显示器件及其应用.pptx
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1、主要内容主要内容n n显示器件分类n n霓虹灯显示n nLED显示-Light Emitting Diode发光二极管 n nLCD显示-Liquid Crystal Display液晶显示 n nCRT显示-cathode-ray-tube阴极显示管 n nPDP显示-Plasma Display Panel离子显示 霓虹灯显示霓虹灯显示n n霓虹灯是依靠灯光两端电极头在高压电场下将灯管内的惰霓虹灯是依靠灯光两端电极头在高压电场下将灯管内的惰性气体击燃,性气体击燃,霓虹灯发光颜色与管内所用霓虹灯发光颜色与管内所用气体气体及及灯管灯管的颜的颜色有关。色有关。n n霓虹灯是由玻璃管制成,经过烧制
2、,玻璃管能弯曲成任意霓虹灯是由玻璃管制成,经过烧制,玻璃管能弯曲成任意形状,具有极大的灵活性,通过选择不同类型的管子并充形状,具有极大的灵活性,通过选择不同类型的管子并充入不同的惰性气体,霓虹灯能得到五彩缤纷、多种颜色的入不同的惰性气体,霓虹灯能得到五彩缤纷、多种颜色的光。光。n n霓虹灯画面由常亮的灯管及动态发光的扫描管组成,扫描霓虹灯画面由常亮的灯管及动态发光的扫描管组成,扫描管由装有微电脑芯片编程的扫描机控制,扫描管按编好的管由装有微电脑芯片编程的扫描机控制,扫描管按编好的程序亮或灭,组成一副副流动的画面程序亮或灭,组成一副副流动的画面 。霓虹灯显示霓虹灯显示n n主要配件:主要配件:1
3、 1)霓虹灯变压器)霓虹灯变压器 :a a 漏磁变压器,(又称电感变压器、铁芯变压器)漏磁变压器,(又称电感变压器、铁芯变压器)b b 电子变压器(霓虹灯电源)电子变压器(霓虹灯电源)2 2)程序控制器:)程序控制器:a a 普通式电子程序控制器。普通式电子程序控制器。b b 渐变电子程序控制器。渐变电子程序控制器。3 3)霓虹灯高压线:)霓虹灯高压线:a a 普通高压线,即塑料高压线。普通高压线,即塑料高压线。b b 硅橡胶绝缘高压线。硅橡胶绝缘高压线。4 4)配电箱、雨控定时器、交流接触器等。)配电箱、雨控定时器、交流接触器等。LED显示显示 利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光利用注
4、入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称二极管,通称LEDLED。当它处于正向工作状态时(即当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从两端加上正向电压),电流从LEDLED阳极流向阴极时,阳极流向阴极时,半导体晶体就发光。半导体晶体就发光。根据掺杂介质的不同,可以发出从紫外到红外根据掺杂介质的不同,可以发出从紫外到红外不同颜色的光。不同颜色的光。光的强弱与电流有关。(几光的强弱与电流有关。(几mAmA几十几十mAmA)LED分类分类 n n按发光强度和工作电流分按发光强度和工作电流分按发光强度和工作电流分按发光强度和工作电流分 :n n 一般亮度、高亮度、超高亮度一般亮度、高亮
5、度、超高亮度按发光管发光颜色按发光管发光颜色按发光管发光颜色按发光管发光颜色 :n n 分成红色、橙色、绿色、蓝光、红外线等。分成红色、橙色、绿色、蓝光、红外线等。另外,有的发光二极管中包含二种或三种颜色的另外,有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。芯片。一般一般LEDLED的工作电流在十几的工作电流在十几mAmA至几十至几十mAmA,而低电流而低电流LEDLED的工作电流在的工作电流在2mA2mA以下。以下。LED分类分类 n n白光白光 LEDLED 白光白光LEDLED的合成途径大体上有的合成途径大体上有 2 2 条路可以走:条路可以走:第一条是第一条是RGBRGB,也就是红光,也就
