디스플레이 장치는 텍스트 또는 이미지 형식으로 정보를 표시하기위한 출력 장치입니다. 출력 장치는 외부 세계에 정보를 표시하는 방법을 제공하는 것입니다. 정보를 적절한 방식으로 표시하려면 이러한 장치를 다른 외부 장치로 제어해야합니다. 이러한 디스플레이를 제어 장치와 인터페이스하여 제어 할 수 있습니다.

마이크로 컨트롤러는 스위치, 키패드, 디스플레이, 메모리 및 기타 마이크로 컨트롤러와 같은 외부 장치와 통신 할 때 유용합니다. 디스플레이와의 통신에 대한 복잡한 문제를 해결하기 위해 많은 인터페이스 기술이 개발되었습니다.

일부 디스플레이는 숫자와 영숫자 문자 만 표시 할 수 있습니다. 일부 디스플레이는 이미지와 모든 유형의 문자를 표시 할 수 있습니다. 마이크로 컨트롤러와 함께 가장 일반적으로 사용되는 디스플레이는 LED, LCD, GLCD 및 7 세그먼트 디스플레이입니다.

사용 가능한 각 디스플레이 유형에 대한 세부 정보를 보겠습니다.

LED를 사용하여 표시 :

발광 다이오드 (LED)는 마이크로 컨트롤러 핀의 상태를 표시하는 데 가장 일반적으로 사용되는 장치입니다. 이러한 디스플레이 장치는 일반적으로 알람, 입력 및 타이머 표시에 사용됩니다. LED를 마이크로 컨트롤러 장치에 연결하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 이 두 가지 방법은 액티브 하이 로직과 액티브 로우 로직입니다. 액티브 하이 로직은 포트 핀이 1 일 때 LED가 켜지고 핀이 0 일 때 LED가 꺼진다는 것을 의미합니다. 액티브 하이는 포트 핀이 1 일 때 LED가 꺼지고 포트 핀이 0 일 때 LED가 켜짐을 의미합니다.

“유도 전류계는 어떤 원리 때문에 작동합니까? ”

마이크로 컨트롤러 핀을 사용한 액티브 로우 LED 연결

7 세그먼트 LED 디스플레이 :

7-Segment LED 디스플레이는 숫자와 몇 개의 문자를 표시하는 데 사용할 수 있습니다. 7 세그먼트 디스플레이는 정사각형‘8’형태로 배열 된 7 개의 LED와 도트 문자로 된 단일 LED로 구성됩니다. 필요한 LED 세그먼트를 선택하여 다른 문자를 표시 할 수 있습니다. 7 7 세그먼트 디스플레이는 0-9 디지털 정보를 표시하는 전자 디스플레이입니다. 공통 음극 모드 및 공통 양극 모드에서 사용할 수 있습니다. LED에는 상태 라인이 있고 양극은 양극 단자에, 음극은 음극 단자에 주어지면 LED가 켜집니다.

공통 음극에서 모든 LED의 음극 단자는 공통 핀에 연결되어 접지되고 특정 LED는 해당 핀이 하이로 지정 될 때 켜집니다. 모든 LED의 음극은 단일 단자에 함께 연결되고 모든 LED의 양극은 그대로 유지됩니다.

공통 양극 배열에서 공통 핀에는 높은 로직이 부여되고 LED 핀은 번호를 표시하기 위해 낮게 지정됩니다. 공통 양극에서 모든 양극은 함께 연결되고 모든 음극은 홀로 남습니다. 따라서 우리가 첫 번째 신호가 높거나 1이면 디스플레이에 린이없는 경우에만 디스플레이에 린이 있습니다.

7 세그먼트 디스플레이를 사용하여 숫자를 표시하기위한 LED 패턴

7 세그먼트 디스플레이와 8051 마이크로 컨트롤러의 인터페이스

도트 매트릭스 LED 디스플레이 :

도트 매트릭스 LED 디스플레이는 LED 그룹을 2 차원 배열로 포함합니다. 다양한 유형의 문자 또는 문자 그룹을 표시 할 수 있습니다. 도트 매트릭스 디스플레이는 다양한 치수로 제작됩니다. 매트릭스 패턴의 LED 배열은 행 양극-열 음극 또는 행 음극-열 양극의 두 가지 방법 중 하나로 이루어집니다. 이 도트 매트릭스 디스플레이를 사용하면 모든 LED를 제어하는 데 필요한 핀 수를 줄일 수 있습니다.

