Рідкокристалічні індикатори виробництва МЕЛТ

В даний час спостерігається значне піднесення виробництва радіоелектронної апаратури в Україні. На ринку з'явилося різноманітне обладнання для автоматизованого збирання плат як вітчизняного, так і зарубіжного виробництва. Технологія ж виробництва рідкокристалічних індикаторів (ЖКІ) на сьогоднішній день в Україні важко здійснити з двох причин. По-перше, необхідно встановлювати керуючі кристали на плату за технологією кристал на плату (COB). По-друге, немає доступних кристалів українського виробництва. Компанія МЕЛТ вже понад два роки займається вирішенням цих завдань. Розроблені та серійно виробляються керуючі кристали для різних варіантів рідкокристалічних модулів. Запущено власну лінію складання методом COB. Якість виробництва модулів забезпечується сучасним технологічним обладнанням та застосуванням новітніх розробок компанії МЕЛТ.

Компанія МЕЛТ виробляє РКІ за стандартною конструкцією, що завоювала популярність у всьому світі: жорстка основа модуля у вигляді друкованої плати із встановленою на ній М/С контролера за технологією COB. Металева рамка фіксує РК-панель і притискає гуму гуми до плати і скла. Однією з безперечних переваг даної конструкції є можливість відновлювати працездатність модулів шляхом нескладної заміни плати або РК-панелі.

Технологія Chip On Board (СОВ)

Відомі два варіанти встановлення мікросхем на плату. Перший — кристал упаковується в пластмасовий корпус із гнучкими чи жорсткими висновками, які припаюються до плати. Переваги цього способу: ремонтопридатність, простота установки, а суттєвий недолік – висока ціна. Вартість корпусукристала можна порівняти з вартістю плати, на яку він згодом буде встановлюватися, тому є сенс встановлювати кристал безпосередньо на плату. У цьому випадку при виході з ладу кристала плату замінюють просто новою. Складання індикаторів за технологією Chip On Board гарантує отримання достатньо конкурентоспроможної продукції, що повністю відповідає міжнародним вимогам якості.

Температурний діапазон РКІ визначають фізико-хімічні властивості РК-панелі. При зниженні температури збільшується час перемикання РК-панелі, що робить динамічну індикацію, що важко здійснити. Подальше зниження температури призводить до руйнування РК-панелі. Таким чином, якщо вимкнено живлення приладу, де встановлений РКІ з підігрівом, то за низької температури працездатність модуля втрачено. Для вирішення цієї проблеми компанія МЕЛТ випускає РКІ двох температурних діапазонів: звичайного (0.50 ° С) і розширеного (-30. 70 ° С).

Тип ЖК-панелі РКІ

Компанія МЕЛТ випускає РКІ з РК-панелями двох видів: Reflective – працює на відображення світлового потоку та Transflective – на просвіт (рис. 1). Скло типу Transflective бувають двох типів: positive та negative. Rositive є прозорим тлом, на якому при подачі відповідних сигналів стають непрозорими певні ділянки. Negative є непрозорим тлом, на якому стають прозорими відповідні ділянки.

РКІ з РК-панелями Reflective рекомендується застосовувати в недорогих конструкціях, що експлуатуються в умовах із достатнім рівнем освітлення.

РК-панелі Transflective дорожчі, оскільки в них застосовується додатковий елемент підсвічування. Їх рекомендується використовувати у конструкціях, якіексплуатуються за будь-яких умов освітлення.

У РКІ, що випускаються компанією МЕЛТ, застосовують світлодіодне (LED) і люмінесцентне (EL) підсвічування. LED-підсвічування відрізняється довговічністю (20 000–100 000 годин), не вимагає додаткового джерела живлення, проте має досить високий струм споживання (від 10 до 100 мА) і великі габаритні розміри (висота індикатора збільшується в середньому на 3–5 мм) . EL-підсвічування відрізняється дуже низьким струмом споживання при підвищеній світловіддачі та малими габаритами, але цей тип підсвічування вимагає додаткового джерела живлення (100 В), а термін служби становить 2000-5000 годин. В даний час РКІ з EL-підсвічуванням знаходяться у стадії підготовки до виробництва.