6、是红光LED+LED+绿光绿光LED+LED+蓝光蓝光LEDLED;第二条路是第二条路是LED+LED+不同色光荧光粉。不同色光荧光粉。n n大功率大功率LEDLED 大功率大功率LEDLED已广泛应用于交通灯、汽车照明、广告牌已广泛应用于交通灯、汽车照明、广告牌等特殊照明领域等特殊照明领域,并且逐渐向普通照明领域过渡并且逐渐向普通照明领域过渡,被公认为被公认为有望取代白炽灯、荧光灯的第四代光源。有望取代白炽灯、荧光灯的第四代光源。LED 驱动技术驱动技术n n电阻限流驱动电路 电阻值的计算电阻值的计算采用恒流源驱动采用恒流源驱动采用采用ICIC驱动驱动 LC7226LC7226、MAX168
7、19MAX16819、MAX16801MAX16801、MAX5910MAX5910等。等。LED 驱动技术驱动技术连接方法:连接方法:串联法、串联法、并联法、并联法、混联法混联法 串联法是比较常用的方法。特点是单元内的线路连接串联法是比较常用的方法。特点是单元内的线路连接简单,给印刷电路板的设计带来了方便。同时也减少了印简单,给印刷电路板的设计带来了方便。同时也减少了印刷电路板的布线密度,从而为生产和调试带来了有利的一刷电路板的布线密度,从而为生产和调试带来了有利的一面。在应用串行控制驱动系统时面。在应用串行控制驱动系统时,要求要求 LED LED 驱动器输出较驱动器输出较高的电压。如果采用
8、恒流源驱动高的电压。如果采用恒流源驱动 ,当某一颗,当某一颗 LEDLED品质不品质不良短路时,由于驱动器的输出电流保持不变,不影响余下良短路时,由于驱动器的输出电流保持不变,不影响余下所有所有 LEDLED正常工作。正常工作。并联法优点是数据的刷新速度块,这就减轻了上一级并联法优点是数据的刷新速度块,这就减轻了上一级控制系统的压力。一般选用控制系统的压力。一般选用 74LS374 74LS374 这样一类锁存芯片。这样一类锁存芯片。LED 驱动技术驱动技术n n对于光强需要调节的电路(尤其在高亮对于光强需要调节的电路(尤其在高亮LEDLED应用应用电路中),通常有下面的方法:电路中),通常有
9、下面的方法:n nPWM PWM 调光调光:利用简单的数字脉冲,反复开关白光:利用简单的数字脉冲,反复开关白光 LEDLED驱驱动器的调光技术。可以利用各种控制器来实现。动器的调光技术。可以利用各种控制器来实现。n n模拟线性调节器:模拟线性调节器:可以利用编程电阻可以利用编程电阻ICIC实现。实现。n n数字调光:数字调光:给驱动器一串数字信号,就可以使得白光给驱动器一串数字信号,就可以使得白光 LED LED 的光亮发生变化。的光亮发生变化。LED显示器显示器 LED显示器从外观可分为“8”字形的七段数码管、米字形数码管、点阵块、矩形平面显示器、数字笔划显示器等。七段数码管n n七段数码管
10、七段数码管 七段七段LEDLED数码管显示器能够显示十进制或十六进制数数码管显示器能够显示十进制或十六进制数字及某些简单字符。它由字及某些简单字符。它由7 7个发光二极管组成,行成一个个发光二极管组成,行成一个日字形,它门可以共阴极,也可以共阳极。通过解码电路日字形,它门可以共阴极,也可以共阳极。通过解码电路得到的数码接通相应的发光二极而形成相应的字得到的数码接通相应的发光二极而形成相应的字 。输输输输 入入入入输输输输 出出出出数字数字A A3 3A A2 2A A1 1 A A0 0Y Ya aY Yb bY Yc c Y Yd dY Ye eY Yf fY Yg g字字形形0 00 00
11、 00 00 01 11 11 11 11 11 10 01 10 00 00 01 10 01 11 10 00 00 00 02 20 00 01 10 01 11 10 01 11 10 01 13 30 00 01 11 11 11 11 11 10 00 01 14 40 01 10 00 00 01 11 10 00 01 11 15 50 01 10 01 11 10 01 11 10 01 11 16 60 01 11 10 00 00 01 11 11 11 11 17 70 01 11 11 11 11 11 10 00 00 00 08 81 10 00 00 01 11
