Двухрядное расположение выводов (Dual-In-Line, DIL)

Двухрядное расположение выводов удобно для использования в суровых условиях. DIL обеспечивает быструю, ровную установку индикатора. Выводы могут быть впаяны в печатную плату или вставлены в разъем. Эти хорошо проводящие, нержавеющие выводы обеспечивают жесткое крепление, даже при ударе или вибрации.

Рис. 12 - DIL выводы

Резиновый соединитель (Elastomeric, rubber connector)

Резиновый проводник представляет из себя гибкий резиновый брусочек с большим количеством поперечных проводящих прожилок (как гребенка) с очень малым шагом. Он обеспечивает быстрый монтаж / демонтаж без паянных соединений или абразивных контактов, самовыравнивание. Это соединение часто используется в небольших инструментах, где размер ограничен. Хотя оно стойко к ударам и вибрациям, резиновое соединение не стоит применять в особо арессивных средах без повышенного внимания к защите ЖКИ.

Рис. 13 - Резиновый соединитель

Гибкий соединитель (Flex, heat seal connector)

Как печатная плата, так и ЖКИ присоединяются к гибкому шлейфу посредством нагревания под давлением. Это соединение используется в наиболее подвижных устройствах, где смещения могут вызвать поломку жестких выводов. Гибкое соединение часто используется в очень больших ЖКИ или устройствах требующих отдельную установку платы контроллера. Популярность этого метода соединения растет и разработчики находят ему все новые применения.

Рис. 14 - Гибкое соединение

КОНТРОЛЛЕРЫ ЖКИ

Общие принципы

Существует два типа контроллеров ЖКИ: прямой и мультиплексный. Оба типа имеют свои преимущества и недостатки.

Таблица 4

Сравнение прямых и мультиплексных контроллеров

Свойство Прямой Мультиплексный Количество выводов Много Мало Количество микросхем контроллеров Много Мало Стоимость контроллера Высокая Низкая Паразитные помехи Нет От небольших до сильных Диапазон управляющих напряжений Широкий Фиксированный Температурная компенсация Нет -8 мВ на °C Форма управляющего сигнала Простая Сложная Высокие температуры Отлично Хорошо Низкие температуры Очень хорошо Хорошо Сегменты От 1 до 160 От 40 до 6000 Угол обзора Широкий Узкий Контрастность Высокая Низкая Негативные изображения Отлично Плохо

Прямое управление

Прямое (статическое,симплексное) управление означает, что каждый сегмент ЖКИ имеет независимое соединение с контроллером. ЖКИ с прямым управлением имеют высокий контраст и широкий температурный диапазон. Они обычно используются для уличных устройств (колонки АЗС, часы).
Симплексные контроллеры обычно создают управляющее напряжение частотой от 30 до 60 Гц. Частоты менее 30 Гц вызывают мерцание дисплея, а выше 60 Гц требуют черезмерного тока управления. Это важный параметр, особенно для устройств, работающих от батареек. Если ЖКИ превышает предельные частоты и напряжения, выключенные сегменты могут случайно подсвечиваться. Такая частичная активация сегментов называется паразитной помехой.

При увеличении числа сегментов, количество независимых соединений и схем управления растет.

Мультиплексное управление

Мультиплексное (MUX) управление уменьшает количество необходимых выводов ЖКИ. Мультиплексные дисплеи имеют более одного общего вывода (COM). Мультиплексность означает, что каждый вывод сегментов (SEG) адресует сегмент на каждом из выводов COM. Количество общих выводов называется значением мультиплексности ЖКИ.

Рис. 15 - Вариант организации выводов COM и SEG

Сегменты мультиплексного индикатора сгруппированы в матрицу. Контроллер создает разноамплитудные, синхронизированные по времени сигналы для строки и столбца, адресуя конкретный сегмент.

Поскольку в мультиплексных ЖКИ напряжение приложено к выключенным сегментам, разработчику следует минимизировать напряжения, могущие вызвать паразитные помехи. Уровни смещения напряжения используются для деления напряжения, уменьшая вероятность помех. К примеру контроллер со смещением 1/3 разделен на три уровня: Vdd, 2/3Vdd и 1/3Vdd.

Контраст сегмента зависит от действующего напряжения COM минус сигнал на SEG в текущей ячейке матрицы. Форма сигнала, а значит и действующее напяжение может быть как выше напряжения включения (Voff), так и ниже напяжения визуального предела (Von). Напряжения могут быть настроены для оптимального контраста сегмента.

Производители микросхем выбирают уровни смещения и форму сигнала, которые оптимизируют характеристики ЖКИ. Конечный пользователь может настроить уровни напряжения для подбора свойств ЖК ячейки, изменяя сопротивления внешнего делителя.

При увеличении мультиплексности отношение Von/Voff стремится к единице, по причине корреляции свойств сигналов драйвера. Максимально возможная мультиплексность в конечном счете остается на усмотрение конечного пользователя, но при увеличении мультиплексности уменьшаются контраст сегмента, угол обзора, температурный диапазон.

Энергопотребление

Обычно ЖКИ требует очень небольшой энергии для работы - от 5 до 25 мкА при 5 В (на кв. дюйм) для TN индикатора. Искуственная подсветка или нагрев требуют дополнительной энергии.

Все ЖКИ тебуют чистого переменного управляющего напряжения. Случайное постоянное напряжение, как например постоянная составляющая в сигнале, может значительно уменьшить срок службы индикатора и должно быть ограниченно 50 мВ.