เฮ้! ในฐานะซัพพลายเออร์ของจอแสดงผล LCD ขนาด 20x4 ฉันมักถูกถามเกี่ยวกับวิธีการทำงานของอุปกรณ์เล็กๆ น้อยๆ เหล่านี้ ดังนั้น ฉันคิดว่าฉันจะใช้เวลาสักครู่เพื่อแจกแจงรายละเอียดให้คุณในแบบที่เข้าใจง่าย
ก่อนอื่น เรามาพูดถึงว่าจริงๆ แล้วจอแสดงผล LCD ขนาด 20x4 คืออะไร ส่วน "20x4" หมายถึงจำนวนอักขระที่สามารถแสดงได้ มี 20 คอลัมน์ 4 แถว ซึ่งหมายความว่าสามารถแสดงอักขระได้ทั้งหมด 80 ตัวในคราวเดียว จอแสดงผลเหล่านี้มักใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทุกประเภท ตั้งแต่เครื่องคิดเลขและนาฬิกาดิจิทัล ไปจนถึงแผงควบคุมอุตสาหกรรมและระบบอัตโนมัติภายในบ้าน
ทีนี้มาดูหลักการทำงานกันดีกว่า หัวใจของจอแสดงผล LCD คือวัสดุคริสตัลเหลว ผลึกเหลวเป็นสถานะของสสารที่มีคุณสมบัติระหว่างของเหลวธรรมดากับของผลึกแข็ง พวกมันสามารถไหลได้เหมือนของเหลว แต่โมเลกุลของพวกมันมีลำดับที่แน่นอนเหมือนในคริสตัล
โครงสร้างพื้นฐานของจอแสดงผล LCD ขนาด 20x4 ประกอบด้วยหลายชั้น มีแผ่นกระจกสองแผ่นที่มีชั้นวัสดุคริสตัลเหลวประกบอยู่ระหว่างนั้น บนพื้นผิวด้านในของแผ่นกระจกแต่ละแผ่นจะมีอิเล็กโทรดโปร่งใส อิเล็กโทรดเหล่านี้จัดเรียงในรูปแบบเมทริกซ์ซึ่งสอดคล้องกับแถวและคอลัมน์ของจอแสดงผล
เมื่อกระแสไฟฟ้าถูกจ่ายให้กับอิเล็กโทรดคู่ใดคู่หนึ่ง มันจะสร้างสนามไฟฟ้าข้ามชั้นผลึกเหลว ณ จุดนั้น สนามไฟฟ้านี้ทำให้โมเลกุลผลึกเหลวเปลี่ยนทิศทาง โดยปกติโมเลกุลคริสตัลเหลวจะถูกจัดเรียงในลักษณะที่ปล่อยให้แสงผ่านได้ แต่เมื่อมีการใช้สนามไฟฟ้า มันจะบิดหรือจัดเรียงในลักษณะที่แตกต่างออกไป ซึ่งขัดขวางหรือเปลี่ยนโพลาไรเซชันของแสง
จอ LCD ส่วนใหญ่ใช้แสงพื้นหลังเพื่อให้แสงสว่าง แสงพื้นหลังมักเป็นแหล่งกำเนิดแสงสีขาว เช่น LED เมื่อโมเลกุลคริสตัลเหลวอยู่ในสถานะปกติ แสงจากแบ็คไลท์จะส่องผ่านจอแสดงผล และเราจะเห็นจุดสว่าง เมื่อใช้สนามไฟฟ้าและโมเลกุลเปลี่ยนทิศทาง แสงจะถูกบังหรือกระจัดกระจาย และเราจะเห็นจุดมืด
ด้วยการควบคุมว่าขั้วไฟฟ้าใดมีกระแสไฟฟ้าจ่าย เราจึงสามารถสร้างรูปแบบต่างๆ ของจุดสว่างและจุดมืดบนจอแสดงผลได้ รูปแบบเหล่านี้ประกอบขึ้นเป็นตัวอักษรและสัญลักษณ์ที่เราเห็น ตัวอย่างเช่น ในการแสดงตัวอักษร "A" ตัวควบคุมการแสดงผลจะส่งสัญญาณไปยังอิเล็กโทรดที่เหมาะสมเพื่อเปิดการรวมพิกเซลที่ถูกต้องเพื่อสร้างรูปร่างของตัวอักษร
ตัวควบคุมการแสดงผลเป็นส่วนสำคัญของระบบ โดยจะนำข้อมูลที่ต้องแสดง เช่น ข้อความหรือตัวเลข มาแปลงเป็นชุดสัญญาณไฟฟ้าที่ถูกส่งไปยังอิเล็กโทรดบนจอแสดงผล ตัวควบคุมยังจัดการฟังก์ชันอื่นๆ เช่น การรีเฟรชจอแสดงผลตามช่วงเวลาปกติเพื่อรักษาเสถียรภาพของภาพ
