词语:点阵
[拼音]:diǎn zhèn
对比度
液晶面板制造时选用的控制IC、滤光片和定向膜等配件,与面板的对比度有关,对一般用户而言,对比度能够达到350:1就足够了,但在领域这样的对比度平还不能满足用户的需求。相对CRT显示器轻易达到500:1甚至更高的对比度而言。只有液晶显示器才能达到这样如此程度,由于对比度很难通过仪器准确测量,所以挑的时候还是要自己亲自去看才行。
深圳市安的利光电科技有限公司提示:对比度很重要,可以说是选取液晶的一个比亮点更重要的指标,当你了解到你的客户买的液晶是用来娱乐看影碟,你们就可以强调对比度比无坏点更重要,我们在看流媒体时,一般片源亮度不大,但要看出人物场景的明暗对比,头发丝灰到黑的质感变化,就要靠对比度的高低来显现了.优派的VG和VX一直强调对比度的指标,VG910S是1000:1的对比度,我们当时拿这款和三星的一款用双头显卡对比测试,三星液晶就明显比不过,大家有兴趣可以试试.测试软件中的256级灰度测试中在平视时能看清楚更多的小灰格即是对比度好!
亮度
液晶是一种介于固态与液态之间的物质,本身是不能发光的,需借助要额外的光源才行。因此,灯管数目关系着液晶显示器亮度。最早的液晶显示器只有上下两个灯管,发展到现在,普及型的也是四灯,高端的是六灯。四灯管设计分为三种摆放形式:一种是四个边各有一个灯管,但缺点是中间会出现黑影,解决的方法就是由上到下四个灯管平排列的方式,一种是“U”型的摆放形式,其实是两灯变相产生的两根灯管。六灯管设计实际使用的是三根灯管,厂商将三根灯管都弯成“U”型,然后平行放置,以达到六根灯管的效果。
信号响应时间
响应时间指的是液晶显示器对于输入信号的反应速度,也就是液晶由暗转亮或由亮转暗的反应时间,通常是以毫秒(ms)为单位。要说清这一点我们还要从人眼对动态图像的感知谈起。人眼存在“视觉残留”的现象,高速运动的画面在人脑中会形成短暂的印象。动画片、电影等一直到现在的游戏正是应用了视觉残留的原理,让一系列渐变的图像在人眼前快速连续显示,便形成动态的影像。人能够接受的画面显示速度一般为每秒24张,这也是电影每秒24帧播放速度的由来,如果显示速度低于这一标准,人就会明显感到画面的停顿和不适。按照这一指标计算,每张画面显示的时间需要小于40ms。这样,对于液晶显示器来说,响应时间40ms就成了一道坎,低于40ms的显示器便会出现明显的“拖尾”或者“残影”现象,让人有混沌之感。要是想让图像画面达到流畅的程度,则就需要达到每秒60帧的速度。
可视角度
液晶的可视角度是一个让人头疼的问题,当背光源通过偏极片、液晶和取向层之后,输出的光线便具有了方向性。也就是说大多数光都是从屏幕中垂直射出来的,所以从某一个较大的角度观看液晶显示器时,便不能看到原本的颜色,甚至只能看到全白或全黑。为了解决这个问题,制造厂商们也着手开发广角技术,到目前为止有三种比较流行的技术,分别是:TN+FILM、IPS(IN-PLANE -SWITCHING)和MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL alignMENT)。
TN+FILM这项技术就是在原有的基础上,增加一层广视角补偿膜。这层补偿膜可以将可视角度增加到150度左右,是一种简单易行的方法,在液晶显示器中大量的应用。不过这种技术并不能改善对比度和响应时间等性能,也许对厂商而言,TN+FILM并不是的解决方案,但它的确是最廉价的解决方法,所以大多数台湾厂商都用这种方法打造15寸液晶显示器。
IPS(IN-PLANE -SWITCHING,板内切换)技术,号称可以让上下左右可视角度达到更大的170度。IPS技术虽然增大了可视角度,但采用两个电极驱动液晶分子,需要消耗更大的电量,这会让液晶显示器的功耗增大。此外致命的是,这种方式驱动液晶分子的响应时间会比较慢。
MVA(MULTI-DOMAIN VERTICAL alignMENT,多区域垂直排列)技术,原理是增加突出物来形成多个可视区域。液晶分子在静态的时候并不是完全垂直排列,在施加电压后液晶分子成水平排列,这样光便可以通过各层。MVA技术将可视角度提高到160度以上,并且提供比IPS和TN+FILM更短的响应时间。这项技术是富士通公司开发的,目前台湾奇美(在大陆奇丽是奇美的子公司)和台湾友达获得授权使用此技术。优派的VX2025WM即是此类面板的代表作,水平,垂直可视角度均为175度,基本无视觉死角,并且还承诺无亮点;可视角度分为平行和垂直可视角度,水平角度是以液晶的垂直中轴线为中心,向左和向右移动,可以清楚看到影像的角度范围。垂直角度是以显示屏的平行中轴线为中心,向上和向下移动,可以清楚看到影像的角度范围。可视角度以“度”为单位,目前比较常用的标注形式是直接标出总水平、垂直范围,如:150/120度,目前的可视角度为120/100度(水平/垂直),低于这个值则不能接受,能达到150/120度以上
