Peranti paparan adalah peranti output untuk penyampaian maklumat dalam bentuk teks atau gambar. Peranti output adalah perkara yang menyediakan cara untuk menunjukkan maklumat kepada dunia luar. Untuk memaparkan maklumat dengan cara yang sesuai, peranti ini mesti dikendalikan oleh beberapa peranti luaran yang lain. Pengendalian dapat dilakukan dengan menghubungkan paparan ini dengan perangkat pengendali.

Pengawal mikro berguna sejauh mereka berkomunikasi dengan peranti luaran, seperti suis, papan kekunci, paparan, memori dan bahkan mikrokontroler lain. Banyak teknik penyambungan telah dikembangkan untuk menyelesaikan masalah kompleks untuk berkomunikasi dengan paparan.

Sebilangan paparan hanya dapat menunjukkan angka dan aksara alfanumerik. Beberapa paparan dapat menunjukkan gambar dan semua jenis watak. Paparan yang paling kerap digunakan bersama dengan mikrokontroler adalah paparan LED, LCD, GLCD, dan 7 segmen

Mari kita melihat perincian mengenai setiap jenis Paparan yang Ada

Paparan Menggunakan LED:

Diod pemancar cahaya (LED) adalah peranti yang paling biasa digunakan untuk memaparkan status pin mikrokontroler. Peranti paparan ini biasanya digunakan untuk menunjukkan penggera, input dan pemasa. Terdapat dua cara untuk kita menyambungkan LED ke unit mikrokontroler. Kedua-dua cara tersebut adalah logik tinggi aktif dan logik rendah aktif. Logik tinggi aktif bermaksud LED akan AKTIF apabila pin port 1 dan LED akan MATI ketika pin 0. Aktif tinggi tinggi bermaksud LED akan MATI ketika pin port 1 dan LED akan AKTIF apabila pin port 0.

“jenis penukar analog ke digital ”

Sambungan LED rendah aktif dengan pin mikrokontroler

Paparan LED 7-Segmen:

Paparan LED 7-Segmen boleh digunakan untuk memaparkan digit dan beberapa aksara. Paparan tujuh segmen terdiri daripada 7 LED yang disusun dalam bentuk Square ‘8’ dan LED tunggal sebagai watak titik. Karakter yang berbeza dapat ditampilkan dengan memilih segmen LED yang diperlukan. Paparan 7 tujuh segmen adalah paparan elektronik, yang memaparkan maklumat digital 0-9. Mereka tersedia dalam mod katod biasa dan mod anod biasa. Terdapat garis keadaan dalam LED, anod diberikan ke terminal positif dan katod diberikan ke terminal negatif kemudian LED akan menyala.

Pada katod biasa, terminal negatif semua LED disambungkan ke pin umum ke tanah dan LED tertentu bersinar apabila pin yang sesuai diberi tinggi. Katod semua LED disambungkan bersama ke terminal tunggal dan anod semua LED dibiarkan sahaja.

Dalam susunan anod biasa, pin biasa diberi logik tinggi dan pin LED diberikan rendah untuk menunjukkan nombor. Dalam anod biasa, semua anod dihubungkan bersama dan semua katod dibiarkan sahaja. Oleh itu, apabila kita memberi isyarat pertama tinggi atau 1 maka hanya ada ramping dalam paparan jika tidak tidak ada ramping dalam paparan.

Corak LED untuk memaparkan digit menggunakan paparan 7 segmen

Antaramuka paparan 7 segmen dengan 8051 mikrokontroler

Paparan LED Dot Matrix:

Paparan Dot matrix LED mengandungi kumpulan LED sebagai susunan dua dimensi. Mereka boleh memaparkan pelbagai jenis watak atau sekumpulan watak. Paparan dot matrix dihasilkan dalam pelbagai dimensi. Susunan LED dalam corak matriks dibuat dengan salah satu daripada dua cara: Roda anod-lajur katod atau Row katod-lajur anod. Dengan menggunakan paparan dot matrix ini kita dapat mengurangkan bilangan pin yang diperlukan untuk mengendalikan semua LED.

Matriks titik adalah susunan titik dua dimensi yang digunakan untuk mewakili watak, simbol dan mesej. Dot matrix digunakan dalam paparan. Ia adalah alat paparan yang digunakan untuk memaparkan maklumat pada banyak peranti seperti mesin, jam, petunjuk keberangkatan kereta api dll.

Matriks dot LED terdiri daripada pelbagai LED yang disambungkan sehingga anod setiap LED disambungkan bersama dalam lajur yang sama dan katod setiap LED disambungkan bersama dalam baris yang sama atau sebaliknya. Paparan LED dot matrix juga boleh dilengkapi dengan pelbagai LED dengan pelbagai warna di belakang setiap titik dalam matriks seperti merah, hijau, biru dll.

