Матричный индикатор

Принцип формирования изображения, используемый в матричных индикаторах

Мáтричный индикáтор — разновидность знакосинтезирующего индикатора, в котором элементы индикации сгруппированы по строкам и столбцам. Матричный индикатор предназначен для отображения символов, специальных знаков и графических изображений в различных устройствах. Матричным индикатором считается устройство, объединенное в законченном конструктиве - корпусе. В отличие от экрана или дисплея, индикатор имеет ограниченное количество элементов индикации, либо предназначен для отображения одного или небольшого количества символов. Название происходит от понятия матрица (математика).

Устройство и принцип действия

Схема одноцветного светодиодного матричного индикатора

Матричный индикатор состоит из большого количества однотипных элементов — пикселей, сгруппированных в строки и столбцы. Матричные индикаторы могут основываться на различных типах индикаторов: жидкокристаллические, светодиодные, люминисцентные, блинкерные и т. п.

По принципу формирования изображения матричные индикаторы бывают двух видов: статические и динамические (мультиплексные).

В статических матричных индикаторах каждый пиксел имеет индивидуальный драйвер-формирователь напряжения (тока). При небольшом разрешении индикатора (например 4×4 пиксела), при больших размерах индикатора и большом потреблении, зачастую дешевле использовать статический способ. Кроме того, такой способ формирования изображения используется в применениях, где требуется низкий уровень электромагнитных помех.

В индикаторах, работающих по динамическому принципу, строки и столбцы объединены между собой. В этом случае в индикаторе одновременно может работать только один столбец или строка. За счет быстрой динамической смены показываемых строк (столбцов) и инерционности человеческого зрения, или инерционности самих элементов индикации, изображение складывается в картинку.

Динамический принцип формирования изображения применим только к индикаторам, обеспечивающим малое время включения/выключения. Например, для матричных индикаторов, состоящих из блинкеров или ламп накаливания, динамический принцип формирования изображения не применяется.

Управление индикатором

Управление матричным индикатором обычно соответствует мультиплексному принципу формирования изображения и происходит следующим образом: выбирается одна из строк путём подачи питания, при этом сигнал (код) подаётся на те ячейки в строке, которые должны быть включены. Затем выбирается следующая строка и процесс повторяется. Напряжение (ток) на выводах индикатора формируется с помощью управляющей схемы — драйвера.

В устройствах с инерционными элементами индикации, либо бистабильными элементами, состояние каждого пиксела фиксируется с помощью электронной схемы аналогично мультиплексному способу управления. Поскольку каждый пиксел индикатора обладает кратковременной или долговременной памятью состояния, это позволяет существенно снизить частоту циклов управления, вплоть до нуля в случае бистабильного экрана, когда цикл управления повторяется только в момент изменения информации.

Наиболее распространённые модели матричных индикаторов имеют разрешения 5×7, 5×8 и 8×8 пикселей. Индикаторы бывают монохромные и многоцветные: в последнем случае каждый пиксель состоит из двух или трёх элементов разных цветов, управляемых отдельно. Матричные индикаторы могут иметь рамку, не содержащую пикселей и не принимающую участия в формировании знака, либо могут быть бесстыковыми, позволяющими при установке в ряд формировать непрерывную строку символов. Часто из них формируются устройства отображения типа бегущая строка. Выпускаются также готовые блоки для отображения одной или нескольких строк символов.

	Бегущая строка на матричных индикаторах
	Пример использования

Преимущества матричных индикаторов

На матричный индикатор можно выводить даже иероглифы

• Большое количество отображаемых символов: цифры, буквы любых алфавитов (зависит от разрешения индикаторов), как заглавные, так и строчные, знаки препинания, псевдографика, и даже простые рисунки;
• Более привычная форма символа, по сравнению с сегментными индикаторами (имеет значение прежде всего для букв).

Недостатки

• Бо́льшая сложность, по сравнению с сегментными индикаторами;
• Более высокая цена;
• Более низкая надёжность;

См. также

• Электронный индикатор
• Семисегментный индикатор
• Девятисегментный индикатор

Литература

• Н.И. Вуколов, А.Н. Михайлов Знакосинтезирующие индикаторы / под ред. В.П. Балашова. — М.: Радио и связь, 1987. — 592 с.
• ГОСТ 25066–91 Индикаторы знакосинтезирующие. Термины, определения и буквенные обозначения

В данной статье или разделе имеется список источников или внешних ссылок, но источники отдельных утверждений остаются неясными из-за отсутствия сносок. Вы можете улучшить статью, внеся более точные указания на источники.

Электронные компоненты

 

Пассивные твердотельные	Резистор  · Переменный резистор  · Подстроечный резистор  · Варистор  · Конденсатор  · Переменный конденсатор  · Подстроечный конденсатор  · Катушка индуктивности  · Кварцевый резонатор  · Предохранитель  · Самовосстанавливающийся предохранитель  · Трансформатор
Активные твердотельные	Диод  · Светодиод  · Фотодиод  · Полупроводниковый лазер  · Диод Шоттки  · Стабилитрон  · Стабистор  · Варикап  · Вариконд  · Диодный мост  · Лавинно-пролётный диод  · Туннельный диод  · Диод Ганна Транзистор  · Биполярный транзистор  · Полевой транзистор  · КМОП-транзистор  · Однопереходный транзистор  · Фототранзистор  · Составной транзистор · Баллистический транзистор Интегральная схема  · Цифровая интегральная схема  · Аналоговая интегральная схема Тиристор  · Симистор  · Динистор  · Мемристор
Пассивные вакуумные	Бареттер
Активные вакуумные и газоразрядные	Электронная лампа  · Электровакуумный диод  · Триод  · Тетрод  · Пентод  · Гексод  · Гептод  · Пентагрид  · Октод  · Нонод  · Механотрон  · Клистрон  · Магнетрон  · Амплитрон  · Платинотрон  · Электронно-лучевая трубка  · Лампа бегущей волны
Устройства отображения	Электронно-лучевая трубка  · ЖК-дисплей  · Светодиод  · Газоразрядный индикатор  · Вакуумно-люминесцентный индикатор  · Флажковый индикатор  · Семисегментный индикатор
Акустические устройства и датчики	Микрофон  · Громкоговоритель  · Тензорезистор
Термоэлектрические устройства	Термистор  · Термопара  · Элемент Пельтье