Dentro da minha balança digital, encontro um LCD de 7 segmentos, capaz de exibir "-88: 8,8", mais 3 símbolos indicando Kg, Lb ou St.
O LCD é conectado através de uma dessas tiras de borracha à placa de circuito, que possui 13 pontos de contato.
Não consigo ver nenhum circuito no LCD.
Como é que isso funciona? A maioria dos LCDs que vi anteriormente parece ter conexões individuais para cada segmento.
Existe talvez alguma sequência de grupos de segmentos em andamento, em que cada grupo tenha um terreno separado?
Respostas:
O material de cristal líquido, o composto dentro de um LCD que reage à estimulação elétrica, gosta de ter uma forma de onda CA para ativar. Portanto, um único pixel teria dois eletrodos transparentes com esse material LC entre eles, acionados com uma onda quadrada a uma frequência bastante baixa. Se os dois eletrodos tiverem a mesma forma de onda, eles ficarão inativos e, se receberem formas de onda opostas, estarão ativos. Se um pixel "ativo" é "visível" ou não depende de toda a construção do LCD, incluindo polarizadores, iluminação, refletores, etc. Para os fins desta discussão, é irrelevante.
Normalmente, um simples display LCD possui um eletrodo de backplane e um eletrodo adicional para cada elemento / pixel do display. Portanto, uma versão simples do seu LCD requer 35 linhas. Um para o eletrodo do backplane e um para cada elemento. Você teria uma única onda quadrada dirigindo o backplane constantemente e cada elemento com sua própria linha que usa o sinal do backplane como está, ou usa um inversor para fornecer a uma forma de onda exatamente o oposto do sinal do backplane.
Uma exibição mais complexa pode ter menos linhas usando a multiplexação. Isso tem vários planos posteriores, e uma linha de segmento controlaria um segmento para cada painel traseiro.
No seu caso, você tem 34 elementos para controlar e 13 linhas. As chances são boas de você ter 4 planos posteriores e cada linha de segmento controlar 4 elementos, fornecendo até 36 elementos possíveis com apenas 13 linhas.
Como você pode optar por fazer dessa maneira, você pode perguntar por que alguém escolheria a exibição mais simples?
Há duas razões, a primeira, menos importante, é que as formas de onda se tornam mais complexas. Lembre-se de que o material LC deseja ser acionado por um sinal CA. Se os quatro planos posteriores têm sinais CA diferentes, como você ativa apenas um elemento em um painel traseiro?
Isso é feito usando formas de onda um tanto complexas em cada um dos planos posteriores e nos pinos do segmento. Por exemplo, veja como a TI MSP430 aciona um LCD de 4 mux semelhante ao do seu exemplo:
Isso é tratado por um periférico no microcontrolador, que pode fazer isso com muita eficiência.
No entanto, há outra desvantagem bastante grande nesse método. O contraste é reduzido significativamente.
Os segmentos que estão "inativos" em uma tela multiplexada estão realmente recebendo uma forma de onda CA, mas não é suficiente para ativar completamente o material LC. Os segmentos "ativos" nessa exibição estão recebendo uma forma de onda que não os leva a 100% de sua capacidade:
Em uma tela de 4 mux, você pode ver que há muito pouca diferença entre um elemento ativo e um inativo. Embora o LCD tenha sido projetado para esse uso e o material de LC desenvolvido especificamente para funcionar bem nessa situação, você notará que esses monitores têm um bom contraste na direção em que foram projetados para serem visualizados, mas com um contraste muito ruim em quase todos os outros ângulos.
Portanto, embora a redução no circuito possa ser útil para alguns dispositivos, a perda de contraste resultante pode não ser aceitável para alguns usos.
Por fim, isso torna muito difícil modificar esse equipamento para outro uso. Sei que muitas pessoas que tentam ler valores nos monitores LCD para medidores e equipamentos de medição ficam muito desapontadas ao descobrir que não é uma tarefa simples, e a complexidade de interpretar esses sinais costuma ser um esforço demais para o projeto.
Uma balança de peso humano tem muitas vantagens para esse tipo de exibição. Eles são produzidos em grandes quantidades, portanto, uma pequena redução na fiação economiza muito, o silício que os executa é comum, assim você não precisa de um dispositivo personalizado e o ângulo de visão é muito restrito durante o uso real. De fato, uma situação de baixo contraste ao visualizar fora do ângulo pode até ser vista como um recurso interessante para alguns usuários.
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É preciso os sinais corretos no vidro superior e inferior para "iluminar" um segmento (na verdade, fica escuro, o tranparent é o caso que não se vê). Isso permite que os LCDs sejam dispostos de alguma maneira em uma matriz. Um segmento acende apenas quando os dois leads são direcionados de uma maneira específica. Os outros leads são acionados de maneira que nenhum outro segmento fique aceso.
Esses tipos de LCDs de 7 segmentos geralmente são divididos em um pequeno número de "bens comuns" e um número maior de segmentos. Cada segmento individual é conectado a uma linha comum e a uma linha de segmento que precisa ter um sinal CA entre elas para que o segmento acenda. Por exemplo, seus 36 pixels podem ser direcionados por 4 linhas comuns e 9 linhas de segmento.
O driver de LCD no microcontrolador sequencia automaticamente produzindo os sinais corretos em cada comum e, em seguida, direciona os segmentos selecionados para esse comum, para o próximo comum, etc. Os LCDs respondem de forma relativamente lenta e essa digitalização é feita com rapidez suficiente para que um segmento não "apagará" (na verdade ficará transparente novamente) no curto espaço de tempo entre a ativação de cada verificação.
Consulte uma folha de dados do LCD e você verá um mapa dos bens comuns e segmentos, e qual combinação é necessária para ativar cada pixel. Verifique a folha de dados do LCD "bare glass". Infelizmente, conjuntos completos de LCD com chip de driver também são chamados de "LCDs". Aqueles que você controla enviando comandos para o chip do driver, que faz a multiplexação.
More commons força formas de onda mais complicadas, de modo que o número de commons geralmente é limitado a cerca de 4 ou 5. Novamente, dê uma olhada em uma folha de dados do LCD de vidro nu. Também pode ser instrutivo consultar o capítulo da folha de dados do driver do LCD embutido em um microcontrolador. As PICs de microchip, por exemplo, tendem a ter um "9" próximo ao final do número de peça se elas contiverem um driver de LCD, mas você também pode procurar uma com um driver de LCD no guia do seletor.
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