도트 매트릭스는 문자, 기호 및 메시지를 나타내는 데 사용되는 2 차원 도트 배열입니다. 도트 매트릭스는 디스플레이에 사용됩니다. 기계, 시계, 철도 출발 표시기 등과 같은 많은 장치에 정보를 표시하는 데 사용되는 표시 장치입니다.

LED 도트 매트릭스는 연결된 LED 배열로 구성되어 각 LED의 양극이 같은 열에 함께 연결되고 각 LED의 음극이 같은 행에 함께 연결되거나 그 반대로 연결됩니다. LED 도트 매트릭스 디스플레이에는 빨간색, 녹색, 파란색 등과 같은 매트릭스의 각 도트 뒤에 다양한 색상의 여러 LED가 함께 제공 될 수 있습니다.

여기서 각 점은 LED 앞의 원형 렌즈를 나타냅니다. 이것은 그들을 구동하는 데 필요한 핀 수를 최소화하기 위해 수행됩니다. 예를 들어 8X8 LED 매트릭스에는 각 LED 픽셀 당 하나씩 64 개의 I / O 핀이 필요합니다. LED의 모든 양극을 한 열에 연결하고 모든 음극을 한 열에 연결함으로써 필요한 입력 및 출력 핀 수를 16 개로 줄였습니다. 각 LED는 해당 행과 열 번호로 주소가 지정됩니다.

16 개의 I / O 핀을 사용하는 8X8 LED 매트릭스 다이어그램

LED 매트릭스 제어 :

매트릭스의 모든 LED는 각 행과 열에서 양극 및 음극 단자를 공유하므로 각 LED를 동시에 제어 할 수 없습니다. 매트릭스는 특정 행에 대해 원하는 LED를 비추기 위해 올바른 열 핀을 트리거하여 각 행을 매우 빠르게 제어합니다. 고정 된 속도로 전환하면 사람의 눈은 밀리 초 내에 이미지를 감지 할 수 없기 때문에 표시 메시지를 볼 수 없습니다. 따라서 LED 매트릭스에 메시지를 표시하는 것은 정확히 동일한 속도로 열 데이터를 전송하면서 40MHz 이상의 속도로 행을 순차적으로 스캔하여 제어해야합니다. 이런 종류의 제어는 LED 매트릭스 디스플레이를 마이크로 컨트롤러와 인터페이싱하여 수행 할 수 있습니다.

LED 매트릭스 디스플레이와 마이크로 컨트롤러 인터페이스 :

제어 할 LED 매트릭스 디스플레이와 인터페이스하기위한 마이크로 컨트롤러를 선택하는 것은 주어진 매트릭스 디스플레이의 모든 LED를 제어하는 데 필요한 입력 및 출력 핀의 수, 각 핀이 소싱 및 싱크 할 수있는 전류의 양 및 속도에 따라 달라집니다. 마이크로 컨트롤러가 제어 신호를 보낼 수 있습니다. 이러한 모든 사양을 사용하여 마이크로 컨트롤러를 사용하여 LED 매트릭스 디스플레이에 대한 인터페이스를 수행 할 수 있습니다.

32 개 LED의 매트릭스 디스플레이를 제어하는 12 개의 I / O 핀 사용

32 개 LED의 매트릭스 디스플레이를 제어하는 12 개의 I / O 핀

위의 다이어그램에서 각 7 개의 세그먼트 디스플레이에는 8 개의 LED가 있습니다. 따라서 LED의 총 개수는 32 개입니다. 32 개의 LED를 모두 제어하려면 8 개의 정보 라인과 4 개의 제어 라인이 필요합니다. 즉, 32 개의 LED 매트릭스에 메시지를 표시하기 위해서는 매트릭스 표기법으로 연결될 때 12 개의 라인이 필요합니다. 마이크로 컨트롤러 명령어를 사용하면 매트릭스에서 조명을 켜거나 끄는 신호로 변환 할 수 있습니다. 그러면 필요한 메시지가 표시 될 수 있습니다. 마이크로 컨트롤러로 제어함으로써 일정한 간격으로 켜지는 컬러 LED를 변경할 수 있습니다.

