8. Optikai kijelző vezérlést kell készítenie digitális frekvenciamérőhöz. Választania kell a 7 szegmenses LED kijelzők és az LCD-k között, s a választás függvényében kell alkalmaznia meghajtó áramköröket! Feleletében térjen ki a kijelzők működésének magyarázatára is! A vezérlés multiplexeléssel valósul meg, ezért magyarázza el a multiplexelt vezérlés működését! Felkészülése és felelete során használja az alábbi információkat!

1) LED rajzjele, karakterisztikája:

2) Munkapont beállítása:

3) 7 szegmenses LED kijelző (felépítése, típusai):

4) 7 szegmenses LED kijelzők vezérlése:
A kijelző működéséhez közös anódos felépítés esetén a közös anódra "plusz" míg a bekapcsolni kívánt szegmensre (katód) "mínusz" kapcsolunk.
Közös katódos esetén a katódra "mínusz" míg a bekapcsolni kívánt szegmensre (anód) "plusz" kapcsolunk.
A kijelzők vezérléséhez külön vezérlő IC-t is lehet használni.

5) LCD 7 szegmenses kijelzők működése:
LCD → folyadék kristályos kijelző.

Eltérően a fénydiódáktól nem bocsátanak ki fényt, hanem csak külső megvilágítás esetén láthatók. Működésük a folyadékkristályok azon tulajdonságán alapszik, hogy külső elektromos feszültség hatására változtatják fénytani tulajdonságaikat. A folyadékkristály külső feszültség nélkül átlátszó, külső feszültség esetén pedig sötét.

Az LCD kijelzők a megjelenítés során nem bocsátanak ki fényt, hanem a bennük levő folyadékkristály polarizációja révén kontrasztkülönbséget hoznak létre. A polarizációt a virtuális föld és az egyes szegmensek lábai közötti potenciálkülönbség biztosítja. Mindegy melyik a pozitívabb illetve negatívabb, de egy adott állapotot csak rövid ideig lehet fenntartani. Kijelzéskor tehát a virtuális föld és a szegmensek lábai között lévő feszültség irányát váltogatni kell kb. 70Hz frekvenciával.

Felépítése:

Feszültségmentes állapotban felülről nézve a folyadékkristály átlátszó így az alsó üveglapon lévő ezüstszínű fémbevonatot látjuk.
Ha az alsó fémbevonatot és a fölső üveglapon levő fémháló közé feszültséget kapcsolunk, akkor a két fém között a folyadékkristály átlátszatlan lesz és felülről nézve feketének látjuk.
A két fém közé tilos egyenfeszültséget kötni mert az polarizálja a folyadékkristályt.
Megoldás a változó áramú négyszögjel.

6) 7 szegmenses LCD kijelzők vezérlése:

"U_DD = tápfeszültség"
A kapcsolási rajzon az LCD úgynevezett fázis vezérlését láthatjuk.

A jobboldali két kapu és az R-C tag feladata az "U_RD" egyenfeszültségből egy sima négyszögjel kialakítása.

A működtetni kívánt szegmens vezérlő bemenetére logikai "1"-et adunk (pl. Va). A kizáró VAGY kimenetén megjelenik az U_X feszültség. Ez a feszültség kerül a felső üveglapon lévő fémhálóra, míg az alsó üveglapon az U_K feszültség van. Így a felső és alsó fémek között a két feszültség különbsége U_SZ = U_K - U_X van. Látható, hogy ez a feszültség az előbb említett váltakozó négyszögjel, így a folyadékkristály nem fog polarizálódni működés közben. Az frekvenciát az RC tag alkatrészeinek értékével lehet beállítani.

7) Multiplexelt kijelző vezérlés:

A négy darab kijelző "a-b-c-d-e-f-g" kivezetései össze vannak kötve így mind ugyanazt a jelet kapja. A 4 közül viszont csak az egyik kapja meg a működéshez szükséges +5V-ot a fölötte levő PNP tranzisztoron keresztül. Ehhez az adott tranzisztort vezetővé kell tenni, amit a bázisára adott negatív feszültséggel oldanak meg az IC 15-18 lábain. Ha a kijelzőket gyorsan egymás után működtetjük, akkor az emberi szem tehetetlensége miatt mind a 4-et egyszerre látjuk.