Görüntü aygıtları, bilgilerin metin veya görüntü biçiminde sunulması için çıktı aygıtlarıdır. Bir çıktı cihazı, bilgiyi dış dünyaya göstermenin bir yolunu sağlayan bir şeydir. Bilgilerin uygun bir şekilde görüntülenmesi için, bu cihazların diğer bazı harici cihazlar tarafından kontrol edilmesi gerekir. Kontrol, bu ekranları kontrol eden cihazlar ile arayüz oluşturarak yapılabilir.
Mikrodenetleyiciler, anahtarlar, tuş takımları, ekranlar, bellek ve hatta diğer mikro denetleyiciler gibi harici cihazlarla iletişim kurdukları ölçüde kullanışlıdır. Ekranlarla iletişim kurmaya yönelik karmaşık sorunları çözmek için birçok arabirim tekniği geliştirilmiştir.
Bazı ekranlar yalnızca rakamları ve alfasayısal karakterleri gösterebilir. Bazı ekranlar resimleri ve her tür karakteri gösterebilir. Mikrodenetleyicilerle birlikte en yaygın kullanılan ekranlar LED'ler, LCD, GLCD ve 7 segmentli ekranlardır.
Mevcut her bir Ekran türü hakkında ayrıntıları görüntüleyelim
LED Kullanarak Ekran:
Işık yayan diyot (LED), mikrodenetleyici pinlerinin durumunu görüntülemek için en yaygın kullanılan cihazdır. Bu görüntüleme cihazları genellikle alarmların, girişlerin ve zamanlayıcıların gösterilmesi için kullanılır. LED'leri mikrodenetleyici birimine bağlamanın iki yolu vardır. Bu iki yol aktif yüksek mantık ve aktif düşük mantıktır. Aktif yüksek mantık, port pini 1 olduğunda LED'in AÇIK olacağı ve pin 0 olduğunda LED'in KAPALI olacağı anlamına gelir. Aktif yüksek, port pini 1 olduğunda LED'in KAPALI olacağı ve port pini 0 olduğunda LED'in AÇIK olacağı anlamına gelir.
Mikro denetleyici pimli aktif düşük LED bağlantısı
7 Segmentli LED Ekran:
7 Segment LED ekran, rakamları ve birkaç karakteri görüntülemek için kullanılabilir. Yedi bölümlü bir ekran, Kare '8' şeklinde düzenlenmiş 7 LED'den ve nokta karakteri olarak tek bir LED'den oluşur. Gerekli LED segmentleri seçilerek farklı karakterler görüntülenebilir. 7 yedi segmentli ekran, 0-9 dijital bilgi görüntüleyen elektronik bir ekrandır. Ortak katot modunda ve ortak anot modunda mevcutturlar. LED'de durum hatları vardır, anot pozitif terminale verilir ve katot negatif terminale verilir ve LED yanar.
Ortak katotta, tüm LED'lerin negatif terminalleri ortak pimlere toprağa bağlanır ve ilgili pimi yüksek verildiğinde belirli bir LED yanar. Tüm LED'lerin katotları tek bir terminale birlikte bağlanır ve tüm LED'lerin anotları yalnız bırakılır.
Ortak anot düzenlemesinde, ortak pime yüksek bir mantık verilir ve LED pimleri bir sayıyı görüntülemek için düşük verilir. Ortak anotta, tüm anotlar birbirine bağlanır ve tüm katotlar yalnız bırakılır. Böylece ilk sinyali verdiğimizde yüksek veya 1 ise o zaman ekranda yalın yoksa sadece ekranda bir yalın var.
7 segmentli ekranı kullanarak rakamları görüntülemek için LED modeli
8051 mikro denetleyici ile 7 segmentli ekranın arabirimi
Dot Matrix LED Ekranı:
Dot matrix LED ekran, iki boyutlu bir dizi olarak LED grubunu içerir. Farklı karakter türlerini veya bir grup karakteri görüntüleyebilirler. Dot matrix display çeşitli ölçülerde üretilmektedir. Matris modelinde LED'lerin düzenlenmesi iki yoldan biriyle yapılır: Sıralı anot-kolon katot veya Sıralı katot-kolon anot. Bu nokta vuruşlu ekranı kullanarak, tüm LED'leri kontrol etmek için gereken pin sayısını azaltabiliriz.