마이크로 컨트롤러와 LED 매트릭스를 선택하기위한 몇 가지 옵션이 있습니다. 가장 쉬운 방법은 먼저 LED 도트 매트릭스를 선택한 다음 제어 할 LED의 요구 사항이 필요한 마이크로 컨트롤러를 선택하는 것입니다. 이러한 선택이 완료되면 주요 부분은 열을 스캔하고 LED 매트릭스에 대한 적절한 값으로 행을 공급하여 필요한 메시지를 표시하기위한 다양한 패턴을 표시하도록 프로그래밍하는 것입니다.

액정 디스플레이 (LCD) :

액정 디스플레이 (LCD)는 액정과 크리스탈의 특성을 결합하는 재료를 가지고 있습니다. 그들은 입자가 액체에서와 같이 본질적으로 이동성이 있지만 결정과 유사한 순서 형태로 함께 모이는 온도 범위를 가지고 있습니다.

LCD는 단일 LED보다 훨씬 많은 정보를 제공하는 출력 장치입니다. LCD는 화면에 문자를 쉽게 표시 할 수있는 디스플레이입니다. 그들은 큰 디스플레이에 몇 줄을 가지고 있습니다. 일부 LCD는 그래픽 이미지를 표시하는 특정 응용 프로그램을 위해 특별히 설계되었습니다. 16 × 2 LCD (HD44780) 모듈이 일반적으로 사용됩니다. 이 모듈은 7 세그먼트 및 기타 멀티 세그먼트 LED를 대체합니다. LCD는 장치의 메시지 또는 상태를 표시하기 위해 마이크로 컨트롤러와 쉽게 연결될 수 있습니다. 4 비트 모드와 8 비트 모드의 두 가지 모드로 작동 할 수 있습니다. 이 LCD에는 명령 레지스터와 데이터 레지스터라는 두 개의 레지스터가 있습니다. 3 개의 선택 라인과 8 개의 데이터 라인이 있습니다. 세 개의 선택 라인과 데이터 라인을 마이크로 컨트롤러와 연결하여 메시지를 LCD에 표시 할 수 있습니다.

마이크로 컨트롤러를 사용하여 LCD 디스플레이를 제어하기위한 LCD 지침 세트

16x2 LCD 디스플레이와 8051 마이크로 컨트롤러 인터페이스

위의 그림 3에서 선택된 라인 EN, R / W, RS는 LCD 디스플레이를 제어하는 데 사용됩니다. EN 핀은 마이크로 컨트롤러와 통신하기 위해 LCD 디스플레이를 활성화하는 데 사용됩니다. RS는 레지스터 선택에 사용됩니다.

RS가 설정되면 마이크로 컨트롤러는 명령을 데이터로 보내고 RS가 클리어되면 마이크로 컨트롤러는 명령을 명령으로 보냅니다. 데이터 쓰기의 경우 RW는 0이고 읽기의 경우 RW는 1이어야합니다.

PIN 설명

16 × 2 LCD와 마이크로 컨트롤러 인터페이스 :

많은 마이크로 컨트롤러 장치는 스마트 LCD 디스플레이를 사용하여 시각 정보를 출력합니다. 8 비트 데이터 버스의 경우 디스플레이에 + 5V 전원과 11 개의 I / O 라인이 필요합니다. 4 비트 데이터 버스에는 공급 라인과 7 개의 추가 라인이 필요합니다. LCD 디스플레이가 활성화되지 않은 경우 데이터 라인은 3 가지 상태로 높은 임피던스 상태에 있으며 이는 디스플레이를 사용하지 않을 때 마이크로 컨트롤러 작동을 방해하지 않음을 의미합니다.

