LED和LCD显示技术.ppt

LED 和 LCD 显示技术 LED 和 LCD 显示技术?数字显示技术是数字化仪器表必不可少的组成环节。显示器的品种繁多,目前,常用发光二极管显示器( Light Emitting Diode ),简称 LED 和液晶显示器( Liquid Crystal Display ),简称 LCD 。 LED 显示器又可分为七段字型显示器和矩阵式显示器。? 七段 LED 显示器? LCD 显示器及其接口技术 七段 LED 显示器? LED 是近似于恒压的元件,导电(即发光)时的正向压降一般约为 ~ 之间,工作电流在 10~20mA 左右,故电路中需串联适当的限流电阻。发光强度基本上与正向电流成正比。?最常用的显示器是由七段条形 LED 组成,见图 6-76 。点亮适当的字段,就可显示出不同的数字。?七段 LED 可接成共阴有或共阳极形式,见图 6-76 。图 a为共阴接法,公共阴极接地,当各段阳极上的电平为“1”时, 该段点亮,电平为“0”时,该段熄灭。图 b为共阳极接法, 公共阳极接+5V ,当各段阴极上的电平为“0”时,该段就点亮,电平为“1”时,该段就熄灭。图中 R是限流电阻。图 c 为七段 LED 内段的排列。图 6-76 七段 LED 显示器 LED 显示器的驱动(点亮)形式? LED 显示器的驱动(点亮)形式有两种。一种是静态驱动法,即给欲点亮的 LED 通以恒定的电流。这种驱动法需要有寄存器、译码器、驱动电路等逻辑部件。当需要显示的位数增加时,所需逻辑部件及连线也相应增加,成本也增加。另一种是动态驱动法,该法是给欲点亮的 LED 通以脉冲电流,此时 LED 的亮度是通断的平均亮度。为保证亮度, 通过 LED 的脉冲电流应数倍于其额定电流值。利用动态驱动法可以减少需要的逻辑部件和连线,在智能化测控仪表中常采用动态驱动法。 静态驱动法及其与 8031 接口电路?图 6-77 为 LED 与 8031 单片机组成 4位静态显示接口电路。图中显示电路接于 P 1口, P ~P BCD 码, P ~P -为位控信号。 MC14513 具有 BCD -七段译码、锁存和驱动功能。图 6-77 LED 与 8031 四位静态显示接口软件译码四位静态 LED 显示接口电路图 6-78 软件译码四位静态 LED 显示接口电路 动态驱动法及其与 8031 接口电路?在动态显示中,所有位的段控线相应地并联在一起,形成段控线的多位复用,而究竟是哪一位点亮,由一个扫描输出口控制,实现各位分时显示方式。只要扫描频率大于 25H Z,由于人眼睛对光的滞后惯性作用,就可得到所有位同时点亮的效果。由于动态显示所加的是脉冲电流, LED 的亮度正比于脉冲电流的平均值,为保证足够的亮度,脉冲电流的幅值较大,因此需加接驱动电路。对于相同的驱动电流,显示频率愈高, LED 发光亮度愈强, CPU 用于显示的时间也愈长,而 CPU 用于处理其它工作的时间愈短。由此可见,动态显示是牺牲 CPU 的时间去换取元件和能耗的减少。图 6-79 硬件译 8位 LED 动态显示电路图 6-80 显示程序流程图图 6-81 软件译码驱动态 LED 显示接口电路 LCD 显示器及其接口技术 LCD 显示器的工作原理 LCD 显示器本身并不发光,只是调节光的亮度。在一定的温度范围内,液晶具有流动性、连续性和各向异性的特性。夹在两块导电玻璃电极之间的液晶,经过一定的处理后,其内部分子呈 90°的扭曲,这种液晶具有旋光特性。当外部线性偏振光通过液晶层时,偏振面会旋转 90°,即原来垂直方向,现在变为水平方向。当玻璃电极加上电压后,在电场作用下,液晶的旋光作用消失,偏振光可直接通过。电场消失后,液晶又恢复旋光作用。把这样的液晶放在一两片偏振片之间,在玻璃电极上加以适当的电平(高电平或低电平),就可得到黑底白字或白底黑字的显示形式,从而显示出所需的字符。 LCD 显示器的驱动方式? LCD 显示器的驱动方式有静态和动态驱动两种。其驱动方式是由 LCD 的电极引线的选择方式确定,因此 LCD 的型号确定以后,用户无法改变其驱动方式,在选择 LCD 显示器时必须引起注意。?由于直流电压驱动 LCD 会引起液晶和电极老化,大大地降低使用寿命,因此常采用交流电压驱动。