ข้อดีประการหนึ่งของจอแสดงผล LCD คือการใช้พลังงานต่ำ เนื่องจากจำเป็นต้องใช้กระแสไฟฟ้าที่อิเล็กโทรดเมื่อต้องการเปลี่ยนสถานะของพิกเซล จึงใช้พลังงานน้อยกว่ามากเมื่อเทียบกับจอแสดงผลประเภทอื่นๆ เช่น จอแสดงผล CRT (หลอดรังสีแคโทด)
ข้อดีอีกประการหนึ่งคือการออกแบบที่บางและน้ำหนักเบา ชั้นของแก้วและคริสตัลเหลวมีความบางมาก ซึ่งทำให้จอภาพรวมเข้ากับอุปกรณ์ขนาดเล็กได้ง่าย
ตอนนี้ คุณอาจสงสัยว่าจอแสดงผล LCD ขนาด 20x4 เปรียบเทียบกับจอ LCD ประเภทอื่นอย่างไร มีขนาดและการกำหนดค่าที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นมีจอ LCD 40x2ซึ่งมี 40 คอลัมน์ 2 แถว จึงสามารถแสดงอักขระในแนวนอนได้มากขึ้นแต่แนวตั้งน้อยลง แล้วนั่น.16 2 จอแสดงผลแอลซีดีซึ่งมี 16 คอลัมน์ 2 แถว และเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับโปรเจ็กต์ขนาดเล็ก และ0802 จอแสดงผลแอลซีดีมี 8 คอลัมน์ 2 แถวซึ่งกะทัดรัดยิ่งขึ้น
หากคุณกำลังคิดที่จะใช้จอแสดงผล LCD ขนาด 20x4 ในโปรเจ็กต์ของคุณ มีบางสิ่งที่ต้องพิจารณา ขั้นแรก คุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าไมโครคอนโทรลเลอร์หรืออุปกรณ์ควบคุมอื่นๆ สามารถสื่อสารกับจอแสดงผลได้ จอแสดงผล LCD ขนาด 20x4 ส่วนใหญ่ใช้อินเทอร์เฟซมาตรฐาน เช่น อินเทอร์เฟซ I2C หรือ SPI ซึ่งทำให้ง่ายต่อการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์หลากหลายประเภท
คุณต้องคิดถึงแหล่งจ่ายไฟด้วย ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณมีแหล่งพลังงานที่เสถียรซึ่งสามารถจ่ายแรงดันและกระแสที่ถูกต้องให้กับจอแสดงผลได้
ในแง่ของการเขียนโปรแกรม มีไลบรารีและตัวอย่างออนไลน์มากมายที่สามารถช่วยคุณเริ่มต้นได้ ไม่ว่าคุณจะใช้ Arduino, Raspberry Pi หรือแพลตฟอร์มอื่น คุณสามารถค้นหาข้อมูลโค้ดที่แสดงวิธีส่งข้อมูลไปยังจอแสดงผลและควบคุมฟังก์ชันต่างๆ ได้
เข้าใจแล้ว - หลักการทำงานของจอ LCD ขนาด 20x4 ฉันหวังว่าคำอธิบายนี้จะเป็นประโยชน์ หากคุณสนใจซื้อจอ LCD ขนาด 20x4 สำหรับโครงการของคุณ เราพร้อมให้ความช่วยเหลือ เรานำเสนอจอแสดงผลคุณภาพสูงในราคาที่แข่งขันได้ และทีมงานของเราสามารถให้การสนับสนุนและคำแนะนำทางเทคนิคแก่คุณได้ เพียงติดต่อเรา แล้วเราจะเริ่มการสนทนาเกี่ยวกับความต้องการเฉพาะของคุณได้
อ้างอิง
- "จอแสดงผลคริสตัลเหลว: พื้นฐานและการประยุกต์" โดย Shin-Tson Wu และ Dai-Si Chu
- "จอแสดงผล LCD: คู่มือปฏิบัติ" โดยผู้เขียนหลายคน