세 개의 제어 라인을 EN, RS 및 RW라고합니다.

EN (활성화) 제어 라인은 데이터를 LCD로 전송하는 데 사용됩니다. 이 핀에서 하이에서 로우로 전환하면 모듈이 활성화됩니다.
RS 또는 Register Select가 낮 으면 데이터가 명령 명령으로 처리됩니다. RS가 높으면 전송중인 데이터가 화면에 표시됩니다. 예를 들어 화면에 문자를 표시하기 위해 RS를 높게 설정했습니다.
RW 또는 읽기 / 쓰기 제어 라인이 낮 으면 데이터 버스의 정보가 LCD에 기록됩니다. RW가 높으면 프로그램이 효과적으로 LCD를 읽습니다. RW 라인은 항상 낮습니다.

데이터 버스는 사용자가 선택한 작동 모드에 따라 4 개 또는 8 개 라인으로 구성됩니다. 8 비트 데이터 버스의 라인은 DB0, DB1, DB2, DB3, DB4, DB5, DB6 및 DB7이라고합니다.

LCD Cir

16x2 LCD 디스플레이의 일반적인 응용 :

이 애플리케이션에서는 자동차, 자동차 및 산업에서 일반적으로 사용되는 개념과 같은 CAN (Control Area Network)을 따릅니다. 이름에서 알 수 있듯이 제어 영역 네트워크는 마이크로 컨트롤러가 컴퓨터와 같은 네트워크 방식으로 연결되어 서로 데이터를 교환 할 수 있음을 의미합니다. 여기서 우리는 각 마이크로 컨트롤러 핀의 10 번과 11 번 (즉, P3.0, P3.1)에 연결된 와이어 쌍으로 네트워크 방식으로 연결된 2 개의 마이크로 컨트롤러를 사용하여 데이터를 송수신합니다. 한 쌍의 와이어를 사용하는 RS232 직렬 통신의 도움. 첫 번째 마이크로 컨트롤러가 첫 번째 마이크로 컨트롤러의 입력 포트에 연결된 4x3 매트릭스 키패드에 인터페이스되고 두 번째 마이크로 컨트롤러는 첫 번째 마이크로 컨트롤러로부터 데이터를 수신하기 위해 LCD 디스플레이에 인터페이스됩니다. 우리가 사용하는 LCD는 16x2로 16 문자를 두 줄로 표시 할 수 있습니다.

각 마이크로 컨트롤러에 대해 별도의 프로그램이 C로 작성되고 그것의 Hex 파일이 각각의 마이크로 컨트롤러에 기록됩니다. 회로에 전원을 공급하면 LCD에 WAITING 메시지가 표시되어 일부 데이터를 기다리고 있음을 의미합니다. 예를 들어 암호 1234, 키보드에서 1을 누르면 LCD는 1을 표시하고 2를 누르면 2를 표시하고 3을 누르면 동일하지만 키보드에서 4를 누르면 모두 표시되고 데이터 통신은 Rx 및 Tx를 통해 이루어집니다. 쌍을 이루어 트랜지스터를 전도합니다. 잘못된 비밀번호를 입력하면 잘못된 비밀번호를 알려주는 부저가 울립니다.

LCD Cr

그래픽 LCD 디스플레이 :

16X2 LCD에는 자체 한계가 있습니다. 특정 제한의 문자를 표시 할 수 있습니다. 그래픽 LCD를 사용하여 사용자 지정 문자 및 이미지를 표시 할 수 있습니다. 그래픽 LCD는 비디오 게임, 휴대폰 및 디스플레이 장치로 리프트와 같은 많은 응용 분야에서 사용됩니다. 가장 일반적으로 사용되는 GLCD는 JHD12864E입니다. 이 LCD는 128x64 도트의 디스플레이 형식을 가지고 있습니다. 이러한 그래픽 LCD는 내부 작업을 실행하는 데 필요한 컨트롤러입니다. 이 LCD에는 페이지 구성표가 있습니다. 페이지 구성은 다음 표를 사용하여 이해할 수 있습니다. 여기서 CS는 컨트롤 선택을 나타냅니다.