Bir nokta matrisi, karakterleri, sembolleri ve mesajları temsil etmek için kullanılan iki boyutlu bir nokta dizisidir. Ekranlarda nokta matris kullanılmıştır. Makineler, saatler, demiryolu kalkış göstergeleri gibi birçok cihazda bilgi görüntülemek için kullanılan bir görüntüleme cihazıdır.
Bir LED nokta matrisi, her bir LED'in anodu aynı sütunda birbirine bağlanacak ve her bir LED'in katodu aynı satırda birbirine bağlanacak veya tam tersi şekilde bağlanan bir LED dizisinden oluşur. Bir LED nokta vuruşlu ekran, matristeki her noktanın arkasında kırmızı, yeşil, mavi vb. Gibi farklı renklerde birden fazla LED ile birlikte gelebilir.
Burada her nokta, LED'lerin önündeki dairesel mercekleri temsil eder. Bu, onları sürmek için gereken pim sayısını en aza indirmek için yapılır. Örneğin, 8X8'lik bir LED matrisi, her LED pikseli için bir tane olmak üzere 64 I / O pinine ihtiyaç duyar. LED'lerin tüm anotlarını bir sütunda birbirine bağlayarak ve tüm katotları sırayla birbirine bağlayarak, gerekli giriş ve çıkış pini sayısı 16'ya düşürülür. Her bir LED, sıra ve sütun numarası ile adreslenecektir.
16 G / Ç pini kullanan 8X8 LED Matris şeması
16 G / Ç pini kullanan 8X8 LED Matris şeması
LED Matrisini Kontrol Etme:
Bir matristeki tüm LED'ler her satırda ve sütunda pozitif ve negatif terminallerini paylaştığından, her LED'in aynı anda kontrol edilmesi mümkün değildir. Matris, o belirli satır için istenen LED'leri yakmak üzere doğru sütun pimlerini tetikleyerek her satırda çok hızlı bir şekilde kontrol edildi. Geçiş sabit bir hızla yapılırsa, insanlar görüntülenen mesajı göremezler çünkü insan gözü ile görüntüleri milisaniyeler içinde algılayamaz. Bu nedenle, bir mesajın LED matris üzerinde gösterilmesi, sütun verilerini tam olarak aynı hızda gönderirken 40 MHz'den daha büyük bir hızda sıralı olarak taranarak kontrol edilmelidir. Bu tür bir kontrol, LED matris ekranını mikro denetleyiciyle arayüzleyerek yapılabilir.
LED Matrix Ekranı Mikroişlemci ile Arabirim:
Kontrol edilecek LED matris ekran ile arayüz oluşturmak için bir mikro denetleyici seçmek, verilen matris ekranındaki tüm LED'leri kontrol etmek için gereken giriş ve çıkış pinlerinin sayısına, her bir pinin kaynaklayıp alabileceği akım miktarına ve hıza bağlıdır. mikro denetleyicinin kontrol sinyalleri gönderebildiği. Tüm bu özelliklerle, bir mikrodenetleyici ile LED matris ekran için arayüzleme yapılabilir.
32 LED'in Matrix ekranını kontrol eden 12 I / O pini kullanma
32 LED'in Matrix ekranını kontrol eden 12 I / O pini
Yukarıdaki diyagramda her yedi segmentli ekran 8 LED'e sahiptir. Dolayısıyla, toplam LED sayısı 32'dir. 32 LED'in tümünü kontrol etmek için 8 bilgi hattı ve 4 kontrol hattı gereklidir, yani mesajın 32 LED'in matrisinde görüntülenmesi için, matris gösteriminde bağlandıklarında 12 satıra ihtiyaç vardır. Mikrodenetleyici talimatlarının kullanılması, matristeki ışıkları AÇAN veya KAPATAN sinyallere dönüştürülebilir. Ardından gerekli mesaj görüntülenebilir. Mikrodenetleyici ile kontrol ederek, eşit aralıklarla hangi renkli LED'lerin yanacağını değiştirebiliriz.
