En la era digital actual, una tecnología de pantalla simple y eficiente aún respalda silenciosamente el funcionamiento de innumerables dispositivos electrónicos diarios, que es la tecnología de pantalla LCD segmentada.

Desde los paneles de control de electrodomésticos y los relojes electrónicos hasta las pantallas de lectura digital para equipos industriales, la LCD segmentada se ha convertido en una opción ideal para sistemas integrados y requisitos de visualización simples debido a su bajo consumo de energía, bajo costo y conducción simple. Esta tecnología está manteniendo su lugar en el campo de la visualización de alta precisión actual a través de la innovación continua.

La LCD segmentada, también conocida como pantalla LCD segmentada o pantalla LCD con patrones, es un término general para productos LCD que no son de matriz de puntos y que utilizan tecnología de visualización de segmentos de pluma.

Su nombre se originó en la primera aplicación de pantallas LCD, utilizadas principalmente para reemplazar los tubos digitales LED. La pantalla digital de 7 segmentos más básica puede mostrar los números 0-9, de forma similar a la pantalla de las calculadoras y los relojes electrónicos.

A diferencia de las pantallas de matriz de puntos comunes hoy en día, las pantallas LCD segmentadas tienen contenido fijo y están compuestas por segmentos de pluma prediseñados (como números, letras o símbolos simples).

Estos segmentos de pluma son muy flexibles en cuanto a su disposición y forma, no solo se pueden hacer en la forma común de "8", sino que también se pueden hacer en cualquier forma, incluidos logotipos de empresas, varios patrones y texto.

El núcleo de conducción de la LCD segmentada se basa en la tecnología de "escaneo" o "multiplexación por división de tiempo", utilizando el "efecto de persistencia visual" del ojo humano para lograr una visualización estable.

La LCD de código de segmento está compuesta por una estructura de matriz que consta de múltiples "terminales comunes" y "terminales de segmento" que se cruzan. El material de cristal líquido se intercala entre dos electrodos transparentes, y su transparencia se cambia aplicando voltaje: cuando no hay campo eléctrico, la disposición de las moléculas de cristal líquido permite que la luz pase, mostrando el color de fondo; Cuando se aplica un campo eléctrico, las moléculas de cristal líquido se desvían, bloqueando la luz y mostrando colores oscuros.

Los cristales líquidos tienen una característica clave: deben ser impulsados por voltaje de CA, y el voltaje de CC puede causar electrólisis y daños permanentes al material de cristal líquido. La conducción de una LCD requiere la generación de señales de onda cuadrada precisas para garantizar la relación de fase correcta entre los segmentos de visualización y los que no se muestran.

La conducción de la LCD segmentada se divide en dos tipos: conducción estática y conducción dinámica.

La conducción estática es adecuada para terminales COM con pocas o simples pantallas. Cada segmento está conectado de forma independiente a un pin de conducción, lo que es fácil de controlar y no parpadea. Sin embargo, ocupa una gran cantidad de pines y solo es adecuado para un pequeño número de segmentos.

La conducción dinámica es adecuada para pantallas de múltiples segmentos, como calculadoras y relojes electrónicos. Agrupa los electrodos de segmento y escanea diferentes terminales COM de forma compartida en el tiempo, utilizando el efecto de persistencia de la percepción visual humana para lograr una visualización estable.

Por ejemplo, el controlador 4COM divide la pantalla en 4 grupos y activa alternativamente cada grupo de COM. La ventaja de este método es que puede reducir el número de pines, pero la desventaja es que requiere un control de tiempo estricto.

El chip de controlador dedicado simplifica en gran medida la complejidad del control al incorporar lógica de multiplexación y generación de voltaje LCD. Estos chips pueden comunicarse con microcontroladores a través de SPI/I2C, lo que ahorra en gran medida los recursos de pines de la MCU.

La ventaja más significativa de la LCD segmentada es su consumo de energía extremadamente bajo, lo que la hace adecuada para dispositivos alimentados por batería. El chip del controlador, como el HT1621, puede controlar hasta 128 segmentos de pluma, lo que equivale a 16 caracteres "8", mientras que la interfaz es solo unos pocos pines en serie.

En comparación con otras tecnologías de visualización, la LCD segmentada sigue siendo clara y visible bajo una luz intensa, con bajo costo y conducción simple.

Sin embargo, la limitación de la LCD segmentada es que su contenido de visualización es fijo y no puede actualizar dinámicamente ningún gráfico. Esto la hace inadecuada para escenas que requieren mostrar gráficos complejos o cambiar información rica.