый пиксель включается или выключается комбинированным напряжением из проводов строк и столбцов.
ЖКЛ Active-Matrix более продвинуты и оснащены тонкопленочным транзистором (TFT) на каждом пересечении пикселей. Этот транзистор действует как переключатель, позволяя каждому пикселю управлять индивидуально сетью проводки. Проводка по -прежнему состоит из вертикальных и горизонтальных проводящих линий, но с дополнительными связями с транзисторами.
Этот дизайн обеспечивает более быстрое время отклика, более высокое разрешение, лучшую цветовую воспроизведение и улучшенный контраст. ЖК-дисплеи с активной матрицей включают в себя различные подтипы, такие как Twisted Nematic (TN), переключение в плоскости (IPS) и вертикальное выравнивание (VA), и все они полагаются на сложную проводку для точного контроля пикселей.
При интеграции ЖК -экрана с микроконтроллерами, такими как Arduino, понимание того, как имеет решающее значение LCD -экран, упрощенное внешнее. В отличие от внутренней сетки проводки, внешняя проводка включает в себя соединение контактов с ЖК -модуля к микроконтроллеру для отправки команд и данных для управления отображением.
Одним из самых популярных ЖК -модулей для любителей и разработчиков является ЖК -дисплей 16x2, который отображает 16 символов на строку на двух строках. В этом ЖК-дисплее используется стандартный контроллер Hitachi HD44780 или совместимый с 16-контактным интерфейсом.
Как ЖК -экран подключен к микроконтроллеру? 16-контактный интерфейс включает в себя:
- Power Pins: Ground (GND) и +5V (VCC)
- Контрастная корректировка штифта (VO)
- Контрольные контакты: зарегистрировать Select (rs), read/write (rw) и включить (e)
- Вывод данных: от D0 до D7 (восемь линий данных, часто только от D4 до D7, используемых в 4-битном режиме)
- булавки подсветки: светодиод+ и светодиод для освещения экрана
1. Питание: подключите заземляющий штифт ЖК -дисплея к GND микроконтроллера и контакту VCC к мощности +5V.
2. Контрастный контроль: потенциометр 10K подключен к штифту VO, чтобы отрегулировать контраст дисплея путем различного напряжения.
3. Контрольные булавки:
- PIN RS подключен к цифровому выводу на микроконтроллере для выбора инструкции или регистра данных.
- RW PIN обычно подключается к GND для постоянного установления режима записи.
- Включение PIN подключено к другому цифровому выводу к защелке данных/командам.
4. Контакты данных: в 4-битном режиме (общий для сохранения булавок) выводы D4-D7 подключены к четырем цифровым контактам на микроконтроллере. В 8-битном режиме все восемь контактов данных подключены.
5. Подсветка: светодиодный + штифт соединяется с + 5 В через резистор с ограниченным током (обычно 220 Ом), и светодиод соединяется с GND.
- LCD RS для Arduino Pin 12
- LCD включить Arduino Pin 11
- LCD D4 to Arduino Pin 5
- LCD D5 to Arduino Pin 4
- LCD D6 до Arduino Pin 3
- LCD D7 to Arduino Pin 2
- RW в GND
- vss to gnd
- VCC до +5V
- Vo to Potentiometer Wiper (другие контакты с потенциометром до +5V и GND)
- светодиод подсветки + через резистор до + 5 В, светодиодные до GND
Эта проводка позволяет Arduino отправлять команды и данные в ЖК -дисплей, управляя тем, что появляется на экране.
Внутренняя проводка ЖК -экрана изготовлена на стеклянных подложках с использованием тонких проводящих слоев. Проводка не припаяна в традиционном смысле, но создается путем отложения тонких металлических или прозрачных проводящих пленок.
-Чип-на стекло (Cog): чипы драйвера установлены непосредственно на стеклянную подложку ЖК-дисплея, соединяются с сетью проводки с использованием проводящих клеев.
- лента автоматизированная связь (TAB): Гибкие цепи со следами проводки связаны с ребрами стекла ЖК -дисплея, чтобы взаимодействовать с сетью проводки с внешней электроникой.
Проводка использует такие материалы, как оксид олова индия (ITO) для прозрачности и тонкие металлические слои для проводимости. Эти провода очень хороши для достижения высокой плотности пикселей.
Поддержание равномерного расстояния между стеклянными пластинами и слоями проводки имеет решающее значение, чтобы избежать искажения изображения. Пространственные шарики обеспечивают постоянный клеточный разрыв, и проводка должна быть точно выровена с пиксельной матрицей.
При проводке ЖК -экрана, особенно для проектов DIY или прототипирования, несколько факторов влияют на производительность и надежность.
- Правильные соединения с штифтом: неправильное проведение может повредить ЖК -дисплей или предотвратить его правильно отображать.
- Регулировка контрастности: правильная проводка потенциометра к PIN -коду необходима для читаемого дисплея.
- Мощность подсветки: используйте соответствующие резисторы, чтобы избежать сжигания светодиодов подсветки.
- Время сигнала: Микроконтроллер должен следовать протоколу синхронизации LCD для команд и данных.
- Использование библиотек: библиотеки программирования, такие как LiquidCrystal для Arduino, упрощает связь с ЖК-дисплеем, обрабатывая низкоуровневые протоколы проводки.
Понимание того, как находится ЖК -экран, выявляет сложную сеть вертикальных и горизонтальных проводов, которые питают миллионы пикселей для создания изображений. Внутренне ЖК-дисплеи используют систему проводки сетки с вертикальными и горизонтальными проводящими линиями, с активными матричными дисплеями с использованием транзисторов в каждом пикселе для точного управления. Внешне подключение ЖК -экрана к микроконтроллерам включает в себя правильное соединение мощности, управления, данных и контактов подсветки, чтобы обеспечить связь и отображение управления. Будь то промышленные приложения или хобби, освоение принципов проводки ЖК -дисплея является фундаментальным для эффективного использования и интеграции.
Вертикальные провода проходят вдоль одного края экрана, а горизонтальные провода проходят вдоль противоположного края, образуя сетку. Каждый пиксель расположен на пересечении одной вертикальной и одной горизонтальной проволоки, позволяя селективной адресации пикселей путем нанесения напряжения на эти провода.
ЖК-дисциплин пассивной матрицы используют простую сетку вертикальных и горизонтальных проводов без отдельных пиксельных транзисторов, что приводит к более медленному отклику и более низкому разрешению. ЖКЛ Active-Matrix имеют тонкие переплетные транзисторы на каждом пикселе, что позволяет управлять отдельным управлением пикселей и лучшую производительность отображения.
Подключите контакты с питанием ЖК-дисплея с 5 В и GND, используйте потенциометр для контрастного управления, подключенного к PIN-стимулу, подключите контрольные контакты RS, RW и включите цифровые контакты Arduino (RW обычно обосновается) и подключите контакты данных D4-D7 к цифровым контактам Arduino для 4-битных связи. Кроме того, подключите штифты подсветки резистором до 5V и GND.
Проводка использует прозрачные проводящие материалы, такие как оксид олова индия (ITO) на стеклянных подложках, а также тонкие металлические проводящие слои. Эти материалы обеспечивают тонкую проводку, необходимую для дисплеев с высоким разрешением.
Потенциометр, подключенный к штифту VO, регулирует контраст ЖК -экрана, варьируя напряжение, приложенное к жидкокристаллическому слою, гарантируя, что отображаемые символы или изображения будут видимыми и прозрачными.