频率特性测试仪又称为扫频仪,或频率响应分析仪,它利用矩形具有内刻度的示波管作为显示器,来直接显示被测电路的幅频特性曲线。但由于示波管的使用,使得整个仪器在外形上显得庞大,笨重,如BT-3GII型的扫频仪重量达到10kg,不方便移动式测量。为此,本设计针对其显示部分,将示波管用LCD代替。适用于便携式仪器仪表中。
硬件设计
本设计所选的液晶显示器是深圳某微电子公司的TM320240 EFG,它是一款内藏SED1335控制器的点阵式图形液晶显示模块。LCD控制器选用的是EPSON公司的SED1335,内部拥有一个160种5×7 点阵字符的字符发生器,能分区管理64K的显示存储器,并同时能管理自定义字符发生器。模块TM320240EFG的对外接口实质上就是控制器 SED1335与MCU的接口。在单片机的选型上,考虑到系统功能与电路的简洁,采用Atmel 公司推出的AVR单片机AT90S8535,内嵌8路10位ADC,可直接输入模拟电压信号。
AT90S8535与TM320240EFG接口采用间接访问方式进行连接。单片机通过控制SED1335完成对图形液晶模块的控制。所谓间接访问方式,就是把TM320240EFG作为终端接在AT90S8535的某个并行I/O接口上,AT90S8535通过对该I/O接口的操作,间接地实现对 TM320240EFG的控制。间接访问方式的接口电路与时序无关。
在电路中,AT90S8535使用8位并行PC口作为数据线与模块的数据线DB0~DB7连接,另外还需要一个3位并行接口作为时序控制信号线/RD, /WR和A0。把PB口中的PB0作为写信号接至TM320240 EFG的写控制信号/WR上;PD口中的PD3作为读信号接至TM320240EFG的读控制信号/RD上;PD4作为数据类型选择信号与模块的A0连接。由于这些并行接口在MCU系统中有自己的专用地址,所以TM320240EFG的片选信号 /CS可以不使用,直接接地选通。液晶驱动电源VEE取值为-20V,利用单片DC-DC转换器MC34063从逻辑电源转换生成负电源。电路中LCD电源控制端V0用来调节显示屏灰度,电位器R3作为调节液晶显示对比度使用。
ADC的0通道输入经过检波后的采样信号,带宽为10KHz ,经RC滤波去除交流分量。5.1V稳压管起保护作用,高于5.1V的输入信号被限幅在5.1V之内。该输入波形的X轴方向扫描频率为50Hz,周期为 20ms,12ms工作期,8ms消隐期。外部中断管脚INT0输入50Hz的方波,作为同步脉冲。MCU的晶振选为6M。
屏幕规划
该液晶屏为320×240点阵,将坐标原点(0,0)定在整个液晶屏的左上角,向右为X坐标,向下为Y坐标。为美观起见,四周边框留出空白区域,实际显示曲线的区域为X方向从第24点到264点,共240个点距,30字节;Y方向从第16点到208点,共192个点距, 24字节。为方便观测,在显示区内绘制坐标轴,用虚线等间距地将横向分作10小格,竖向分作8小格。
在进行图形显示时,起初我们采用的是单层显示方法,但由于要求实时显示,必须考虑屏幕的刷新问题。由于此液晶屏属多点阵,刷新满屏需花费很长一段时间,刷新完后还要在屏幕上重新绘制出坐标轴,增加了MCU的操作负担,而且频繁的满屏刷新还会引起屏幕的闪烁现象发生。因此采取的解决方法为:显示时分作两层显示,层为文本属性,第二层为图形属性。将不需刷新的坐标轴、汉字显示在文本层,首地址$0000。将实时动态更新的幅频特性曲线显示在图形层,首地址 $1000,并通过两层的逻辑“或”操作进行合成显示,以达到图文并茂的显示效果。这样,在刷新时,文本层上的坐标轴和汉字可以保持不变,所需刷新的仅为图形层上的曲线。实际测试结果表明,分层显示的设计思路是正确的。
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