Управление знакосинтезирующими индикаторами

Различают статический и динамический режимы управления знакосинтезирующими индикаторами.

При статическом режиме все элементы, формирующие соответствующий знак включаются одновременно, и устройство управления реализуется на базе комбинационного устройства.

При динамическом режиме управления элементы изображения знака включаются последовательно во времени, и поэтому этот метод называют иногда временным мультиплексированием. Различают три способа динамического управления ЗСИ:

1. Динамическое управление знакоместом;

2. Динамическое управление по столбцам матричного индикатора;

3. Динамическое управление по строкам матричного индикатора.

В группе светодиодных ЗСИ все семь сегментов пятиэлементного индикатора соединены параллельно, и он имеет всего двенадцать выводов, следовательно, данный индикатор не может высвечивать разные знаки на всех пяти разных местах одновременно.

Пример: код управления — четырехразрядный с весами разрядов 8421, составим конъюнкцию динамического управления по столбцам матричного индикатора, чтобы тот высветил нам ноль (код: 0000).

 

 

A	B	C	D	E
					а
					б
					в
					г
					д
					е
					ж

Рис. 1.9.2Матричный индикатор, индицирующий ноль ("0")

Выписываем конъюнкции, удовлтворяющие условию индикации необходимые для отображения ноля ("0") на матричном индикаторе (см рис. 1.9.1 ):

 

Qo		а = Qo • Q1 • Q2 • Q3 • (A + B + C + D + E)
Q1		б = Qo • Q1 • Q2 • Q3 • (A + E)
Q2		в = Qo • Q1 • Q2 • Q3 • (A + E)
Q3		г = Qo • Q1 • Q2 • Q3 • (A + E)
		д = Qo • Q1 • Q2 • Q3 • (A + E)
		е = Qo • Q1 • Q2 • Q3 • (A + E)
		ж= Qo • Q1 • Q2 • Q3 • (A + B + C + D + E)

Одновременно будут индицироваться только те элементы, которые расположены в одном столбце. Для активизации столбца в структуре должно быть последовательностное устройство или счетчик с числом устойчивых состояний равных числу столбцов (рис. 1.9.1). Каждое из устойчивых состояний счетчика с помощью дешифратора трансформируется в свой сигнал управления по столбцам. Эти сигналы управления ортогональны, то есть A•B•C•D•E = 0.

 

 

Рис. 1.9.3Схема счетчика с числом устойчивых состояний равных числу столбцов матричного индикатора

График состояний такого счетчика будет выглядеть следующим образом:

 

A					A		t
	B					B	t
		C					t
			D				t
				E			t

Алгоритм строчного управления по строке "а".

 

а = Q_o•Q₁•Q₂•Q₃•(A+B+C+D+E)+Q_o•Q₁•Q₂•Q₃•С+Q_o•Q₁•Q₂•Q₃•(B+C+D)++Q_o•Q₁•Q₂•Q₃•(B+C+D)+ +Q_o•Q₁•Q₂•Q₃•(A+E)+Q_o•Q₁•Q₂•Q₃•(A+B+C+D+E)+Q_o•Q₁•Q₂•Q₃•(B+C+D)+ +Q_o•Q₁•Q₂•Q₃•(A+B+C+D+E)+Q_o•Q₁•Q₂•Q₃•(B+C+D)+Q_o•Q₁•Q₂•Q₃•(B+C+D).

Таким образом, для строки "а" требуется три дополнительных входа.

 

Жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ)

 

Существуют два основных типа ЖКИ. Поскольку ЖКИ относятся к группе пассивных индикаторов, формируемое видимое изображение может проявляться либо на просвет, либо на отражение света от задней стенки индикатора. На рис. .1.9.4 представлены две структуры ЖКИ.

 

 

 

Рис. 1.9.4Устройство ЖКИ: I — ЖКИ, работающий на просвет; II — ЖКИ, работающий на отражение

Здесь 1 и 5 – стеклянные пластины индикатора; 3 – диэлектрическая основа индикатора, к которой приклеиваются стеклянные пластины индикатора; на поверхность пластин наносятся пленки: 2 и 4; 6 – кристаллическая жидкость с сопротивлением от 10⁴ до 10¹⁴ Ом; 7 – зеркальная пластинка, имеющая структуру зеркала катафота.

Под воздействием статического электрического поля или магнитного поля в жидких кристаллах происходит изменение местоположения молекул жидкокристаллического вещества.

Все процессы принято делить на три группы:

1. Динамическое рассеяние;

2. Твист эффект;

3. Эффект "гость-хозяин".

 

Динамическое рассеяние проявляется под действием электростатического поля, напряженностью 30 В на 0,25 мм², приводящего к тому, что жидкокристаллическое вещество теряет свою прозрачность и, следовательно, используется в ЖКИ, работающем либо на просвет, либо на отражение света.

Твист эффект связан с разворотом молекул вещества под действием примерно такой же по величине напряженности электростатического поля. Индикатор, использующий такой эффект, работает при подсветке когерентным источником.

Оба эти процесса имеют общее достоинство — они энергоэкономичны (единицы мкВт на см²).

Если речь идет о ЖКИ с эффектом "гость-хозяин", то там частицы жидкокристаллического вещества под действием электростатического поля приобретают цвет окраски жидких кристаллов "хозяина", то есть этот эффект может использоваться для реализации цветных ЖКИ.

Достоинство ЖКИ: высокая экономичность или низкое энергопотребление.

Недостаток ЖКИ: низкое быстродействие, которого недостаточно для формирования стандартного телевизионного изображения, к тому же быстродействие зависит от температуры.

Для управления ЖКИ желательно использовать парафазные управляющие сигналы с нулевым средним, чтобы увеличить срок службы