i Display

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Categoria:Elettronica
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I Display
Con il termine display si intende un quadrante o schermo video che rappresenta visivamente i dati forniti o elaborati da un'apparecchiatura elettronica (dall'inglese "to display" = mostrare). Esistono anche display tattili anziché visivi, che mostrano testi in alfabeto Braille, e sono usati dalle persone cieche.
I display più semplici sono i display a segmenti, formati da pochi elementi che accendendosi compongono uno dei simboli predefiniti. Di essi i più semplici permettono di rappresentare solo cifre decimali o esadecimali. A tale scopo contengono sette segmenti per ogni cifra (oppure otto se si considera anche il separatore decimale). I display a segmenti sono usati principalmente per calcolatrici tascabili, registratori di cassa, orologi digitali.
I tipi di display più comuni per i computer sono invece gli schermi a matrice di pixel, detti anche monitor. Le caratteristiche principali che caratterizzano uno schermo sono la sua risoluzione, la sua luminosità e la definizione.
➢ Display analogici
In elettronica, per analogico si intende il modo di rappresentare il segnale elettrico all'interno di una data apparecchiatura (che lavora sotto voltaggio elettrico); il segnale è detto analogico quando i valori utili che lo rappresentano sono continui (infiniti). Cioè se prendessimo in esame un intervallo spazio temporale A - B (tipo quello rappresentato da un potenziometro ed i suoi relativi valori Min(A) e MAX(B)) si passerebbe da Min a MAX per una infinità di mutazioni elettriche, non numerabili in R (dal latino continuum = congiunto, unito insieme). Analogico si contrappone a digitale (=discreto). Analogico significa "continuo", "non discreto".
In parole povere, se considerassimo il semplice ed unico potenziometro (quello del volume) presente su di un amplificatore di potenza (detto anche finale di potenza) di un impianto hi-fi, non saremo mai in grado, una volta mutata la posizione fisica del potenziometro, di riportarlo una seconda volta sulla stessa posizione (cioè sul medesimo valore di resistenza elettrica) o, più volgarmente, allo stesso e medesimo volume.
➢ Display a sette segmenti
Il display a sette segmenti è un dispositivo elettronico in grado di visualizzare le cifre numeriche più alcune lettere alfabetiche e simboli, attraverso l'accensione di combinazioni di sette segmenti luminosi.
Un primo brevetto di questa idea fu depositato nel 1908, ma il suo impiego non divenne comune fino agli anni 70 con l'avvento dei LED e dei display LCD.
Il display a sette segmenti tradizionale è infatti costituito da diodi LED disposti a formare un figura simile ad un 8. Un opportuno circuito elettronico, formato di solito da un decoder da BCD (Binary Coded in Decimal) a "7 segmenti", accende questi LED in modo da fare apparire simboli riconoscibili come cifre numeriche. Alcune lettere alfabetiche possono essere chiaramente visualizzate (A, C, E, F, H, J, L, P, U, Y, b, c, d, e, g, h, i, o, r, t, u) mentre alcune possono essere equivoche (I, O, S). Utilizzando le lettere da A ad F è possibile visualizzare tutte le cifre del sistema esadecimale. Esistono display con LED di diverso colore (rosso, giallo, verde, blu, bianco) e di dimensioni variabili da meno di un centimetro a quasi dieci. Per realizzare display di maggiori dimensioni, solitamente si allineano diversi LED singoli su un circuito stampato. In genere è presente anche un punto decimale in basso a destra. Esistono inoltre display a quattordici ed a sedici segmenti, in grado di visualizzare tutto l'alfabeto.
Questi display sono presenti per esempio in alcuni orologi, in strumenti di misura, nei sistemi di prenotazione usati negli uffici pubblici e nei negozi.
Il concetto alla base del display a sette segmenti è implementato anche in altri dispositivi, per esempio nei display a cristalli liquidi, al plasma o a filamento incandescente. Esistono anche display elettromeccanici, in cui i segmenti sono costituiti da cilindretti bicolore mossi da un elettromagnete.
Esistono anche implementazioni di tipo non elettrico, per esempio cartellini segnaprezzo in cui i segmenti stampati in bianco devono essere anneriti con un pennarello per comporre la cifra.
➢ LCD
Uno schermo a cristalli liquidi, o LCD (Liquid Crystal Display), è un schermo sottile e leggero senza nessuna parte mobile. Esso è composto da un liquido intrappolato in numerose celle. Ogni cella è provvista di contatti elettrici in modo da poter applicare un campo elettrico al liquido che contiene. Le celle stesse sono contenute all'interno di due schermi polarizzati lungo lo stesso asse.
Prima che il campo elettrico sia applicato la luce può passare attraverso il liquido senza nessuna conseguenza sulla sua direzione o sulla polarizzazione, in questo modo tutto l'apparecchio risulta trasparente. Quando il campo elettrico viene attivato le molecole del liquido passano ad uno stato eccitato, causando la rotazione dell'asse di polarizzazione della luce. In questo modo la luce viene dapprima polarizzata passando nel primo filtro, quindi ruotata, passando attraverso il liquido; a questo punto la sua polarità non è più adatta per farla passare attraverso il secondo filtro e lo schermo risulta nero. La grandezza dello schermo si misura in diagonale utilizzando il pollice come unità di misura
➢ I cristalli liquidi
I cristalli liquidi, o per meglio dire "le proprietà liquido-cristalline possedute da alcuni composti organici", furono scoperti nel 1888 dal botanico austriaco Friedrich Reinitzer. Reinitzer si accorse che riscaldando del benzoato di colesterile questo dapprima diventava opaco, per poi schiarirsi al progressivo alzarsi della temperatura. Una volta raffreddato, il liquido diventava bluastro e poi cristallizzava.
In pratica tali sostanze non passano direttamente dallo stato solido a quello liquido, ma in particolari condizioni sono in grado di organizzarsi in fasi intermedie (mesofasi) che presentano caratteristiche sia dello stato solido cristallino che di quello liquido. Questo dualismo giustifica il termine con cui si indicano questi composti: cristalli liquidi.

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