13の接続は34セグメントのシンプルなLCDをどのように制御しますか？

デジタルスケールの内部には、「-88：8.8」に加えてKg、Lb、またはStを示す3つのシンボルを表示できる7セグメントスタイルのLCDがあります。

LCDは、これらのゴムストリップの1つを介して、13の接点を持つ回路基板に接続されています。

LCDに回路が表示されません。

これはどのように作動しますか？先ほど見たLCDのほとんどは、各セグメントに個別に接続されているようです。

おそらく、各グループに個別の根拠があるセグメントグループのシーケンスがいくつかありますか？

液晶材料は、電気刺激に反応するLCD内の化合物であり、AC波形をアクティブにするのが好きです。したがって、単一のピクセルには、このLC材料を間に挟んだ2つの透明電極があり、かなり低い周波数の方形波で駆動されます。2つの電極に同じ波形が与えられている場合は非アクティブになり、反対の波形が与えられている場合にはアクティブになります。「アクティブな」ピクセルが「見える」かどうかは、偏光子、照明、反射板などを含むLCDの構造全体に依存します。この説明の目的上、重要ではありません。

通常、単純なLCDディスプレイには、1つのバックプレーン電極と、ディスプレイの各要素/ピクセル用の追加電極があります。したがって、LCDの単純なバージョンには35行が必要です。1つはバックプレーン電極用で、もう1つは各要素用です。バックプレーンを常に駆動する単一の方形波があり、バックプレーン信号をそのまま使用するか、インバーターを使用してバックプレーン信号の正反対の波形を与える独自のラインで各要素を駆動します。

より複雑なディスプレイでは、多重化を使用することで行数を減らすことができます。これには複数のバックプレーンがあり、セグメントラインはバックプレーンごとに1つのセグメントを制御します。

あなたのケースでは、制御する要素が34個、行が13個あります。バックプレーンが4つあり、各セグメントラインが4つの要素を制御し、わずか13行で最大36個の要素を制御できる可能性があります。

この方法で選択できるのであれば、なぜもっとシンプルなディスプレイを選択するのかと尋ねるかもしれません。

2つの理由がありますが、最初の重要度の低い理由は、波形がより複雑になることです。LC材料はAC信号によって駆動されることを望んでいることに注意してください。4つのバックプレーンに異なるAC信号がある場合、1つのバックプレーンで1つの要素のみをアクティブにするにはどうすればよいですか？

これは、バックプレーンとセグメントピンのそれぞれでやや複雑な波形を使用することによって行われます。たとえば、TI MSP430があなたの例のような4マルチプレクサLCDを駆動する方法は次のとおりです。

これは、非常に効率的にこれを行うことができるマイクロコントローラーの周辺機器によって処理されます。

ただし、この方法には別の、かなり大きな欠点があります。コントラストが大幅に低下します。

多重化ディスプレイで「非アクティブ」なセグメントは、実際にはAC波形を受信して​​いますが、LC素材を完全にアクティブ化するには不十分です。このようなディスプレイで「アクティブ」なセグメントは、その能力の100％で駆動しない波形を受信して​​います。

4-muxディスプレイでは、アクティブな要素と非アクティブな要素の違いはほとんどありません。LCDはこの用途向けに設計されており、LC素材はこの状況でうまく機能するように特別に開発されていますが、このようなディスプレイは表示する方向にコントラストがありますが、ほぼすべての角度。

そのため、一部のデバイスでは回路の削減が役立つ場合がありますが、結果として生じるコントラストの損失は、一部の用途では受け入れられない場合があります。

最後に、これにより、そのような機器を他の用途に変更することは非常に困難になります。メーターや測定機器のLCDディスプレイから値を読み取ろうとする多くの人が、それが簡単な作業ではないことを知ってがっかりすることが非常に多いことを知っています。

人間の体重計には、このタイプのディスプレイには多くの利点があります。それらは大量に生産されるため、配線を少し削減するだけで大​​幅に節約できます。それらを実行するシリコンは一般的であるため、カスタムデバイスは不要であり、実際の使用中は視野角が非常に制限されます。実際、斜めから見るときのコントラストの低い状況は、一部のユーザーにとっては便利な機能と見なされることさえあります。

上部と下部の両方のガラスで適切な信号を受け取り、セグメントを「明るく」します（実際には暗くなりますが、透明は見えません）。これにより、LCDをある程度マトリックス状に配置できます。セグメントは、両方のリードが特定の方法で駆動されたときにのみ点灯します。他のリードは、他のセグメントが点灯しないように駆動されます。

これらの種類の7セグメントLCDは、通常、少数の「コモン」と多数のセグメントに分割されます。個々のセグメントは、セグメントが点灯するためにAC信号が必要な1つの共通ラインと1つのセグメントラインに接続されています。たとえば、36ピクセルは、4本の共通線と9本のセグメント線で駆動されます。

マイクロコントローラーのLCDドライバーは、各コモンで適切な信号を生成し、そのコモンの選択されたセグメントを次のコモンなどに自動的に生成します。LCDの応答は比較的遅く、このスキャンはセグメントが各スキャンがアクティブ化されるまでの短い時間で「非点灯」（実際には再び透明になりません）

LCDデータシートを参照すると、コモンとセグメントのマップ、および各ピクセルをアクティブにするために必要な組み合わせが表示されます。「裸のガラス」LCDデータシートを必ずご覧ください。残念ながら、ドライバチップを備えた完全なLCDアセンブリは「LCD」とも呼ばれます。コマンドをドライバーチップに送信して制御し、ドライバーチップが多重化を行います。

コモンが増えると、より複雑な波形が強制されるため、コモンの数は通常、約4または5に制限されます。この場合も、LCDベアガラスのデータシートを見てください。また、マイクロコントローラに組み込まれたLCDドライバのデータシートの章を見ると有益かもしれません。たとえば、マイクロチップPICには、LCDドライバーが含まれている場合、パーツ番号の末尾に「9」が付いている傾向がありますが、セレクターガイドでLCDドライバーのあるものを探すこともできます。