Di sini setiap titik mewakili lensa bulat di hadapan LED. Ini dilakukan untuk mengurangkan bilangan pin yang diperlukan untuk menggerakkannya. Contohnya matriks LED 8X8 memerlukan 64 pin I / O, satu untuk setiap piksel LED. Dengan menyambungkan semua anod LED bersama dalam lajur dan semua katod bersama-sama dalam satu baris, bilangan pin input dan output yang diperlukan dikurangkan menjadi 16. Setiap LED akan ditangani oleh nombor baris dan lajurnya.

Diagram 8X8 LED Matrix menggunakan 16 pin I / O

Mengawal Matrik LED:

Oleh kerana semua LED dalam matriks berkongsi terminal positif dan negatif mereka di setiap baris dan lajur, tidak mungkin mengendalikan setiap LED pada masa yang sama. Matriks yang dikendalikan melalui setiap baris dengan sangat cepat dengan mencetuskan pin lajur yang betul untuk menyalakan LED yang dikehendaki untuk baris tersebut. Sekiranya peralihan dilakukan dengan kadar tetap, manusia tidak dapat melihat pesan yang dipaparkan, kerana mata manusia tidak dapat mengesan gambar dalam milisaat waktu. Oleh itu, paparan mesej pada matriks LED mesti dikendalikan, dengan baris dipindai secara berurutan pada kadar lebih besar dari 40 MHz sambil mengirimkan data lajur pada kadar yang sama. Pengendalian seperti ini dapat dilakukan dengan menghubungkan paparan matriks LED dengan mikrokontroler.

Memadankan Paparan Matriks LED dengan Mikrokontroler:

Memilih mikrokontroler untuk berinteraksi dengan paparan matriks LED yang akan dikendalikan bergantung pada jumlah pin input dan output yang diperlukan untuk mengendalikan semua LED dalam paparan matriks yang diberikan, jumlah arus yang dapat diambil oleh setiap pin dan tenggelam serta kelajuan di mana pengawal mikro dapat menghantar isyarat kawalan. Dengan semua spesifikasi ini, antaramuka dapat dilakukan untuk paparan matriks LED dengan mikrokontroler.

Menggunakan 12 pin I / O yang mengawal paparan Matrix 32 LED

12 pin I / O yang mengawal paparan Matrix 32 LED

Dalam rajah di atas setiap paparan tujuh segmen mempunyai 8 LED. Oleh itu, jumlah LED adalah 32. Untuk mengawal semua 32 LED 8 baris maklumat dan 4 garis kawalan diperlukan iaitu untuk memaparkan mesej pada matriks 32 LED, 12 baris diperlukan ketika mereka disambungkan dalam notasi matriks. Menggunakan arahan mikrokontroler dapat ditukar menjadi isyarat yang menghidupkan atau mematikan lampu di matriks. Kemudian mesej yang diperlukan dapat dipaparkan. Dengan mengawal dengan mikrokontroler, kita dapat mengubah LED warna yang menyala pada selang waktu yang sama.

Terdapat beberapa pilihan untuk memilih mikrokontroler dan matriks LED. Cara paling mudah ialah memilih LED dot matrix dan kemudian memilih mikrokontroler yang memerlukan keperluan LED dikawal. Setelah pilihan ini selesai, bahagian utama terletak pada pengaturcaraan untuk mengimbas lajur dan memberi makan baris dengan nilai yang sesuai untuk matriks LED untuk menampilkan corak yang berbeza untuk menampilkan mesej yang diperlukan.

Paparan Kristal Cecair (LCD):

Paparan kristal cecair (LCD) mempunyai bahan yang menggabungkan sifat-sifat cecair dan kristal. Mereka mempunyai julat suhu di mana zarah-zarah pada dasarnya bergerak seperti mereka dalam cecair, namun dikumpulkan bersama dalam bentuk pesanan yang serupa dengan kristal.

LCD adalah peranti output yang lebih bermaklumat daripada LED tunggal. LCD adalah paparan yang dapat dengan mudah menunjukkan watak di layarnya. Mereka mempunyai beberapa garis hingga paparan besar. Beberapa LCD direka khas untuk aplikasi tertentu untuk memaparkan gambar grafik. Modul LCD 16 × 2 (HD44780) biasanya digunakan. Modul-modul ini menggantikan 7-segmen dan LED multi-segmen lain. LCD dapat dihubungkan dengan mudah dengan mikrokontroler untuk memaparkan mesej atau status peranti. Ia boleh dikendalikan dalam dua mod: mod 4-bit dan mod 8-bit. LCD ini mempunyai dua register iaitu register arahan dan data register. Ia mempunyai tiga baris pilihan dan 8 baris data. Dengan menghubungkan tiga garis pilihan dan garis data dengan mikrokontroler, mesej dapat dipaparkan di LCD.

