一, Analiza cerințelor: clarificați funcțiile dispozitivului și scenariile de utilizator
Sarcina principală de personalizare a LCD -ului segmentat este de a defini cu exactitate limitele funcționale ale dispozitivului și cerințele de interacțiune ale utilizatorului. În această etapă, trebuie să se răspundă trei întrebări de bază: Ce informații trebuie să fie afișate dispozitivul? Cum interpretează utilizatorii aceste informații? Conținutul afișat respectă standardele industriei?
Definiția funcțională a graniței
Luând ca exemplu controlerele de temperatură industriale, funcțiile lor de bază includ setarea temperaturii, reale - afișare a temperaturii timpului, modul de funcționare (răcire/încălzire) și alarmă de eroare. Prin urmare, LCD -ul segmentului ar trebui să includă cel puțin următoarele elemente de afișare:
Afișare cu 4 cifre (valoare temperaturii, interval -50 grad ~ 150 grade);
2 Lumini indicatoare de stare (modul de funcționare, starea defecțiunii);
1 simbol unitar (comutarea între gradul /℉).
Logica de interacțiune a utilizatorului
Utilizatorii trebuie să acceseze rapid informațiile despre cheie apăsând butoanele. De exemplu, un producător de echipamente medicale stabilește saturația de oxigen din sânge (SPO ₂) ca arie de afișare primară (3 cifre) și rata pulsului (PR) ca zonă secundară de afișare (2 cifre) atunci când personalizează LCD Codul segmentului de oximetru puls și îmbunătățește semnificativ eficiența operațională a personalului medical prin intermiterea alarmelor scăzute de oxigen de sânge.
Respectarea standardelor industriei
Echipamentul medical trebuie să respecte IEC 60601 - 1 standard de siguranță, iar Conținutul de afișare LCD Cod Segment trebuie să includă informații obligatorii, cum ar fi simbolurile unității și pragurile de alarmă; Tabloul de bord al mașinii trebuie să îndeplinească cerințele de afișare vizuală a vehiculului rutier ISO 15008 pentru a asigura lizibilitatea în medii puternice de lumină sau de noapte. Un anumit producător de electronice auto nu a reușit să marcheze unitatea de viteză „km/h” pe LCD Codul segmentului, ceea ce a dus la faptul că produsul nu trece certificarea mark-ului și întârzierea ciclului pieței cu 3 luni.
2, Afișați planificarea conținutului: de la arhitectura informațională la design vizual
După clarificarea cerințelor, este necesar să se traducă cerințele funcționale într -o arhitectură de conținut de afișare implementabilă. Această etapă necesită luarea în considerare a densității informaționale, a lizibilității și a limitărilor hardware.
Divizia ierarhiei informaționale
Adoptarea unei arhitecturi de nivel trei - a „Informații principale+Informații secundare+Stare prompt”:
Informații principale: datele de bază despre care utilizatorii sunt preocupați cel mai mult (cum ar fi temperatura și viteza) ocupă mai mult de 50% din zona de afișare;
Informații secundare: date auxiliare (cum ar fi valorile și unitățile stabilite), ocupând 20% până la 30%;
Prompt de stare: modul de funcționare, semnal de alarmă etc., obținut prin pictograme sau lumini indicatoare.
Un anumit producător de convertor de frecvență industrială adoptă această arhitectură, stabilind frecvența de ieșire (informațiile principale) ca număr de 4 cifre și frecvența setată (informații secundare) ca număr de 3 cifre. Starea de funcționare (înainte/invers/defecțiune) se distinge prin trei lumini indicatoare LED, reducând rata de eroare a funcționării utilizatorului cu 60%.
Proiectare personaje și pictograme
Selectarea caracterelor: Prioritizează folosind caractere de afișare digitale Standard 7 -} (0 - 9, AF) pentru a evita complexitatea crescută a șoferului cauzată de caractere personalizate. Un anumit producător inteligent de locuințe trebuie să dezvolte un algoritm suplimentar de generare a caracterelor și să crească ciclul de dezvoltare cu 2 săptămâni din cauza utilizării „gradului” de caractere non-standard.
Simplificarea pictogramei: dezasamblați pictogramele complexe în mai multe combinații de segmente de stilou. De exemplu, pictograma nivelului bateriei poate fi compusă din 5 segmente de stilouri orizontale, care indică nivelul bateriei prin aprinderea unor numere diferite de segmente de stilou (20%/40%/60%/80%/100%).
Strategie de afișare dinamică
Afișare rulantă: Potrivit pentru text lung (cum ar fi modelul dispozitivului, codul de eroare). Un anumit producător de echipamente de rețea utilizează LCD Code Segment pentru a derula adrese MAC de afișare, economisind 30% din spațiul de afișare.
Prompt intermitent: utilizat pentru alarmă sau comutare a stării. În echipamentele medicale, alarma scăzută de oxigen din sânge este obținută prin intermiterea digitală (frecvența 2Hz) în zona principală de afișare, care este mai intuitivă decât buzunarele tradiționale.
3, adaptare hardware: Alegeți modelul LCD al segmentului și schema de drivere corespunzătoare
Planificarea conținutului de afișare trebuie să corespundă performanței hardware, în caz contrar, poate duce la anomalii de afișare sau depășire a costurilor.
Segment Cod LCD Selecție model
Numărul de accidente vasculare cerebrale: calculați numărul necesar de accidente vasculare cerebrale pe baza conținutului afișat. De exemplu, afișarea „12.34 grade” necesită 4 cifre +1 punct zecimal +1 simbolul unității, totalizând 5 × 7 (segment de stilou digital) +1 (punct decimal) +1 (unitate) =37 segmente de pen. Trebuie selectate modele cu 40 sau mai multe segmente de stilou.
