自动显示技术作业答案

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、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（3～6V），微功耗（0.3～100uW）。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。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－5～＋50℃。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0～9（以及A～F）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D3D2D1D0转换为七段LED驱动信号，即a、b、c、d、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0～9（BCD为0000～1001）。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。工作权过程验：以4位动厕态数幼码扫炊描显早示电疾路为匙例，践如下魂图所耗示段驱情动电雹路由CD加45泊11（BC摇D码锁澡存/译码/驱动康器）阳和CD亿45骗03（六冒同相挠三态棍缓冲等器）岛组成颈。CD谈45喘03的D0～D3，是雷数据深输入悼端，胸与数睁字仪燥表的破四位茎十进妖制计骨数器妈相接讯；Q1～Q4是数瞒据输哥出端散，分坑别与CD茶45禽11的A～D端相暖接。DS是三刻态禁碰止端咳，当DS＝1时，Qn＝Dn，当DS＝0时，Qn呈高醉阻抗任状态率。DS块1～DS移4分别宁由位巡寿驱动劝信号拐下Y0～Y3控制撑，这谁样，伸四路BC披D码的安输出眨与位段选通运信号真严格兆保持收同步矩，保萄证扫歌到哪纯一位勉时就掩显示章该位蛋的数宿据。位驱见动电裹路包括此节拍拴发生掉器和冶驱动武器。蹈两级犯反相帖器（CD引40览69）构大成的RC振荡稀器产薪生大盘约为20卡0H砍Z的时山钟信即号，奴送到CD芬40拦17（十紫位计聋数/分配价器）饼的CP端产慌生一界系列类节拍殿脉冲蜂。应注用中校，将CD洽40煎17的第5拍作植为复高零信驰号接摄至RS颗T端(复零极端)，使CD商40吹17以Y0～Y3为一俘个周敌期循致环地贞工作壤。为江了能我驱动亏共阴源极LE枕D数码张管，餐利用与四只赢三极围管（2S镇C9什01卖3）将Y0～Y3倒相魄扩流属后作广为LE味D数码靠管的托位选币通信死号。特点丢：简化习数码曲管驱暖动线畅路（特笛别是览数码秧管管煤脚接冲线）件；降低保驱动元电流（任种一时营刻瞬末间只姨有一揉个数汁码管翅发光仿）；降低投硬件挥开支（特别别对胞于位纹数多负，以正及使沃用单苦片机傍驱动额）；4、试窗设计愈：用刚一位LE册D数码沟管（庄共阴裙或共脱阳）购进行根楼层泻显示晒。（扑电源脉＋12葡V，八案层，咱使用8个行匙程开偿关）由。【方案恒、技税术路含线、蛛电路互设计依、工逐作过眼程说鬼明、衰器件钥参数辟设计】解：方案咸：根据披应用疮要求取，选肃择用金开关训组合锄控制诱驱动扩数码梨管显政示，裹利用药二极甜管进猫行编液码，黎实现扁八位俱开关→7段驱穗动转弄换，局由数斥码管断显示唤楼层缓。技术袭路线计：设计吃电路杠核心何是一头个8状态——色7段数舞码显处示的史编码隔器，托可直产接使拜用逻网辑电炎路实源现，氏也可匙用通浅用编测码电溜路实峡现，慈因较买为简费单，涛这里筹直接浊使用推二极柳管或缎门电祝路构寻成。电路榨设计水：工作窃过程及说明浊：电梯红运行挖到相倡应楼沸层，圾对应去行程左开关病闭合系；电源12庸V经过科行程哄开关侄加到估相关垒节点疑的二巩极管睬阳极市，电学流经诊二极贸管流芳至相徒关的肯数码惕管段LE湾D并点自亮，绪发光督组合驱形成肿楼层线数字态。电阻除对LE熄D进行充限流挖，使LE植D电流盾控制祥在约10寨mA。器件叔参数堆设计宇：电阻比值计俱算：驱动