그래픽 LCD JHD12864E의 페이지 구성표

128x64 LCD는 128 열과 64 행을 의미합니다. 일반 LCD 및 LED와 달리 이미지가 픽셀 형태로 표시됩니다.

전계 발광 디스플레이 기술

전계 발광 디스플레이 기술은 오늘날 디스플레이 솔루션에 가장 널리 사용되는 기술 중 하나입니다. 기본적으로 평면 패널 디스플레이의 한 유형입니다.

LED 및 형광체 디스플레이는 현재 Electroluminescence 원리를 사용하는 인기가 있습니다. 반도체가 전기를 공급 받았을 때 광자 또는 빛 에너지의 양자를 방출하는 특성입니다. Electroluminescence는 전하의 영향으로 전자와 정공의 방사성 재결합으로 인해 발생합니다. LED에서 도핑 물질은 전자와 정공을 분리하는 p-n 접합을 형성합니다. 전류가 LED를 통과하면 전자와 정공의 재결합이 일어나 광자 방출이 발생합니다. 그러나 형광체 디스플레이에서는 발광 메커니즘이 다릅니다. 전하의 영향으로 전자가 가속되어 빛이 방출됩니다.

“자유 에너지 생성기를 만드는 방법 ”

기본 작동 원리

전계 발광 디스플레이는 두 개의 플레이트 사이에 끼워진 얇은 인광 물질 필름으로 구성되며, 그중 하나는 수직 와이어로 코팅되고 다른 하나는 수평 와이어로 코팅됩니다. 전류가 전선을 통과하면 플레이트 사이의 물질이 빛나기 시작합니다.

EL 디스플레이는 LED 디스플레이보다 밝아 보이며 표면의 밝기는 모든 화각에서 동일하게 보입니다. EL 디스플레이의 빛은 방향성이 없으므로 루멘 단위로 측정 할 수 없습니다. EL 디스플레이의 빛은 단색이며 대역폭이 매우 좁고 먼 거리에서도 볼 수 있습니다. EL 빛은 빛이 균질하기 때문에 잘 인식 될 수 있습니다. EL 장치에 적용된 전압은 광 출력을 제어합니다. 전압과 주파수가 증가하면 광 출력도 비례하여 증가합니다.

EL- 라이트

EL 장치 내부 :

EL 장치는 반도체 물질로 도핑 된 유기 또는 무기 물질 또는 얇은 층으로 구성됩니다. 그것은 또한 색을주는 do-pants를 포함합니다. EL 장치에 사용되는 일반적인 물질은 구리 또는은으로 도핑 된 황산 아연, 붕소로 도핑 된 파란색 다이아몬드, 비 소화 갈륨 등입니다. 노란색-주황색 빛을 제공하기 위해 사용되는 도펀트는 아연과 망간 혼합물입니다. EL 장치에는 두 개의 전극이 있습니다. 유리 전극 및 후면 전극. 유리 전극은 인듐 산화물 또는 주석 산화물로 코팅 된 전면 투명 전극입니다. 후면 전극은 반사 물질로 코팅되어 있습니다. 유리 전극과 후면 전극 사이에는 반도체 재료가 있습니다.

EL 장치 응용

EL 장치의 일반적인 응용 분야 중 하나는 자동차 대시 보드 패널과 같은 패널 조명입니다. 또한 디스플레이가있는 오디오 장비 및 기타 전자 기기에도 사용됩니다. 일부 랩톱 제조업체에서는 파우더 인광체 패널이 백라이트로 사용됩니다. 요즘 휴대용 컴퓨터에서 주로 사용됩니다. EL 소자의 조명은 LCD보다 우수합니다. 또한 키패드 조명, 시계 다이얼, 계산기, 휴대폰 등에 사용됩니다. EL 디스플레이의 전력 소비는 매우 낮아 배터리로 작동되는 장치의 전력을 절약하는 이상적인 솔루션입니다. EL 디스플레이의 색상은 Blue, Green, White 등이 있습니다.

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