理论教育 显示窗控制电路:设计与优化

显示窗控制电路:设计与优化

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:但显示窗常有数码管和液晶屏两种形式。在微波炉中最为常见的是七段式数码管显示窗,它也有多种不同的应用形式。但2位或4位显示数字的数码管在具体应用时需有译码器对其进行驱动才能够正常显示数字。

显示窗控制电路:设计与优化

在微电脑控制式微波炉中,为实现人机对话,常以显示窗显示一些字符或图标来指示用户对微波炉的功能要求及微波炉的工作状态。但显示窗常有数码管和液晶屏两种形式。在微波炉中最为常见的是七段式数码管显示窗,它也有多种不同的应用形式。

1.七段式数码管显示窗

七段式数码管显示窗是由条状发光二极管组成的字符显示设备,但它常由2个或4个七段式数码管联合组成,应用在具有不同要求的生产设备及家用电器中。在微电脑控制式微波炉中,最常用的是4个七段式数码管显示窗,如格兰仕WD750B型、格兰仕G8023CSL-K3型等微波炉中就采用了4个七段式数码管显示窗。

(1)七段式数码管的基本结构

七段式数码管是把7个条状半导体发光二极管(LED)按照图3-13中所示的形式排列起来,再将各阳极(P)用引线分别引出,而把各阴极(N)连在一起引出;也可将各阴极用引线分别引出,而把各阳极连在一起引出,然后封装起来,前者为共阴极数码管,后者为共阳极数码管。其电路原理图如图3-14所示。

在七段式数码管中,不同位置的条状发光二极管点亮,就可以显示出0~9的不同数字。

(2)七段式数码管的组合应用

七段式数码管只能显示0~9的单个数字,因此,在具体应用时,常用两个以上的七段式数码管组合起来,才能够显示出人们需要的数字。如用2个或4个七段式数码管按照一定间隙排列在一起后再行封装,就可制成具有2位或4位显示数字的数码管显示窗。其组合形式及电路原理图如图3-15和图3-16所示。但2位或4位显示数字的数码管在具体应用时需有译码器对其进行驱动才能够正常显示数字。

978-7-111-39656-7-Chapter03-18.jpg

图3-13 七段式数码管显示基本结构示意图

978-7-111-39656-7-Chapter03-19.jpg

图3-14 七段式数码管电路原理图

注:a)为5EF1031AP(G)原理图,b)为5EF105KP(G)原理图。

978-7-111-39656-7-Chapter03-20.jpg

图3-15 2个七段式数码管组合及电路原理图

注:为5EF2041KP国产半导体发光数字显示原理图。

978-7-111-39656-7-Chapter03-21.jpg

图3-16 4个七段式数码管组合及电路原理图

注:为5EF4062KG国产半导体发光数字显示原理图。

在实际应用中,七段式数码管的型号较多,其字高尺寸、使用功率、正反向电压及亮度要求等都有一定差别。有关更多的具体型号及参数可查阅相关的电工手册,这里因篇幅所限就不予多述。

2.液晶屏显示窗

液晶屏显示窗是一种被动式液晶平板显示器件,它本身不会发光,而是借助自然光或其他外来光进行显示的。外部光越强,它的显示效果越好,不像发光二极管那样会被强光所淹没。但它具有动态散射和扭曲向列两种电光效应。故也就有两种类型的液晶显示器。

(1)动态散射型液晶显示器的基本结构及工作原理

978-7-111-39656-7-Chapter03-22.jpg

图3-17 动态散射型显示器基本结构示意图

动态散射型显示器是一种驱动电压较高的显示器,其驱动电压一般为15~20V,其主要特点是视角大,但寿命较短,其外形是一个很薄的盒子,盒子两面是透明的玻璃板,中间只有0.01mm厚的液晶材料,如图3-17所示。(www.daowen.com)

在图3-17中,液晶材料是一种在特定温度范围内既能够像液体那样易于流动,又能够像固态晶体那样使分子保持特有排列方式的有机物质。在液晶显示板中,与液晶材料接触的玻璃表面,用特殊方法涂上极薄的导电电极,其中正面电极是透明的,而背面电极是反射型的。当两电极间未加电压时,液晶分子有序排列,呈透明状态不显示;当两电极间加一定电压时,其间液晶中的离子团(添加剂)运动,从而扰乱了液晶分子的排列,液晶折射率发生变化,形成散射,从而达到显示目的。这种显示方式就称为动态散射,采用该种方式制成的显示器就称为动态散射型显示器。

