自动显示技术作业1答案.ppt

1、第一章作业： 1、简述液晶显示器的显示原理和显示过程及其特点。 2、简述单位共阴极数码管七段译码的逻辑关系和显示原理及驱动过程。 3、试以4位动态数码扫描显示电路为例，简述其显示原理和工作过程及其特点。 4、试设计：用一位LED数码管（共阴或共阳）进行楼层显示。（电源12V，八层，使用8个行程开关）。【方案、技术路线、电路设计、工作过程说明、器件参数设计】 作业请自主完成，请勿互相抄袭，否则主客同时处理！后果自负！,1、简述液晶显示器的显示原理和显示过程及其特点。,解： 显示原理：液晶在电场作用下，使穿透其中的光线的偏振方向发生改变： A、液晶两端有电场时，光线穿过时不发生偏振变化(0)； B

2、、液晶两端无电场时，光线穿过时发生90偏振变化。,显示过程：,对于反射型LCD为例： A、显示电极加电压，形成白底黑色显示,简略叙述光线通过情况（本人略）,显示过程：,B、显示电极不加电压，白底无显示,简略叙述光线通过情况（本人略）,特点：,l）低电压（36V），微功耗（0.3100uW）。液晶显示器本身不发光，因而极为省电，属微功耗器件。适宜与CMOS电路直接相配，可用于各种自动化检测设备的数字及图形显示，尤其适合于电池供电的便携式数字仪表。 2）显示对比度与环境光强呈正比。与大多数显示器件不同，其显示清晰度与环境亮度呈正比关系，环境光越强，其显示越清晰，对比度（反差）也越强（主要针对反射型

3、液晶显示器而言）。因此，反射型液晶显示器适合在明亮环境下使用；透射型液晶显示器适合在光线较暗环境下使用。常见增加辅助光源，提高显示效果方法有： 【1】环境补光法：适用于反射型液晶显示器，小面积显示器。一般在显示屏前侧面设置照明灯，以增加环境光强，增强液晶显示器的显示清晰度和对比度。 【2】背光透光法：适合于透射型、大面积液晶显示器。背光灯一般装在液晶显示屏的背面，利用液晶单元的透光形成显示，获得较高的亮度和对比度。 3）显示面积大，体积小，外形薄。 4）响应速度较低。由于其工作原理特点，其响应时间和余辉较长（一般为毫秒级），对于快速图象会呈现“拖尾”现象。 5）机械特性不够好，温度适应范围较小

4、。机械强度低，易受力破损（一般为玻璃密封）；其温度适应范围窄，工作温度一般为550。 6）液晶显示器无辐射，利于保护眼睛。,2、简述单位共阴极数码管七段译码的逻辑关系和显示原理及驱动过程。,解： 显示原理： 由七只（或八只）条状发光二极管按共阳极（全部正极连通）或共阴极（全部负极连通）方式连接并封装起来，组成“日”字形，这样就构成了LED数码管显示器。只要按规定使某些笔划的发光二极管点亮发光，就能显示09（以及AF）的一系列数字和字符。,逻辑关系：,驱动过程：,由集成电路对输入BCD码（或其它数字信号）进行逻辑译码，按BCD数值将D3D2 D1 D0转换为七段LED驱动信号，即a、b、c、d、

5、e、f、g，再扩流输出，以输出足够电流驱动LED数码管，实现对BCD码进行数码显示。 如图CD4511为例，是十进制七段译码驱动集成电路，外接共阴极LED数码管可显示09（BCD为00001001）。,3、试以4位动态数码扫描显示电路为例，简述其显示原理和工作过程及其特点。,解： 显示原理： 动态扫描显示方式，就是让各位数码管按照一定的顺序轮流地驱动发光显示，循环往复。只要循环扫描信号的频率超过30HZ，由于人眼的“视觉暂留”效应，就看不到数字的闪烁现象了。其显示效果与静态是相同的。 与静态驱动相比，动态扫描显示具有功耗低、显示电路外部接线少能简化驱动电路等优点。,工作过程：,以4位动态数码扫

6、描显示电路为例，如下图所示,段驱动电路由CD4511（BCD码锁存/译码/驱动器）和CD4503（六同相三态缓冲器）组成。CD4503的D0D3，是数据输入端，与数字仪表的四位十进制计数器相接；Q1Q4是数据输出端，分别与CD4511的AD端相接。DS是三态禁止端，当DS1时，QnDn，当DS0时，Qn呈高阻抗状态。DS1DS4分别由位驱动信号下Y0Y3控制，这样，四路BCD码的输出与位选通信号严格保持同步，保证扫到哪一位时就显示该位的数据。 位驱动电路包括节拍发生器和驱动器。两级反相器（CD4069）构成的RC振荡器产生大约为200HZ的时钟信号，送到CD4017（十位计数/分配器）的CP端

7、产生一系列节拍脉冲。应用中，将CD4017的第5拍作为复零信号接至RST端(复零端)，使CD4017以Y0Y3为一个周期循环地工作。为了能驱动共阴极LED数码管，利用四只三极管（2SC9013）将Y0Y3倒相扩流后作为LED数码管的位选通信号。,特点：,简化数码管驱动线路（特别是数码管管脚接线）； 降低驱动电流（任一时刻瞬间只有一个数码管发光）； 降低硬件开支（特别对于位数多，以及使用单片机驱动）；,4、试设计：用一位LED数码管（共阴或共阳）进行楼层显示。（电源12V，八层，使用8个行程开关）。【方案、技术路线、电路设计、工作过程说明、器件参数设计】,解： 方案： 根据应用要求，选择用开关组合控制驱动数码管显示，利用二极管进行编码，实现八位开关7段驱动转换，由数码管显示楼层。,技术路线：,设计电路核心是一个8状态7段数码显示的编码器，可直接使用逻辑电路实现，也可用通用编码电路实现，因较为简单，这里直接使用二极管或门电路构成。,电路设计：,工作过程说明：,电梯运行到相应楼层，对应行程开关闭合； 电源12V经过行程开关加到相关节点的二极管阳极，电流经二极管流至相关的数码管段LED并点亮，发光组合形成楼层数字。 电阻对LED进行限流，使LE