Wyświetlacze cyfrowe LCD znajdują się w zegarkach, kalkulatorach i w wielu innych urządzeniach. Aby mogły wyświetlać odpowiednie informacje, wymagają właściwego sterowania. To można osiągnąć za pomocą kilku metod.
Wyświetlacz LCD, który jest najczęściej spotykany w różnych urządzeniach elektronicznych, ma przeważnie siedem segmentów. Dzięki temu mogą być wyświetlane cyfry, litery, a także inne znaki. W ten sposób urządzenia komunikują się z użytkownikami. Komunikaty są generowane za pomocą kontrolerów.
Współpraca układów scalonych z wyświetlaczami
Z wyświetlaczami LCD współpracuje wiele układów scalonych. Dzieli się je na kilka kategorii. W pierwszej wyróżnia się wzmacniacze prądowe, które włączają lub wyłączają prąd potrzebny do zaświecenia segmentu (zależy od stanu logicznego na wejściu). Można do tego użyć nawet pojedynczych tranzystorów.
Druga kategoria to transkodery. Potrafią przetwarzać dane binarne pojawiające się na wejściu na dane, które są kombinacją wyjść zasilających każdy segment wyświetlacza (np. transkoder BCD na kod wskaźnika segmentowego).
W trzeciej kategorii można wyróżnić rejestry SIPO, które mają wejście szeregowe, a wyjście są równoległe. W tym przypadku za pomocą wejścia szeregowego wprowadzane są bity, których kombinację można utrzymywać długo na wyjściu. Można jeszcze wymienić układy wielofunkcyjne (np. liczniki). Sprawdźmy dokładniej, jak sterowany może być wyświetlacz LCD.
Sterowanie wyświetlaczem LCD
Wyświetlaczem cyfrowym LCD można sterować w różny sposób. Przykładem może być sterowanie statyczne, które pozwala na spowodowaniu świecenia wybranych segmentów przy użyciu prądu stałego. Takie sterowanie nie jest skomplikowane. Gdy przełącza się stan na wyjściu, odpowiedni segment zostaje zapalony lub zgaszony. W ten sposób można wyświetlać różne kombinacje segmentów. Trzeba jednak doprowadzić prąd przewodzenia rzędu od 5 do 20 mA. Do tego wyświetlacze można łączyć. Na przykład w przypadku dwóch wyświetlaczy konieczne będzie użycie nawet 16 wyjść mikrokontrolera.
Innym rozwiązaniem jest sterowanie impulsowe wyświetlaczem LCD i jest efektywniejsze niż sterowanie statyczne. Do tego sterowanie impulsowe umożliwia podłączenie kilku wyświetlaczy równolegle do wyjść układu sterującego. Sterowanie takimi wyświetlaczami realizowane jest sekwencyjne – załączanie poszczególnych tranzystorów odbywa się synchronicznie z odpowiednimi stanami na katodach każdego z segmentów. Impulsy sterujące mają co najmniej 50 Hz. W ten sposób ludzie oko nie wychwyci migotania.
Wyświetlaczem LCD można sterować także przy użyciu transkodera. Najpopularniejszym transkoderem jest układ, który przetwarza kod BCD na cyfry. W takim przypadku diody poszczególnych segmentów wyświetlacza są łączone szeregowo z rezystorami ograniczającymi prąd. Do tego sterowanie może się odbywać z zastosowaniem przetwornika z wejściem szeregowym i wyjściem równoległym (rejestr SIPO). To bardzo efektywny sposób sterowania, bo nie wymaga zajęcia wielu portów mikrokontrolera.
Wyświetlaczem LCD można sterować w różny sposób. Nie wszystkie metody są równie efektywne. Dlatego projektant musi dokładnie się zastanowić, które rozwiązanie będzie najlepsze w przypadku danego układu.