(2)扭曲向列型液晶显示器的基本结构及工作原理

扭曲向列型显示器是一种供电压较低的显示器,其工作电压一般只需3V,工作电流小于1μA,最大电流也只有几微安。它主要是利用扭曲向列效应及表面排列技术,把刻有透明电极的玻璃进行表面处理,使液晶分子在偏振光的作用下在液晶盒内的排列方向能够呈现90°扭曲。其基本结构示意图如图3-18所示。

978-7-111-39656-7-Chapter03-23.jpg

图3-18 扭曲向列型显示器基本结构示意图

但扭曲向列型显示器,多应用于液晶手表及袖珍计算器等。故这里就不予多述。

3.常见实用显示窗

在微电脑控制式微波炉中,常见实用显示窗的规格较多,其显示功能也不完全一致。但其作用是相同的,均是为了显示微波炉当前的工作状态。因篇幅所限,这里仅以格兰仕WD750B型和海尔WH2485EG型微电脑控制式微波炉为例进行简要介绍。

(1)格兰仕WD750B机型中的实用显示窗

在格兰仕WD750B型微电脑控制式微波炉中,其实用显示窗是由4个七段式数码管组成,其实物如图3-19所示,引脚功能及正常状态下的正、反向电阻值见表3-4。

978-7-111-39656-7-Chapter03-24.jpg

图3-19 格兰仕WD750B型微波炉中显示窗实物图

在图3-19中,数码管显示窗的显示控制电路主要由Q8~Q12和Q15等组成,其实物组装如图3-5所示,电路原理图如图3-7所示。但Q8~Q12和Q15是在IC 01(TMP47C400 BN-RH31)的⑤~⑩脚内部功能选择电路控制下对显示窗进行驱动的。同时,IC01的(17)~(20)脚、(22)~(25)脚内部的七段式译码器输出驱动电平控制条状发光二极管或图形发光管,以指示微波炉所处的工作状态。因此,在数码管显示的驱动过程中,IC01的⑤~⑩脚主要输出功能选择信号,而(17)~(20)脚和(22)~(25)脚主要输出字符显示信号不同的选择输出,显示窗有不同的功能显示(见图3-19),同时也有不同的显示数据。

表3-4 格兰仕WD750B显示窗引脚功能及正常状态下的正、反向电阻值

978-7-111-39656-7-Chapter03-25.jpg

注:表中数据用MF47型万用表R×1k档测得,仅供参考。

在图3-19中,若使显示屏显示1min的时钟数据,通过操作控制板上的功能键,可使IC01(TMP47C400BN-RH31)的(18)脚、(19)脚输出低电平,而⑤~⑩脚输出相应的逻辑电平,使Q8~Q10、Q15有选择地导通或截止,以使分钟位字符显示“1”,同时相应的功能图形也会亮起。有关功能操作方法见键盘控制电路一节中的相关介绍,这里不予多述。

(2)海尔WH2485EG机型中的实用显示窗

在海尔WH2485EG型微电脑控制式微波炉中,其实用显示窗的尺寸比较大,显示功能也比较多,其实物如图3-20所示。

在图3-20中,实用显示窗的标注型号为TOF-6403 CMGMYMR-B4013 M0509 20 LH。它是一种具有36个引脚的多功能区的大屏幕显示器,可用于显示烹调时间、显示设定食物重量或当前工作的微波火力,以及各种菜单等。其面板显示功能如图3-21所示。正常时,其在线引脚的正、反向电阻值见表3-5。有关各显示功能的操作方法见键盘控制电路。这里暂不多述。

978-7-111-39656-7-Chapter03-26.jpg

图3-20 海尔WH2485EG型微波炉中实用显示窗实物图

978-7-111-39656-7-Chapter03-27.jpg

图3-21 海尔WH2485EG型微波炉显示窗面板中的烹调菜谱实物图

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