സെവൻ സെഗ്‌മെന്റ് ഡിസ്‌പ്ലേ

ഡിജിറ്റൽ കാൽകുലേറ്ററുകൾ, ക്ലോക്കുകൾ തുടങ്ങി ഔട്പുട്ടുകൾ പ്രദർശിപ്പിക്കേണ്ടി വരുന്ന ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളിലാണ് സെവൻ സെഗ്മെന്റ് ഡിസ്പ്ലേ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. പേര് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് പോലെത്തന്നെ ഓരോ ഡിസ്പ്ലേയ്ക്കും ഏഴ് ഭാഗങ്ങളുണ്ട്. അവയിൽ ഒന്നോ അതിലധികമോ ഭാഗങ്ങൾ ഒരേസമയം പ്രവർത്തിപ്പിച്ചാണ് ഔട്പുട്ടിലെ അക്കങ്ങളോ അക്ഷരങ്ങളോ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നത്. രണ്ടുതരം ഡിസ്പ്ലേകളാണ് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

A typical 7-segment LED display component, with decimal point

ലൈറ്റ് എമിറ്റിങ് ഡയോഡ് (LED) ഡിസ്പ്ലേ

സാധാരണയായി ചുവന്ന നിറത്തിലുള്ള അക്കങ്ങളോ അക്ഷരങ്ങളോ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്ന ഡിസ്പ്ലേകൾ LED ഡിസ്പ്ലേയ്ക്ക് ഉദാഹരണമാണ്. ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് LED ഡിസ്പ്ലേയുടെ ഒരു ചെറിയ യൂണിറ്റാണ്. ഇതിനു ഒരു അക്കം മാത്രമേ പ്രദർശിപ്പിക്കാൻ കഴിയൂ. ഇത്തരം ഒന്നിലധികം യൂണിറ്റുകൾ ചേർത്താണ് നിത്യജീവിതത്തിൽ നാം കാണുന്ന ഡിസ്പ്ലേകൾ നിർമ്മിക്കുന്നത്. ചിത്രത്തിലേത് പോലുള്ള ഡിസ്പ്ലേ യൂണിറ്റ് ഒരു DIP ഐ സി സോക്കറ്റ് യൂണിറ്റിലേക്ക് ഇട്ടതിനു ശേഷം എല്ലാ സെഗ്മെന്റുകളേയും പൊതുവായ ഒരു ആനോഡിലേക്ക് (+5 V) ബന്ധിപ്പിക്കുക. ഓരോ ഡിസ്പ്ലേയ്ക്കും ഏഴ് ഭാഗങ്ങളുണ്ടാകും. അവയാണ് ചിത്രത്തിൽ a, b, c, d,e, f, g എന്നിങ്ങനെ അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നത്. ഒരു സെഗ്മെന്റ് ഓൺ ചെയ്യുന്നതിന് അതിനെ അനുയോജ്യമായ ഒരു റസിസ്റ്ററിൽ(150 Ohm) കൂടി ഗ്രൗണ്ടിലേക്ക് ബന്ധിപ്പിച്ചാൽ മതി. ഇങ്ങനെ ഒന്നോ അതിലധികമോ LED കൾ ഒരേസമയം ഓൺ ചെയ്ത് നമുക്കാവശ്യമായ സംഖ്യ പ്രദർശിപ്പിക്കാം. പക്ഷെ ഓരോ സെഗ്മെന്റിനും ആവശ്യമായ വോൾടേജ് പ്രത്യേകം പ്രത്യേകം നൽകേണ്ടി വരും. 20മി. ആംപിയർ കറന്റും 1.2 വോൾട്ടുമാണ് സാധാരണ ഓരോ സെഗ്മെന്റിനും നൽകേണ്ടി വരുന്നത്. ചിത്രത്തിലെ ഉദാഹരത്തിൽ അനോഡുകളെല്ലാം പൊതുവായി ഒന്നിലേക്ക് ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ ഈ രീതിയെ കോമൺ ആനോഡ് ഫോം എന്നാണ് പറയുന്നത്. കോമൺ കാതോട് ഫോമിൽ കണക്ട് ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന ഡിസ്പ്ലേകളും ലഭ്യമാണ്. ഇതിൽ കാതോടുകളെല്ലാം പൊതുവായ ഒരു പിന്നിലേക്കും അവിടെ നിന്ന് ഗ്രൗണ്ടിലേക്കും കണക്ട് ചെയ്യുന്നു. ശേഷം ആവശ്യാനുസരണം ഓരോ സെഗ്മെന്റിനും അനുയോജ്യമായ റസിസ്റ്ററിലൂടെ പോസിറ്റീവ് വോൾടേജ് നൽകി ആവശ്യമായ സംഖ്യകൾ പ്രദർശിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.