Mikrodenetleyiciyi ve LED matrisini seçmek için birkaç seçenek vardır. En kolay yol, önce LED nokta matrisini seçmek ve ardından kontrol edilmesi gereken LED'lerin gereksinimlerine ihtiyaç duyan bir mikro denetleyici seçmektir. Bu seçimler tamamlandıktan sonra, önemli bir bölüm sütunları taramak ve gerekli mesajı görüntülemek için farklı modelleri görüntülemek üzere LED matrisine uygun değerlerle satırları beslemek için programlamadır.
Sıvı Kristal Ekran (LCD):
Sıvı kristal ekran (LCD), hem sıvı hem de kristallerin özelliklerini bir araya getiren malzemeye sahiptir. Parçacıkların, bir sıvıda olabilecekleri kadar esasen hareketli oldukları, ancak bir kristale benzer bir sırayla bir araya toplandıkları bir sıcaklık aralığına sahiptirler.
LCD, tek bir LED'den çok daha bilgilendirici bir çıktı cihazıdır. LCD, ekranda karakterleri kolayca gösterebilen bir ekrandır. Büyük ekranlara birkaç satırları var. Bazı LCD'ler, grafik görüntüleri görüntülemek için özel uygulamalar için özel olarak tasarlanmıştır. 16 × 2 LCD (HD44780) modülü yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu modüller, 7 segmentli ve diğer çok segmentli LED'lerin yerini alıyor. Cihazın bir mesajını veya durumunu görüntülemek için LCD mikrodenetleyici ile kolayca arayüzlenebilir. İki modda çalıştırılabilir: 4 bit modu ve 8 bit modu. Bu LCD'nin iki kaydı vardır: komut yazmacı ve veri yazmacı. Üç seçim satırı ve 8 veri hattına sahiptir. Üç seçim hattını ve veri hatlarını mikrodenetleyiciye bağlayarak mesajlar LCD üzerinde görüntülenebilir.
Mikrodenetleyicileri kullanarak LCD ekranı kontrol etmek için ayarlanmış LCD talimatları
8051 mikro denetleyici ile 16 × 2 LCD ekran arabirimi
Yukarıdaki şekilde 3 seçili satır EN, R / W, RS LCD ekranı kontrol etmek için kullanılacaktır. LCD ekranın mikrodenetleyici ile haberleşmesini sağlamak için EN pini kullanılacaktır. Kayıt seçimi için RS kullanılacaktır.
RS ayarlandığında, mikro denetleyici talimatları veri olarak gönderecek ve RS açık olduğunda mikro denetleyici komutları komut olarak gönderecektir. Veri yazmak için RW 0 ve okumak için RW 1 olmalıdır.
LC
PIN Açıklaması
Mikrodenetleyici ile 16 × 2 LCD arabirimi:
Mikrodenetleyici ile 16 × 2 LCD arabirimi:Birçok mikro denetleyici cihazı, görsel bilgi vermek için akıllı LCD ekranlar kullanıyor. 8 bitlik bir veri yolu için, ekran + 5V besleme artı 11 G / Ç hattı gerektirir. 4 bitlik bir veri yolu, besleme hattının yanı sıra 7 ekstra hat gerektirir. LCD ekran etkinleştirilmediğinde, veri hatları üç durumludur, bu da yüksek empedans durumunda oldukları anlamına gelir ve bu, ekran kullanılmadığında mikro denetleyicinin çalışmasına müdahale etmedikleri anlamına gelir.
Üç kontrol hattı EN, RS ve RW olarak adlandırılır.
- EN (Etkinleştir) kontrol hattı, verileri LCD'ye göndermek için kullanılır. Bu pimde yüksekten alçağa geçiş modülü etkinleştirecektir.