Petunjuk LCD ditetapkan untuk mengawal paparan LCD menggunakan mikrokontroler

Memadankan paparan LCD 16x2 dengan mikrokontroler 8051

Memadankan paparan LCD 16 × 2 dengan mikrokontroler 8051

Pada gambar 3 garis terpilih EN, R / W, RS akan digunakan untuk mengawal paparan LCD. Pin EN akan digunakan untuk mengaktifkan paparan LCD untuk berkomunikasi dengan mikrokontroler. RS akan digunakan untuk pemilihan daftar.

Apabila RS diatur mikrokontroler akan mengirimkan arahan sebagai data dan ketika RS jelas mikrokontroler akan mengirimkan arahan sebagai perintah. Untuk menulis data RW hendaklah 0 dan untuk membaca RW hendaklah 1.

Huraian PIN

“apakah litar mux ”

Memadankan LCD 16 × 2 dengan Pengawal Mikro:

Banyak peranti mikrokontroler menggunakan paparan LCD pintar untuk mengeluarkan maklumat visual. Untuk bas data 8-bit, paparan memerlukan bekalan + 5V ditambah 11 I / O talian. Bas data 4 bit memerlukan talian bekalan dan 7 talian tambahan. Apabila paparan LCD tidak diaktifkan, garis data adalah tiga keadaan yang bermaksud mereka berada dalam keadaan impedans tinggi dan ini bermakna mereka tidak mengganggu operasi mikrokontroler apabila paparan tidak digunakan.

Ketiga-tiga garis kawalan disebut sebagai EN, RS dan RW.

Garis kawalan EN (Enable) digunakan untuk menghantar data ke LCD. Peralihan tinggi ke rendah pada pin ini akan membolehkan modul.
Apabila RS atau Register Select rendah, data harus diperlakukan sebagai arahan perintah. Apabila RS tinggi, data yang dikirim ditampilkan di layar. Sebagai contoh, untuk menampilkan watak apa pun di layar, kami menetapkan tinggi RS.
Apabila RW atau garis Kawalan Baca / Tulis rendah, maklumat pada bas data ditulis ke LCD. Apabila RW tinggi, program membaca LCD dengan berkesan. Garis RW akan sentiasa rendah.

Bas data terdiri daripada 4 atau 8 baris bergantung pada modus operasi yang dipilih oleh pengguna. Garis bas data 8 bit disebut sebagai DB0, DB1, DB2, DB3, DB4, DB5, DB6 dan DB7.

LCD Cir

Aplikasi Khas Paparan LCD 16 × 2:

Dalam aplikasi ini, kita mengikuti konsep CAN (Control Area Network) seperti yang biasanya digunakan dalam kereta, kenderaan dan industri. Seperti namanya rangkaian kawasan kawalan bermaksud mikrokontroler dihubungkan dengan cara rangkaian seperti komputer sehingga dapat bertukar data sesama mereka. Di sini kita menggunakan 2 mikrokontroler yang dihubungkan dengan cara rangkaian dengan sepasang wayar yang disambungkan ke pin 10 dan 11 (iaitu, P3.0, P3.1) dari port 3 dari setiap pin mikrokontroler untuk penghantaran dan penerimaan data sesama mereka dengan pertolongan komunikasi bersiri RS232 menggunakan sepasang wayar. Di mana mikrokontroler pertama dihubungkan ke papan kekunci matriks 4 × 3 yang disambungkan ke port input mikrokontroler pertama dan mikrokontroler kedua dihubungkan ke paparan LCD untuk menerima data dari mikrokontroler pertama. LCD yang kita gunakan ialah 16 × 2 yang dapat memaparkan 16 aksara dalam dua baris.

Untuk setiap mikrokontroler program yang terpisah ditulis dalam C dan fail Hex dibakar ke mikrokontroler masing-masing. Apabila kita menggunakan kuasa ke litar maka LCD memaparkan mesej MENUNGGU yang bermaksud sedang menunggu beberapa data. Contohnya kata laluan sebagai 1234, apabila 1 ditekan dari papan kekunci maka LCD memaparkan 1 dan ketika 2 ditekan ia memaparkan 2 dan sama untuk 3 tetapi ketika 4 ditekan dari papan kekunci semuanya dipaparkan dan komunikasi data berlaku melalui Rx dan Tx berpasangan untuk membuat transistor untuk melakukan. Sekiranya kita memasukkan kata laluan yang salah, maka bunyi bel akan berbunyi memberi petunjuk bahawa kata laluan salah.

