具有背光的指针式液晶显示装置.pdf

本发明涉及一种具有背光的指针式液晶显示装置，由电压输入电路、A/D(模拟/数字)转换器电路、译码和驱动电路、背光板、发光二极管背光电路共同连接构成，其相互连接关系为：电压输入电路的输出线与A/D转换器电路的输入线相电气连接；A/D转换器电路的输出线与译码和驱动电路的输入线相电气连接；译码和驱动电路的输出线与发光二极管显示屏的输入线相电气连接；背光板安装在发光二极管显示屏的背面；发光二极管背光电路中的发光二极管安装在背光板中；光线在背光板内部反光体折射，光线经过折射后加强了光亮度；译码和驱动电路可以利用VHDL语言对器件功能进行编程设计。

1、  一种具有背光的指针式液晶显示装置，其特征在于由电压输入电路、A/D(模拟/数字)转换器电路、译码和驱动电路、背光板、发光二极管背光电路共同连接构成，其相互连接关系为：电压输入电路的输出线与A/D转换器电路的输入线相电气连接；A/D转换器电路的输出线与译码和驱动电路的输入线相电气连接；译码和驱动电路的输出线与发光二极管显示屏的输入线相电气连接；背光板安装在发光二极管显示屏的背面；发光二极管背光电路中的发光二极管安装在背光板中。

2、  根据权利要求1所述的具有背光的指针式液晶显示装置，其特征在于电压输入电路由电阻(R₃)和电容(C₅)共同电气连接构成，A/D转换器电路由A/D转换器(IC₁)、电阻(R₁～R₂)、电容(C₁～C₄)、电位器(W₁)共同电气连接构成，译码和驱动电路由可编程逻辑器件((CPLD)IC₂)构成，发光二极管背光电路由发光二极管(D₁～D₁₄)、电阻(R₃～R₁₆)共同电气连接构成。

3、  根据权利要求1或2所述的具有背光的指针式液晶显示装置，其特征在于发光二极管背光板由长方形五面体反光体和乌透光膜构成，其中，长方形五面体反光体由5块平面镜构成。

