Hej tam! Jako dostawca wyświetlaczy LCD 20x4 często jestem pytany o to, jak działają te fajne małe urządzenia. Pomyślałem więc, że poświęcę kilka minut na opisanie tego w sposób łatwy do zrozumienia.
Na początek porozmawiajmy o tym, czym właściwie jest wyświetlacz LCD 20x4. Część „20x4” odnosi się do liczby znaków, które może wyświetlić. Ma 20 kolumn i 4 wiersze, co oznacza, że może wyświetlić jednocześnie łącznie 80 znaków. Wyświetlacze te są powszechnie stosowane we wszelkiego rodzaju urządzeniach elektronicznych, od kalkulatorów i zegarów cyfrowych po przemysłowe panele sterowania i systemy automatyki domowej.
Przejdźmy teraz do zasady działania. Sercem wyświetlacza LCD jest materiał ciekłokrystaliczny. Ciekłe kryształy to stan materii, który ma właściwości pomiędzy właściwościami konwencjonalnej cieczy i stałego kryształu. Mogą płynąć jak ciecz, ale ich cząsteczki mają pewien stopień uporządkowania, jak w krysztale.
Podstawowa struktura wyświetlacza LCD 20x4 składa się z kilku warstw. Istnieją dwie szklane płytki z warstwą materiału ciekłokrystalicznego umieszczoną pomiędzy nimi. Na wewnętrznej powierzchni każdej szklanej płytki znajdują się przezroczyste elektrody. Elektrody te są ułożone według wzoru matrycy odpowiadającego rzędom i kolumnom wyświetlacza.
Gdy prąd elektryczny zostanie przyłożony do określonej pary elektrod, w tym miejscu wytwarza się pole elektryczne w poprzek warstwy ciekłokrystalicznej. To pole elektryczne powoduje zmianę orientacji cząsteczek ciekłego kryształu. Zwykle cząsteczki ciekłego kryształu są ułożone w sposób umożliwiający przejście światła. Kiedy jednak przyłożone zostanie pole elektryczne, skręcają się one lub ustawiają w inny sposób, co blokuje lub zmienia polaryzację światła.
Większość wyświetlaczy LCD wykorzystuje podświetlenie w celu zapewnienia oświetlenia. Podświetlenie stanowi zwykle źródło białego światła, np. dioda LED. Kiedy cząsteczki ciekłego kryształu znajdują się w swoim normalnym stanie, światło z podświetlenia przechodzi przez wyświetlacz i widzimy jasny punkt. Kiedy przyłożone jest pole elektryczne i cząsteczki zmieniają swoją orientację, światło zostaje zablokowane lub rozproszone i widzimy ciemną plamę.
Kontrolując, do których elektrod zostanie przyłożony prąd elektryczny, możemy stworzyć na wyświetlaczu różne wzory jasnych i ciemnych plam. Wzory te tworzą znaki i symbole, które widzimy. Na przykład, aby wyświetlić literę „A”, kontroler wyświetlacza wysyła sygnały do odpowiednich elektrod, aby włączyć odpowiednią kombinację pikseli, tworząc kształt litery.
Kontroler wyświetlacza jest ważną częścią systemu. Pobiera dane, które należy wyświetlić, takie jak tekst lub liczby, i przekształca je w serię sygnałów elektrycznych wysyłanych do elektrod na wyświetlaczu. Kontroler zarządza także innymi funkcjami, takimi jak regularne odświeżanie wyświetlacza, aby zapewnić stabilność obrazu.
Jedną z zalet wyświetlaczy LCD jest ich niski pobór mocy. Ponieważ potrzebują jedynie przyłożenia prądu elektrycznego do elektrod, gdy chcą zmienić stan piksela, zużywają znacznie mniej energii w porównaniu do innych typów wyświetlaczy, takich jak wyświetlacze CRT (lampa elektronopromieniowa).
Kolejną zaletą jest ich cienka i lekka konstrukcja. Warstwy szkła i ciekłego kryształu są bardzo cienkie, co sprawia, że wyświetlacz łatwo integruje się z małymi urządzeniami.
Być może zastanawiasz się, jak wyświetlacz LCD 20x4 wypada w porównaniu z innymi typami wyświetlaczy LCD. Cóż, dostępne są różne rozmiary i konfiguracje. Na przykład jestWyświetlacz LCD 40x2, który ma 40 kolumn i 2 wiersze, dzięki czemu może wyświetlać więcej znaków w poziomie, ale mniej w pionie. Potem jest16 2 wyświetlacz LCD, który ma 16 kolumn i 2 rzędy i jest popularnym wyborem w przypadku mniejszych projektów. I0802 Wyświetlacz LCDma 8 kolumn i 2 rzędy, co jest jeszcze bardziej zwarte.
Jeśli zastanawiasz się nad wykorzystaniem w swoim projekcie wyświetlacza LCD 20x4, musisz wziąć pod uwagę kilka rzeczy. Najpierw musisz upewnić się, że Twój mikrokontroler lub inne urządzenie sterujące może komunikować się z wyświetlaczem. Większość wyświetlaczy LCD 20x4 korzysta ze standardowego interfejsu, takiego jak interfejs I2C lub SPI, co sprawia, że stosunkowo łatwo można je podłączyć do szerokiej gamy urządzeń.
Trzeba też pomyśleć o zasilaniu. Upewnij się, że masz stabilne źródło zasilania, które może zapewnić prawidłowe napięcie i prąd dla wyświetlacza.
Jeśli chodzi o programowanie, w Internecie dostępnych jest wiele bibliotek i przykładów, które mogą pomóc Ci zacząć. Niezależnie od tego, czy używasz Arduino, Raspberry Pi, czy innej platformy, możesz znaleźć fragmenty kodu, które pokazują, jak wysyłać dane do wyświetlacza i sterować jego funkcjami.
A więc to wszystko – zasada działania wyświetlacza LCD 20x4. Mam nadzieję, że to wyjaśnienie było pomocne. Jeśli jesteś zainteresowany zakupem wyświetlaczy LCD 20x4 do swojego projektu, jesteśmy tu, aby Ci pomóc. Oferujemy wysokiej jakości wyświetlacze w konkurencyjnych cenach, a nasz zespół może zapewnić Państwu wsparcie techniczne i doradztwo. Po prostu skontaktuj się z nami, a możemy rozpocząć rozmowę na temat Twoich konkretnych potrzeb.
Referencje
- „Wyświetlacze ciekłokrystaliczne: podstawy i zastosowania” autorstwa Shin-Tson Wu i Dai-Si Chu
- „Wyświetlacze LCD: praktyczny przewodnik” różnych autorów