- RS veya Kayıt Seçimi düşük olduğunda, veriler bir komut talimatı olarak değerlendirilecektir. RS yüksek olduğunda, gönderilen veriler ekranda görüntülenir. Örnek için, ekranda herhangi bir karakteri görüntülemek için RS'yi yüksek olarak ayarladık.
- RW veya Okuma / Yazma Kontrol satırı düşük olduğunda, veri yolundaki bilgiler LCD'ye yazılır. RW yüksek olduğunda, program etkin bir şekilde LCD'yi okur. RW hattı her zaman düşük olacaktır.
Veri yolu, kullanıcı tarafından seçilen çalışma moduna bağlı olarak 4 veya 8 hattan oluşur. 8 bitlik bir veri yolunun hatları DB0, DB1, DB2, DB3, DB4, DB5, DB6 ve DB7 olarak adlandırılır.
16 × 2 LCD Ekranın Tipik Bir Uygulaması:
Bu uygulamada, genellikle otomobillerde, otomobillerde ve endüstrilerde kullanılan CAN (Kontrol Alanı Ağı) benzeri bir konsepti takip ediyoruz. Adından da anlaşılacağı gibi kontrol alanı ağı, mikrodenetleyicinin kendi aralarında veri alışverişi yapabilmesi için bilgisayarlar gibi bir ağ tarzında bağlı olduğu anlamına gelir. Burada, her mikrodenetleyici pininin 3 numaralı bağlantı noktasının 10 ve 11 numaralı pinlerine (yani P3.0, P3.1) bağlı bir çift tel ile ağ şeklinde bağlanmış 2 mikro denetleyici kullanıyoruz. bir çift kablo kullanarak RS232 seri iletişiminin yardımı. Birinci mikro denetleyicinin, birinci mikro denetleyicinin giriş portlarına ve ikinci mikro denetleyicinin giriş portlarına bağlanan 4x3 matris tuş takımına arabirim oluşturduğu yerde, birinci mikro denetleyiciden veri almak için bir LCD ekrana arabirim oluşturulur. Kullandığımız bir LCD 16 × 2 olup, 16 karakter iki satırda gösterilebilir.
Her mikro denetleyici için ayrı bir program C'ye yazılır ve bunun Hex dosyaları ilgili mikro denetleyiciye yazılır. Devreye güç verdiğimizde, LCD bir BEKLEME mesajı görüntüler, bu da bazı verileri beklediği anlamına gelir. Örneğin 1234 gibi bir şifre, klavyeden 1'e basıldığında LCD 1'i görüntüler ve 2'ye basıldığında 3 için 2'yi ve aynı şeyi görüntüler, ancak klavyeden 4'e basıldığında hepsi görüntülenir ve Rx ve Tx aracılığıyla veri iletişimi gerçekleşir. transistör yapmak için eşleştirin. Yanlış şifre girersek, yanlış şifreyi belirten bir sesli uyarı duyulacaktır.
Grafik LCD Ekranlar:
16X2 LCD'lerin kendi sınırlamaları vardır. Belirli sınırlamalara sahip karakterleri görüntüleyebilirler. Grafik LCD'ler, özelleştirilmiş karakterleri ve görüntüleri görüntülemek için kullanılabilir. Grafik LCD'ler video oyunları, cep telefonları ve asansörler gibi pek çok uygulamada görüntüleme birimi olarak kullanım alanı bulmaktadır. En yaygın kullanılan GLCD, JHD12864E'dir. Bu LCD ekran biçimi 128 × 64 noktalı. Bu grafik LCD'ler, dahili işlemlerini yürütmek için gerekli kontrolörlerdir. Bu LCD'lerin sayfa şemaları var. Sayfa şemaları aşağıdaki tablo kullanılarak anlaşılabilir. Burada CS, kontrol seçimi anlamına gelir.
