LCD-дісплей

Рідкокристалічні дисплеї набули широкого поширення в електроніці та використовуються для відображення текстової, числової та графічної інформації. Звичайно звичні нам кольорові TFT дисплеї також є різновидом рідкокристалічних, але ми розглядаємо більш примітивні дисплеї з пасивною матрицею. Навіть зараз ми щодня зіштовхуємося з подібними дисплеями в калькуляторах, електронному годиннику, терміналах оплати тощо.

У рідкокристалічних дисплеях зображення формується завдяки зміні кольору субпікселя, який виготовлений з рідких кристалів. Під дією електричного струму рідкі кристали відповідного пікселя змінюють свої властивості і бачимо темну чи світлу область. Така технологія дозволяє формувати монохромне зображення із досить великих (від мм до десятих часток мм) пікселів. Таких розмірів субпікселів буде недостатньо для формування картинки фотографічної якості, до якої ми звикли на екранах моніторів і мобільних телефонів. Але для відображення текстової інформації та нескладних піктограм цього більш ніж достатньо.

Однією з основних переваг рідкокристалічних дисплеїв є дешевизна, простота та низьке енергоспоживання. Якщо в дисплеї не використовується активне підсвічування, то споживання енергії таким дисплеєм буде мінімальним (у десятки або навіть сотні разів менше, ніж звичні кольорові дисплеї аналогічного розміру). Теж електронний годинник або калькулятори можуть працювати від однієї батареї роками. А мобільні телефони до повсюдного впровадження кольорових TFT та LED дисплеїв могли працювати від однієї зарядки від кількох днів до кількох тижнів замість одного-двох днів зараз.

Звичайно ж, через свою простоту рідкокристалічні дисплеї мають обмеження на відображення інформації. Найчастіше ми будемо відображати текст або цифрову інформацію. У найпростішому вигляді для відображення числової інформації використовуються семисегментні індикатори, які дозволяють відображати цифри та обмежену кількість літер. У більш складних дисплеях кожен символ формується за допомогою прямокутної матриці квадратних пікселів (5х8 у найпоширеніших дисплеях), що дозволяє відображення будь-яких літер і розділових знаків. Такі матриці групуються у рядки та стовпці для відображення звичних нам рядків тексту. Наприклад, досить поширені дисплеї типу 1602 мають два рядки з 16 символів, що достатньо для відображення нескладної інформації (наприклад результату обчислення для калькулятора або сума для оплати на терміналі в магазині).

Більш просунуті моделі дисплеїв не поділяються на окремі матриці для кожного символу і мають одне велике поле з пікселів. Так, пікселі будуть досить великими та помітними неозброєним поглядом, але такий екран буде вже здатний на відображення текстової інформації таки і нескладної графіки.

Рідкокристалічні дисплеї здатні відображати як статичної так і динамічної інформації. Залежно від технології дисплея піксель може змінювати свою ярксоть зі швидкістю від 5 до 20 разів на секунду. Це дозволяє формувати рядок, що біжить, з довгого тексту, миготливий курсор і іншу анімацію яка буде спрощувати взаємодію з користувачем.

Для підключення стандартного рідкокристалічного дисплея до контролера зазвичай використовується 7 висновків (5 для передачі даних та 2 для живлення). Якщо дисплей має підсвічування, то він зазвичай вимагає ще два висновки. Багато дисплеїв мають власний контролер, що дозволяє керувати всіма функціями за стандартними протоколами (SPI, i2c і т.д.). .

Проекти, в яких використовуються рідкокристалічні дисплеї, дозволяють виводити потрібну користувачеві інформацію у звичному текстовому вигляді навіть у тих випадках, коли обчислювальні можливості системи обмежені і ми не можемо використовувати повноцінні дисплеї. Тому для прикладних проектів, в яких стоять питання енергоспоживання та вартості компонентів, маємо сенс використовувати саме такий тип дисплеїв.