12、 11 11 11 11 11 19 91 10 00 01 11 11 11 10 00 01 11 110101 10 01 10 00 00 00 01 11 10 01 111111 10 01 11 10 00 01 11 10 00 01 112121 11 10 00 00 01 10 00 00 01 11 113131 11 10 01 11 10 00 01 10 01 11 114141 11 11 10 00 00 00 01 11 11 11 115151 11 11 11 10 00 00 00 00 00 00 0b c dagfeA3A2A1A074LS48LT
13、RBIBI/RBO七段七段LED数码管数码管LEDLED数码管显示器的工作方式:数码管显示器的工作方式:静态静态和和动态动态两种显示方式。两种显示方式。(1 1)静态显示方式)静态显示方式 静静态态显显示示方方式式的的各各数数码码管管在在显显示示过过程程中中持持续续得得到到送送显显信信号号,与与各各数数码码管管接接口口的的I/OI/O口口线线是是专专用用的的。其其特特点点是是显示稳定,无闪烁,用元器件多,占显示稳定,无闪烁,用元器件多,占I/OI/O线多,无须扫描。线多,无须扫描。(2 2)动态显示方式)动态显示方式 动动态态显显示示方方式式是是指指一一位位一一位位地地轮轮流流点点亮亮每每位位
14、显显示示器器,与与各各数数码码管管接接口口的的I/OI/O口口线线是是共共用用的的。其其特特点点是是有有闪闪烁烁,用元器件少,占用元器件少,占I/OI/O线少,必须扫描。线少,必须扫描。七段七段LED数码管数码管n nLEDLED数码管显示器的数码管显示器的控制方式控制方式:n n逻辑控制逻辑控制n n单片机控制单片机控制n nEDAEDA控制控制n nDSPDSP控制控制n nARMARM控制控制n nCPUCPU控制控制七段七段LED数码管数码管n n七段LED数码管的驱动:n n根据不同的需要,常用驱动芯片有:MC1413、74HC595、74164、7407等。n n下面的电路是几种L
15、ED的驱动电路。七段七段LED数码管的驱动数码管的驱动七段七段LED数码管的驱动数码管的驱动七段七段LED数码管的驱动数码管的驱动七段七段LED数码管的驱动数码管的驱动七段七段LED数码管的驱动数码管的驱动七段七段LED数码管的驱动数码管的驱动七段七段LED数码管的驱动数码管的驱动七段七段LED数码管的驱动数码管的驱动七段七段LED数码管的驱动数码管的驱动七段七段LED数码管的驱动数码管的驱动七段七段LED数码管的驱动数码管的驱动七段七段LED数码管的驱动数码管的驱动LED点阵模块显示器点阵模块显示器 LED点阵模块显示器是指由发光二极管排成一个mn的点阵,每个发光二极管构成点阵中的一个点。这
16、种显示器显示的字形逼真,能显示的字符比较多,但控制比较复杂。适用于显示汉字、图形和表格,广泛应用于公共场合的信息发布。LED点阵驱动模块点阵驱动模块n n主要的驱动模块IC 有以下几款:n n聚积 MBI5026、点晶 DM13C、东芝 TB62726、德州仪器 TLC5921。LED点阵模块显示器的简单应用点阵模块显示器的简单应用LCD显示器显示器 液晶显示器简称LCD(Liquid Crystal Diodes)是利用液晶经过处理后能够改变光线传输方向的特性,达到显示字符或者图形的目的。其特点是体积小、重量轻、功耗极低、显示内容丰富等特点,在单片机应用系统中有着日益广泛的应用。LCD显示原
17、理显示原理n 由于液晶分子的结构为异方性由于液晶分子的结构为异方性(Anisotropic),所以引,所以引起的光电效应就会因为方向不同而有所差异,也就是起的光电效应就会因为方向不同而有所差异,也就是液晶液晶分子在介电系数及折射系数等光电特性都具有异方性,因分子在介电系数及折射系数等光电特性都具有异方性,因而可以利用这些性质来改变入射光的强度,以便形成灰阶。而可以利用这些性质来改变入射光的强度,以便形成灰阶。n 液晶显示器液晶显示器(LCD/Liquid Crystal Display)是利用液)是利用液态晶体的光学各向异性特性态晶体的光学各向异性特性,在电场作用下在电场作用下对外照光进行调对
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- 显示 器件 及其 应用
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