具有背光的指针式液晶显示装置
                          技术领域
本发明涉及电子、仪表技术与装置技术领域。具体是一种具有背光的指针式液晶显示装置。
                          背景技术
仪表的显示方式有许多种，从形式上主要分为数字、指针两种。数字显示的仪表比较普遍，显示技术也比较成熟。指针式仪表由于受到指针的影响，往往仪表的精度就低，其主要原因是指针显示机械结构的限制。液晶显示的指针技术有了一定的发展，例如：指针式手表等，但是，仅局限以小的体积和利用微机技术的仪表，没有微机的仪表还没有实现也液晶显示指针技术。目前焊接存在的主要问题是：(1)仅仅应用在带微机地仪表中；(2)仅仅应用在手表中；(3)机械指针仪表受到机械结构的限制精度低。
                          发明内容
本发明的目的就是要克服上述现有技术中存在的技术问题，提供一种带LED背光板、译码和驱动电路的具有背光的指针式液晶显示装置。
本发明的具有背光的指针式液晶显示装置由电压输入电路、A/D(模拟/数字)转换器电路、译码和驱动电路、背光板、LED(即发光二极管)背光电路共同连接构成，其相互连接关系为：电压输入电路的输出线与A/D转换器电路的输入线相电气连接；A/D转换器电路的输出线与译码和驱动电路的输入线相电气连接；译码和驱动电路的输出线与LCD显示屏的输入线相电气连接；背光板安装在LCD显示屏的背面；LED背光电路中的LED安装在背光板中。
电压输入电路由电阻R₃和电容C₅共同电气连接构成，A/D转换器电路由A/D转换器IC₁、电阻R₁～R₂、电容C₁～C₄、电位器W₁共同电气连接构成，译码和驱动电路由可编程逻辑器件(CPLD)IC₂构成，LED背光电路由发光二极管D₁～D₁₄、电阻R₃～R₁₆共同电气连接构成。
指针式液晶显示屏由刻度栅格、刻度数值、指针、中心圆、测量功能等符号及印制导电电极共同构成。
LED背光板由长方形五面体反光体和乌透光膜构成，其中，长方形五面体反光体由5块平面镜构成。
本发明的工作作用原理及其电路工作原理如下：打开电源开关，装置开始工作，背光电路中LED点亮，光线在长方形五面体反光体折射，光线经过折射后加强了光亮度，通过长方形五面体上面的乌透光膜将光亮度衬托出来，即起到背光的作用，当有信号经过电压输入电路再输入A/D转换器电路时，有一组输出数字输入到译码和驱动电路，经过处理在0～200之间的一个有效信号输出，指针式液晶显示屏接收到信号摆动指针，一个测量过程结束。
本发明的具有背光的指针式液晶显示方法包括如下步骤：
(1)在指针式液晶显示屏上显示刻度栅格、刻度数值、指针、中心圆、测量功能等符号；
(2)背光电路中LED点亮，光线在背光板(长方形五面体)内部反光体折射，光线经过折射后加强了光亮度，通过长方形五面体上面的乌透光膜将光亮度衬托出来，即起到背光的作用；
(3)A/D转换器将被测量信号进行转换，将经过转换后的信号输出到译码和驱动电路；
(4)译码和驱动电路由CPLD构成，利用VHDL语言对器件功能进行编程设计，实现译码和转换并输出；
(5)指针式液晶显示屏接收到指针信号和功能信号使得指针段点亮，即指针摆动。
本发明与现有技术相比有如下的优点和效果：(1)在指针式液晶显示屏上显示刻度栅格、刻度数值、指针、中心圆、测量功能等符号；(2)光线在背光板(长方形五面体)内部反光体折射，光线经过折射后加强了光亮度；(3)光线通过长方形五面体上面的乌透光膜将光亮度衬托出来，即起到背光的作用；(4)译码和驱动电路利用VHDL语言对器件功能进行编程设计。
                          附图说明
图1是本发明的装置结构示意图；
图2是本发明的指针式液晶显示屏和背光板结构示意图；
图3是本发明的背光板光线折射结构示意图；
图4是本发明的电路原理结构图；
图5是本发明的译码和驱动电路程序图；
图6是本发明的电路原理图。
                        具体的实施方式
在图1中，1是测量功能符号，2是指针式液晶显示屏，3是刻度栅格，4是液晶指针，5是刻度数值，6是中心圆，7是机箱。
图2中，2是指针式液晶显示屏，8是指针，共有指针ZZ₀～ZZ₁₉₉共200条指针，9是第200条指针的代码，10是液晶屏的输出电极，11是背光板。
由图3可以看出，12是侧面反光平面镜，13是背光板，14是LED，15是经过折射后的光线。
由图4可以看出，本发明由电压输入电路、A/D转换器电路、译码和驱动电路、背光板、LED背光电路共同连接构成，其相互连接关系为：电压输入电路的输出线与A/D转换器电路的输入线相电气连接；A/D转换器电路的输出线与译码和驱动电路的输入线相电气连接；译码和驱动电路的输出线与LCD显示屏的输入线相电气连接。
由图5可以看出，电路开始工作，首先进行复位，锁存电路对A/D转换器的字段信号进行输入锁存，每个数字利用七段显示，即有七个信号，选择数字的前三位，根据精度确定指针的数目，逻辑运算电路对数字n进行逻辑运算处理，似的数字n对应指针驱动信号ZZn(n＝0～199)，共有200个液晶显示指针，输出信号ZZn驱动指针点亮，即指针偏转，进行时间延时电路，主要作用是防止A/D转换器的转换速度过快影响观察指针信号，设置时间t＝0.5秒，计时电路进行减法计数，判断时间t＝0？否，继续减法计数，是，延时结束，继续循环主程序。
由图6可以看出，电压输入电路由电阻R₃和电容C₅共同电气连接构成，A/D转换器电路由A/D转换器IC₁、电阻R₁～R₂、电容C₁～C₄、电位器W₁共同电气连接构成，译码和驱动电路由可编程逻辑器件IC₂构成，LED背光电路由发光二极管D₁～D₁₄、电阻R₃～R₁₆共同电气连接构成。
各元器件要求：(1)装置按图1结构设计；(2)按图2结构加工指针式液晶显示屏幕；(4)按图3设计背光箱；(5)按图4和图6设计加工电路及电路板，完成设计和加工；(6)按图5设计。元件和器件的选择：模拟/数字转换器IC₁可以选ICL7106型号，可编程逻辑器件IC₂可以选XC2C384型。