ലിക്വിഡ് ക്രിസ്റ്റൽ ഡിസ്പ്ലേ (LCD)

1972-ൽ പീറ്റർ ബ്രോഡി എന്ന അമേരിക്കൻ ശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് ലിക്വിഡ് ക്രിസ്റ്റലിന്റെ സ്വഭാവങ്ങൾ തിരിച്ചറിഞ്ഞ് ആദ്യത്തെ ലിക്വിഡ് ക്രിസ്റ്റൽ ഡിസ്പ്ലേ നിർമ്മിച്ചത്. LED യിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്തമായ രീതിയിലാണ് LCD കൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ഒരു സെഗ്മന്റിനെ ഓൺ ചെയ്യാനും ഓഫ് ചെയ്യാനും മാത്രമേ LED ക്ക് കഴിയൂ. അതായത് ഒരു LED ലൈറ്റ് ഉണ്ടാക്കുമ്പോൾ ലൈറ്റിനെ നിയന്ത്രിച്ച് കടത്തി വിടുകയാണ് ഒരു LCD ചെയ്യുന്നത്. LED സ്വയം പ്രകാശിക്കുമ്പോൾ LCD യ്ക്ക് ഒരു ലൈറ്റ് ഇൻപുട്ട് ആവശ്യമായി വരുന്നു. അതുകൊണ്ടുതന്നെ വളരെ കുറഞ്ഞ പവർ മാത്രമേ LCD കൾ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ.

ഒരു LCD യുടെ ഘടനയാണ് ചിത്രത്തിൽ കൊടുത്തിരിക്കുന്നത്. ഇതിലെ ഏതെങ്കിലും ഒരു ഭാഗത്തു ഊർജ്ജം നൽകുമ്പോൾ ആ ഭാഗം അതേ പ്രതലത്തിലുള്ള മറ്റ് ഭാഗങ്ങളെക്കാൾ ഇരുണ്ട നിറത്തിൽ ആയിത്തീരുന്നു. ചിത്രത്തിൽ 'e' എന്ന സെഗ്മന്റിനു മാത്രം പവർ നല്കിയിരിക്കുന്നതിനാൽ ആ ഒരു വര മാത്രം ദൃശ്യമാകുന്നു. ഇങ്ങനെ ആവശ്യമായ ഭാഗങ്ങളിൽ പവർ നൽകി ആവശ്യാനുസരണം ഏത് സംഖ്യയും പ്രദർശിപ്പിക്കാൻ സാധിക്കും.

നെമാറ്റിക് ലിക്വിഡ് ക്രിസ്റ്റലുകളാണ് LCD നിർമ്മാണത്തിന് വേണ്ടി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഈ ക്രിസ്റ്റലുകൾ രണ്ട് ഗ്ലാസ്സ് പ്ലേറ്റുകൾക്ക് ഇടയിൽ വെക്കുന്നു. ശേഷം അവയിലെ ഏതെങ്കിലും ഒരു ഭാഗത്തേക്ക് ഊർജ്ജം നൽകുന്നു. അതിന്റെഫലമായി ആ ഭാഗങ്ങൾ പ്രകാശം കടത്തിവിടാതിരിക്കുകയും ആ ഭാഗങ്ങൾ ഇരുണ്ടനിറത്തിൽ പ്രത്യകഷമാവുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത്തരം ഡിസ്പ്ലേകൾ ac യിൽ മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയൂ. dc വോൾടേജ് ഇത്തരം ഡിസ്പ്ലേകൾ നശിപ്പിച്ച് കളയുന്നു. ഇരുണ്ട നിറത്തിലുള്ള അക്ഷരങ്ങൾക് പകരം വെളുത്ത നിറത്തിലുള്ള അക്ഷരങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്ന LCD കളും ഇന്ന് ലഭ്യമാണ്.