LCD Cr

Paparan LCD Grafik:

LCD 16X2 mempunyai batasan tersendiri. Mereka dapat memaparkan watak-watak dengan batasan tertentu. LCD grafik boleh digunakan untuk menampilkan watak dan gambar yang disesuaikan. LCD grafik digunakan dalam banyak aplikasi seperti permainan video, telefon bimbit, dan lif sebagai unit paparan. GLCD yang paling biasa digunakan adalah JHD12864E. LCD ini mempunyai format paparan 128 × 64 titik. LCD grafik ini diperlukan pengawal untuk menjalankan operasi dalamannya. LCD ini mempunyai skema halaman. Skema halaman dapat difahami menggunakan jadual berikut. Di sini CS bermaksud kawalan pilih.

Skema halaman untuk LCD JHD12864E grafik

LCD 128 × 64 menunjukkan 128 lajur dan 64 baris. Gambar akan dipaparkan dalam bentuk piksel tidak seperti LCD dan LED biasa.

Teknologi Paparan Elektroluminesen

Teknologi paparan electroluminescent adalah salah satu teknik yang paling banyak digunakan hari ini untuk penyelesaian paparan. Mereka pada dasarnya adalah jenis paparan panel rata.

Paparan LED dan Fosfor kini popular yang menggunakan prinsip Electroluminescence. Ini adalah harta yang mana semikonduktor memancarkan foton atau kuantum tenaga cahaya ketika dibekalkan dengan elektrik. Elektroluminesensi dihasilkan dari penggabungan radioaktif elektron dan lubang oleh pengaruh cas elektrik. Dalam LED, bahan doping membentuk persimpangan p-n yang memisahkan elektron dan lubang. Apabila arus melewati LED, penggabungan elektron dan lubang berlaku mengakibatkan pelepasan foton. Tetapi dalam paparan Phosphor, mekanisme pelepasan cahaya berbeza. Dengan pengaruh muatan elektrik, elektron dipercepat membawa kepada pelepasan cahaya.

Prinsip Asas Operasi

Paparan electroluminescent terdiri daripada lapisan tipis bahan fosforus yang terjepit di antara dua plat, salah satunya dilapisi dengan wayar menegak dan satu lagi dengan wayar mendatar. Semasa arus melewati wayar, bahan di antara plat mula bercahaya.

Paparan EL kelihatan lebih terang daripada paparan LED dan kecerahan permukaannya kelihatan sama dari semua sudut pandangan. Cahaya dari paparan EL tidak berarah sehingga tidak dapat diukur dalam Lumens. Cahaya dari paparan EL adalah Monochromatic dan mempunyai lebar jalur yang sangat sempit dan dapat dilihat dari jarak jauh. Lampu EL dapat dirasakan dengan baik kerana cahaya itu homogen. Voltan yang dikenakan pada peranti EL mengawal output cahaya. Apabila voltan dan frekuensi meningkat, output cahaya juga akan meningkat secara berkadar.

EL-CAHAYA

Di dalam Peranti EL:

Peranti EL terdiri daripada lapisan nipis atau bahan sama ada organik atau anorganik yang dilekatkan dengan bahan semikonduktor. Ia juga mengandungi celana untuk memberi warna. Bahan biasa yang digunakan dalam peranti EL adalah Zinc Sulphide yang dilampirkan dengan Tembaga atau Perak, berlian biru yang dicabut dengan Boron, Gallium Arsenide dan lain-lain. Untuk memberi cahaya Kuning-Jingga, celana yang digunakan adalah campuran Zink dan Mangan. Peranti EL mempunyai dua elektrod - Elektrod kaca dan Elektrod belakang. Elektrod kaca adalah elektrod telus depan yang dilapisi dengan Indium Oksida atau Tin Oksida. Elektrod belakang dilapisi dengan bahan pantulan. Di antara elektrod kaca dan belakang, bahan semikonduktor ada.

Aplikasi Peranti EL

Salah satu aplikasi khas peranti EL adalah pencahayaan panel seperti panel papan pemuka automotif. Ini juga digunakan dalam peralatan Audio dan alat elektronik lain yang mempunyai paparan. Dalam beberapa komputer riba, panel Powder Phosphor digunakan sebagai lampu belakang. Ia kebanyakannya digunakan dalam komputer mudah alih hari ini. Pencahayaan peranti EL lebih unggul daripada LCD. Ia juga digunakan dalam pencahayaan Keypad, Panggilan jam tangan, Kalkulator, Telefon bimbit dan lain-lain. Penggunaan kuasa paparan EL sangat rendah sehingga merupakan penyelesaian ideal untuk menjimatkan kuasa pada peranti yang dikendalikan bateri. Warna paparan EL mungkin Biru, Hijau, dan Putih dll.

Kredit Foto