Напруга живлення РКІ

Один з найбільш привабливих моментів для розробника - широкий діапазон напруги живлення. Керуюча мікросхема РКІ вимагає напруги живлення від 3 до 6 В. Однак для отримання нормальної контрастності РК-панелі на неї потрібно подавати напругу від 3 до 16 В залежно від температури навколишнього середовища та типу самого скла. Таким чином, якщо потрібно РКІ з напругою живлення 3, то достатньо взяти серійний модуль і на додаток до нього зібрати мікропотужний перетворювач напруги, вихід якого необхідно з'єднати з входом управління контрастністю РКІ (рис. 2). Від вихідної напруги перетворювача в цьому випадку залежить контрастність РКІ. Якщо напруга живлення індикатора та РК-панелі рівні, то контрастність можна регулювати за допомогою підстроювального резистора, включеного між входом V0 та GND РКІ. Контрастність РКІ залежить також і від робочої температури, тому для виробу, що працює в широкому діапазоні температур, вихідну напругу перетворювача слід зробититермозалежним. Зверніть увагу, що на РКІ будь-якого типу неприпустимий вплив статичної електрики вище 30 В.

Рідкокристалічний модуль МТ-10Т7-7

Рідкокристалічний модуль МТ-10Т7-7 є найпростішим з МЕЛТ ЖКИ, що випускаються компанією. Цей модуль став найбільш популярним при розробці простих конструкцій через невисоку ціну і дуже зручний інтерфейс. Він зібраний на односторонній друкованій платі з одним керуючим кристалом. Усі елементи модуля розташовані між платою та склом, що дозволило забезпечити найвищу якість та надійність (рис. 3). Модуль може відображати десять знайомест, кожне знайоместо є вісім сегментів, розташованих у вигляді вісімки з точкою (рис. 4). Будь-який сегмент будь-якого знайомства можна включати і вимикати незалежно від інших сегментів, що дозволяє забезпечити достатньо інформативну індикацію в недорогих конструкціях. Структурну схему модуля МТ-10Т7-7 наведено на рис. 5. Пам'ять модуля складається з десяти регістрів, що відповідають кожному з десяти знайомств. Кожен регістр поділений на два зошити, старшу (H) та молодшу (L). Старший зошит відповідає сегментам h, b, c і f, молодший - g, e, d і a (рис. 4). Запис високого рівня викликає висвічування відповідного сегмента, запис низького рівня його згасання.

Рідкокристалічні модулі з вбудованим знакогенератором

В даний час компанія МЕЛТ серійно виробляє три типи рідкокристалічних модулів з вбудованим знакогенератором: MT-10S1-2, MT-16S2-2Н, MT-16S2-2D (рис. 9-11). У процесі підготовки до виробництва знаходиться РКІ МТ-16S2Q, який відрізняється від MT-16S2-2Н великим розміром символів, що відображаються. Контролер управлінняРК-панеллю аналогічний HD44780 фірми Hitachi або KS0066 фірми Samsung. Модулі випускаються зі світлодіодним підсвічуванням і без неї.

Модулі МТ-16S2-2H та MT-16S2-2D дозволяють відображати два рядки по шістнадцять символів у кожному. Символи відображаються у матриці 5–8 пікселів та курсор. Інтервали між символами шириною в одну точку, що відображається. Ці модулі є повними аналогами РКІ виробництва POWERTIP, MICROTIPS, BOLYMIN тощо.

MT-10S1-2 дозволяє відображати 10 символів в одному рядку при матриці символу 5-8 пікселів плюс курсор. Кожному символу, що відображається, відповідає його код в комірці пам'яті модуля. Модулі містять два види пам'яті: кодів відображуваних символів і знакогенератора користувача, а також логіку для управління РК-панеллю. Габаритні розміри модулів (рис. 12-14).

Призначення висновків МТ-10S1-2, МТ-16S2-2Н та МТ-16S2-2D наведено в табл. 7.

РКІ з вбудованим знакогенератором дозволяють:

виводити на РК-панель зображення символів із вбудованого знакогенератора;
запам'ятовувати до восьми зображень символів, що задаються користувачем, а також виводити їх;
виводити миготливий і немиготливий курсор двох типів;
працювати як по 8-, так і по 4-бітній шині даних.

Тимчасові діаграми читання та запису зображені на рис. 15. Динамічні характеристики наведено у табл. 5. Характеристики модулів постійного струму наведені в табл. 6.

Модулі управляються за 4- або 8-бітним інтерфейсом. Розрядність інтерфейсу визначається користувачем за допомогою відповідних команд (рис. 16). Вказаний час виконання команд є максимальним. Його немає необхідності витримувати за умови читання прапораBS. Як прапор BS дорівнює 0, можна писати наступну команду чи дані. Діаграма обміну за 4-бітним інтерфейсом зображена на рис. 17, а по 8-бітному - на рис. 18. При роботі з 4-бітним інтерфейсом у кожному циклі необхідно передавати (читати або писати) всі вісім біт. Передача старших чотирьох біт без подальшої передачі молодших чотирьох біт заборонена. Рекомендований алгоритм початкової установки модулів після подачі живлення наведено на рис. 19.