Алексей Сапелов

Жидкокристаллические индикаторы фирмы Winstar

Жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ) находят применение в самых различных областях науки и в промышленности. Основными их достоинствами являются малая потребляемая мощность, низкие рабочие напряжения, удобное конструктивное исполнение, долговечность (12–15 лет непрерывной работы).

Одним из ведущих поставщиков ЖКИ является компания Winstar, выпускающая полную линейку стандартных модулей алфавитно-цифровых и графических индикаторов. Она была основана в 1992 г. на Тайване и в настоящее время является динамично развивающейся компанией. В 2000 г. продукция фирмы впервые вышла на российский рынок и сразу же зарекомендовала себя с лучшей стороны. Индикаторы Winstar не уступают по качеству изделиям таких известных фирм, как Ampire, Powertip, Data Vision, Bolymin, и имеют конкурентоспособные цены.

При изготовлении индикаторов Winstar применяет следующие технологии:

COB (Chip on Board) — монтаж элементов на печатную плату. Модуль включает в себя непосредственно стекло, интерфейс и малогабаритную печатную плату с контроллером;

COG (Chip on Glass) — эта технология предусматривает монтаж контроллера непосредственно на стекло индикатора, выводы разъема выполняются в виде металлических контактов;

COF (Chip on Flex) — элементы монтируются на гибкую печатную плату, что позволяет уменьшить габариты индикатора.

В качестве устройств ввода информации могут применяться устройства типа Touch Panel, представляющие собой комбинацию прозрачной токопроводящей пленки и стекла. Панель монтируется прямо на стекло, что существенно экономит место. Ввод информации осуществляется нажатиями на нее. Такой способ позволяет, в частности, вводить графическую информацию.

Выбор типа индикатора

Выбор оптимальной версии ЖКИ зависит от множества определяющих факторов: цвет, тип материала жидкого кристалла, вид подсветки, температурный диапазон, потребляемая мощность, угол обзора (табл. 1).

Таблица 1. Выбор типа индикатора Winstar

Таблица 2. Символьные индикаторы Winstar

Таблица 3. Графические индикаторы Winstar

Таблица 4. Инверторы для EL-подсветки

Контрастность изображения индикатора зависит от материала жидкого кристалла. Ниже представлены основные виды материалов.

• TN (twisted nematic) — жидкий кристалл с поворотом на 90°;
• STN (super twisted nematic) — жидкий кристалл с поворотом от 180 до 270°;
• FSTN (formulated STN) — жидкий кристалл STN с компенсационными оптическими добавками.

Модули типа FSTN имеют максимальный контраст за счет применения специальной технологии чернения.

При выборе модуля необходимо обращать внимание на угол обзора — 6:00 или 12:00 часов. (Если оператор смотрит сверху, угол обзора принято называть «12:00 часов», снизу — «6:00 часов».)

Большинство модулей работают от единого источника питания напряжением +5 или +3 В. Применение источника напряжением +3 В позволяет минимизировать потребляемую мощность. Имеются варианты ЖК-модулей, позволяющих программно переводить устройство в «спящий» режим.

Подсветка ЖКИ

Для подсветки ЖКИ используются различные способы. Рассмотрим их подробнее.

LED (светодиодная) подсветка может иметь два исполнения:

• краевая, имеющая несколько рядов светодиодов по краям стекла;
• фронтальная, имеющая несколько рядов светодиодов непосредственно под стеклом.

Достоинствами этой подсветки является ее долговечность, отсутствие необходимости в дополнительном источнике питания, большое разнообразие цветов. Основной недостаток — большой ток потребления.

EL (электролюминесцентная) подсветка, которая выполняется в виде тонкой пластины, что позволяет существенно сократить толщину и вес индикатора. Основным недостатком такой подсветки является сравнительно небольшой срок службы — до 7 тыс. часов.

CCFL-подсветка (лампа с холодным катодом) используется в основном в больших графических индикаторах. Отличается высокой яркостью и длительным сроком службы (до 20 тыс. часов).

Для модулей с EL- и CCFL-подсветкой необходим преобразователь напряжения (инвертор). Он может быть внешним или встроенным.

Характеристики инверторов для EL-подсветки представлены в табл. 4, для CCFL — в табл. 5.

Интерфейс ЖКИ

Обмен информацией с ЖКИ в зависимости от выбранного режима осуществляется по параллельному 8- или 4-разрядному интерфейсу. Возможен вариант исполнения модели, имеющей последовательный интерфейс I2C.

Индикаторы, изготавливаемые по индивидуальному заказу

В случае невозможности подбора ЖКИ из числа выпускаемых индикатор можно изготовить по индивидуальному проекту заказчика. Для размещения заказа необходимо заполнить спецификацию, где указываются его основные технические параметры, такие как технология изготовления, напряжение питания, потребляемая мощность, размер точки и т. д. Также к заказу необходимо приложить эскиз с указанием всех размеров и деталировкой сегментов. Примерный срок его исполнения — от одного до двух месяцев с предоставлением образцов для проверки. На рис. 1 и 2 представлены примеры заказных индикаторов.

Рис . 1. Индикатор, изготовленный для электронных весов.

Рис. 2. Пример индикатора, выполненного по технологии COG (Chip on Glass)

Таблица к рис.2

Таблица 5. Инверторы для CCFL-подсветки

Алексей Сапелов