Spis treści:
Wielu czytelników Botland Blog wie już, że skrót LED oznacza diodę elektroluminescencyjną (z ang. Light Emitting Diode), czyli mały przewodnik, który staje się oświetlony po przyłożeniu do niego napięcia. W świecie użytkowych technologii rozrywkowych wyrażenie wyświetlacz LED jest często używane bardzo szeroko do opisania ekranów we wszelkiego rodzaju urządzeniach, najczęściej w produktach takich jak telewizory, telefony komórkowe i monitory komputerowe. Te wyświetlacze LED o wysokiej rozdzielczości zwykle wykorzystują niezwykle gęste matryce diodowe – często liczone w tysiącach – do sterowania oświetleniem i cyklem kolorów w milionach pojedynczych pikseli, umożliwiając renderowanie bardzo szczegółowych obrazów o gęstości pikseli do 4k, a nawet większej.
Czym są wyświetlacze LED?
W świecie znacznie mniejszych komponentów definicja wyświetlacza LED jest przyjmowana jako dyskretna, podświetlana płytka odczytowa, która jest raczej mała i prosta. Nierzadko bywa montowana na płytce PCB. Celem tego typu wyświetlaczy LED jest zazwyczaj zapewnienie jasnego i zwięzłego odczytu informacji dla użytkownika.
Takie wyświetlacze LED są często projektowane w oparciu o klasyczny format segmentów,, który będzie znany każdemu, kto kiedykolwiek posiadał zegarek cyfrowy i oglądał na nim “patyczki”. Inne, bardziej zaawansowane modele mogą wykorzystywać szereg alternatywnych stylów wyświetlania i konfiguracji diod, w tym popularne wersje sprzedawane z matrycą punktową albo tablicami świetlnymi.
Typy wyświetlaczy LED
W asortymencie Botland dostępnych jest wiele typów paneli wyświetlaczy LED. Jak wspomnieliśmy wcześniej, niektóre z bardziej powszechnych konfiguracji obejmują wyświetlacze segmentowe, matryce punktowe, wersje alfanumeryczne i paski świetlne.
7-segmentowy wyświetlacz LED
7-segmentowy wyświetlacz LED to taki, w którym dowolna cyfra może zostać wyświetlona za pomocą układu siedmiu oddzielnych segmentów LED. Poszczególne diody w wyświetlaczu 7-segmentowym są ułożone w przybliżony kształt cyfry 8 (wszystkie segmenty podświetlane), dzięki czemu każdy segment LED może być indywidualnie podświetlony (lub pozostawiony bez podświetlenia), co umożliwia wyświetlenie dowolnej cyfry od 0 do 9. Wyświetlacze siedmiosegmentowe są czasami określane skrótem SSD (z ang. Seven-Segment Display; nie mylić z tym samym skrótem używanym dla dysków). Są to jedne z najczęstszych konfiguracji wyświetlaczy LED używanych do dostarczania prostych odczytów numerycznych na szerokiej gamie typów urządzeń. Co znajdziemy wśród nich?
- podstawowe kalkulatory,
- zegary cyfrowe i timery,
- programowalne wyświetlacze cen i numeryczne tablice informacyjne,
- różnorodne mierniki elektroniczne.
SSD są zazwyczaj ograniczone do wyświetlania cyfr i nie są uważane za szczególnie odpowiednie do wyświetlania napisów, bo trudno o dostatecznie czytelne reprezentacje jak w przypadku liter D i O.
14-segmentowy wyświetlacz LED
14-segmentowe wyświetlacze LED mają ten sam podstawowy format, co wersja opisana powyżej i wykorzystują podwójną liczbę diod ułożonych w znanym kształcie ósemki, ale z dodatkiem diod ukośnych przecinających się przez punkt środkowy. Bywają określane konfiguracją gwiazdy albo Union Jack ze względu na skojarzenie z brytyjską flagą. Posiadają je często:
- odtwarzacze DVD,
- radia samochodowe,
- kuchenki mikrofalowe,
- ekrany telefonów z identyfikacją dzwoniącego.
16-segmentowy wyświetlacz LED
Mogliście znać dwa poprzednie typy, ten jest już kojarzony słabiej. 16-segmentowy wyświetlacz LED jest zgodny z tym samym podstawowym układem ósemkowym, ale dodaje parę dodatkowych diod, dzieląc zarówno górny, jak i dolny segment poziomy na dwa. Pozwala to na jeszcze większą szczegółowość w graficznym reprezentowaniu cyfr i liter. Rozwiązanie to jest uważane za wystarczające dla ”pełnych” alfanumerycznych odczytów wyświetlaczy LED na urządzeniach, w których bardziej skomplikowany wyświetlacz LED z matrycą punktową jest niepraktyczny albo po prostu przesadny. Do przykładów zastosowania z poprzedniego akapitu, takich jak DVD, stereo i AGD, możemy doliczyć gry zręcznościowe i automaty do gier.
Wyświetlacze LED z matrycą punktową - matryce LED
Na razie z tym zwiększaniem diod jest chyba dość logicznie. Idąc tym tropem wyświetlacze LED z matrycą punktową można uznać za kolejny krok naprzód w stosunku do 16-segmentowych układów alfanumerycznych. W typowej matrycy LED skupisko poszczególnych diod jest jeszcze gęstsze, podczas gdy same “kropki” (diody LED) są najczęściej ułożone w prostokątną siatkę, która ma szerokość większą od wysokości. Podstawowa zasada działania pozostaje taka sama. Włączając lub wyłączając poszczególne diody w programowalnych sekwencjach pełne wyświetlacze alfanumeryczne mogą być renderowane jako matryca punktowa. Dokładny poziom szczegółowości zależy od gęstości matrycy LED i tego, co chcemy wyświetlić – innymi słowy od rozdzielczości matrycy punktowej. Często spotykane rozdzielczości to:
- 128×16 (2 linie),
- 128×32 (4 linie),
- 128×64 (8 linii,)
- 92×31 (4 lub 3 linie).
Gdzie stosuje się wyświetlacze LED?
W połączeniu jasnego, intensywnego światła, energooszczędności w porównaniu z tradycyjnymi technologiami oświetlenia i długą żywotnością rozwiązania LED zwyciężają z konkurencją w przedbiegach. Światło będzie widoczne nawet w słoneczne dni i pewnie stąd ich popularność w reklamach zewnętrznych, znakach drogowych i informacyjnych tablicach. Użytkownicy mogą także liczyć na szybką reakcję przy zmianie wyświetlanych treści. Można je łatwo integrować z platformami Raspberry Pi czy Arduino w projektach interaktywnych, w tym za pomocą interfejsu GPIO. Można stworzyć coś prostego jak wyświetlacz czasu czy temperatury, interaktywna gra pokroju zabawy w kółko i krzyżyk albo Pong albo do ciekawych efektów świetlnych. Trudno nawet opisać mnogość bibliotek, jakie są dostępne do celów komunikacji LED. Przy zaawansowanych zastosowaniach możemy postawić na protokoły I2C i SPI.