Grafik LCD JHD12864E için sayfa şeması
128 × 64 LCD, 128 sütun ve 64 satır anlamına gelir. Görüntüler, normal LCD'ler ve LED'lerden farklı olarak piksel biçiminde görüntülenecektir.
Elektrominesans Ekran Teknolojisi
Elektrominesans ekran teknolojisi, günümüzde ekran çözümleri için en yaygın kullanılan tekniklerden biridir. Temelde bir tür düz panel ekrandır.
Elektrominesans prensibini kullanan LED ve Fosfor ekranlar artık popülerdir. Elektrikle beslendiğinde bir yarı iletkenin fotonları veya ışık enerjisi kuantumunu yayması sayesinde bir özelliktir. Elektrominesans, bir elektrik yükünün etkisiyle elektronların ve deliklerin radyoaktif rekombinasyonundan kaynaklanır. LED'de, katkı maddesi elektronları ve delikleri ayıran p-n birleşimini oluşturur. Akım LED'den geçtiğinde, elektronların ve deliklerin rekombinasyonu gerçekleşir ve bu da foton emisyonuyla sonuçlanır. Ancak Fosfor ekranlarda ışık yayma mekanizması farklıdır. Elektrik yükünün etkisiyle elektronlar hızlanır ve ışık yayılmasına neden olur.
Temel Çalışma Prensibi
Elektrikli ışıldayan bir ekran, biri dikey tellerle ve diğeri yatay telle kaplanmış iki plaka arasına sıkıştırılmış ince bir fosforesan malzeme filminden oluşur. Akım tellerden geçerken plakalar arasındaki malzeme parlamaya başlar.
EL Ekran, LED ekrandan daha parlak görünür ve yüzeyin parlaklığı tüm bakış açılarından aynı görünür. EL ekranından gelen ışık yönlü olmadığından Lümen cinsinden ölçülemez. EL ekranından gelen ışık Monokromatiktir ve çok dar bant genişliğine sahiptir ve uzun mesafeden görülebilir. EL ışığı homojen olduğu için iyi algılanabilir. EL cihazına uygulanan voltaj, ışık çıkışını kontrol eder. Voltaj ve frekans arttığında, ışık çıkışı da orantılı olarak artacaktır.
EL-IŞIK
EL Cihazının İçinde:
EL cihazları, yarı iletken bir malzeme ile organik veya inorganik katkılı ince bir tabaka veya malzemeden oluşur. Ayrıca renk vermek için do-pantolon içerir. EL cihazlarında kullanılan tipik maddeler Bakır veya Gümüş katkılı Çinko Sülfür, Boron katkılı Mavi elmas, Galyum Arsenit vs.'dir. Sarı-Turuncu ışık vermek için kullanılan do-pant Çinko ve Mangan karışımıdır. EL Cihazında iki elektrot bulunur - Cam elektrot ve Arka elektrot. Cam elektrot, İndiyum Oksit veya Kalay Oksit ile kaplanmış ön şeffaf elektrottur. Arka elektrot, yansıtıcı bir malzeme ile kaplanmıştır. Cam ve arka elektrotlar arasında yarı iletken malzeme bulunur.
EL Cihaz Uygulaması
EL cihazının tipik bir uygulaması, otomotiv gösterge paneli paneli gibi panel aydınlatmasıdır. Ses ekipmanlarında ve ekranlı diğer elektronik aletlerde de kullanılır. Bazı dizüstü bilgisayar markalarında, arka ışık olarak Powder Phosphor paneli kullanılır. Bu günlerde çoğunlukla taşınabilir bilgisayarlarda kullanılmaktadır. EL cihazının aydınlatması LCD'ye göre daha üstündür. Ayrıca tuş takımı aydınlatmasında, Saat kadranlarında, Hesap makinelerinde, Cep telefonlarında vb. Kullanılır. EL ekranının güç tüketimi çok düşük olduğundan pille çalışan cihazlarda güç tasarrufu için ideal bir çözümdür. EL ekranının rengi Mavi, Yeşil ve Beyaz vb. Olabilir.
Fotoğraf kredisi