Perspectivă: Echipamentul industrial alege de obicei o perspectivă de la 12:00 sau 6:00 (cu fața sau privirea în sus), în timp ce dispozitivele electronice pentru consumatori pot alege o perspectivă 3:00 sau 9:00 (vedere laterală).
Gama de temperatură: Electronica auto necesită o gamă largă de temperatură de -40 grade ~ 85 grade, în timp ce echipamentele medicale trebuie să îndeplinească cerințele de temperatură a camerei de 0 grade ~ 50 grade.
Proiectarea schemei de unitate
Direct Direct: Potrivit pentru afișaje simple cu segmente de stilou mai mici sau egale cu 16, controlate direct prin MCU GPIO. Un anumit producător de scară electronică folosește 8 GPIO de STM32 pentru a conduce 14 LCD cu cod de segment de pix, care are costuri reduse, dar scalabilitate slabă.
Cipul de șofer specializat: Când numărul de segmente de stilou depășește 16, este necesar un cip de șofer (cum ar fi HT1621, PCF8576). Un anumit producător de instrumente industriale folosește HT1621 pentru a conduce 64 de cod de segment de pix LCD, necesitând doar 3 i ² autobuze C, economisind 70% din resursele MCU.
4, Dezvoltarea driverului software: realizarea interacțiunii dintre conținutul afișajului și hardware
Driverele software sunt puntea dintre conținutul afișajului și hardware și trebuie să rezolve trei probleme majore: maparea personajelor, actualizarea dinamică și gestionarea puterii scăzute -.
Dezvoltarea tabelului de mapare a personajelor
Convertiți codul ASCII sau caracterele personalizate în semnale de control al segmentului pentru LCD segment. De exemplu, pentru a afișa numărul "8", toate cele 7 segmente de stilou (A - g) trebuie să fie luminate
Algoritm de actualizare dinamică
Adoptarea „Time - Divizia multiplexarea” tehnologiei pentru a reduce consumul de energie. De exemplu, un producător de contor de apă inteligent împarte afișajul în patru zone, cu un interval de actualizare de 100ms pentru fiecare zonă și reduce consumul general de energie de la 5mA la 1,2mA.
Mod de putere scăzută
Opriți lumina de fundal LCD a segmentului sau introduceți modul de salvare a puterii - atunci când dispozitivul este în modul de repaus. Producătorul unui anumit senzor în rețea controlează luminozitatea luminii de fundal prin ieșirea PWM a MCU. Când se află în modul de repaus, luminozitatea luminii de fundal scade la 10%, iar consumul de energie scade cu 80%.
5, Verificarea testelor: Asigurați -vă că conținutul afișat îndeplinește cerințele de proiectare
Testarea este etapa finală a personalizării codului segmentului LCD, care acoperă testarea funcțională, testarea mediului și testarea fiabilității.
Testare funcțională
Precizia afișajului: Verificați dacă toate caracterele, pictogramele și efectele dinamice sunt afișate corect. Un anumit producător de instrumente auto a finalizat verificarea a 100 de combinații de afișare în 1 minut prin scripturi de testare automate.
Răspuns interactiv: testați legătura dintre operațiunile cheie și conținutul afișat. Echipamentele medicale trebuie să se asigure că întârzierea de actualizare a conținutului afișajului este mai mică de 200ms după apăsarea butonului.
Testarea mediului
Test de temperatură: Verificați claritatea afișajului în intervalul de la -40 grade până la 85 de grade. Un anumit producător de echipamente aerospațiale a descoperit prin camere de testare la temperaturi ridicate și scăzute, că LCD -ul codului segmentului său a arătat afișarea fantomelor la -30 grad. Problema a fost rezolvată prin optimizarea materialului LCD.
Test de umiditate: Verificați rezistența la coroziune într -un mediu RH de 95%. Un anumit producător de instrumente chimice a constatat prin testarea spray -ului cu sare că LCD -ul Codului segmentului fără pulverizare trei vopsele probe au prezentat coroziune de electrod în 48 de ore. După optimizare, a trecut testul de non -coroziune de 168 de ore.
Test de fiabilitate
Test de viață: porniți continuu și opriți dispozitivul de 100000 de ori pentru a verifica stabilitatea cipului șoferului. Un anumit producător de echipamente industriale a constatat prin acest test că cipul său de șofer a afișat intermitent după 50000 de cicluri și, în final, a rezolvat problema prin înlocuirea modelului CHIP.
Testarea vibrațiilor: simulați mediul vibrației în timpul transportului sau funcționării echipamentelor. Electronica auto trebuie să îndeplinească standardul de vibrație ISO 16750-3 pentru a se asigura că LCD Codul segmentului nu afișează anomalii la frecvențe de vibrație cuprinse între 10 ore și 500Hz.
6, Cazul de practică a industriei: soluții personalizate pentru echipamente medicale și control industrial
Cazul 1: Dezvoltarea Codului segmentului LCD pentru oximetre de calitate medicală
Cerință: Afișare SPO ₂ (3 cifre), PR (2 cifre), alarmă scăzută de oxigen din sânge (intermitent), nivel de baterie (pictogramă).
Hardware: Selectați LCD -ul Codului Segmentului Pen (inclusiv 10 pictograme personalizate), cu cipul driverului HT1621.
Software: Dezvoltați algoritmul de actualizare dinamic, prioritizați actualizarea datelor SPO ₂ (reîmprospătați la fiecare 200 de metri) și actualizați datele PR la fiecare 500ms.
Test: a trecut testul de siguranță medicală IEC 60601-1, iar conținutul afișat poate fi citit în continuare sub lumină puternică (100000lux).
Cazul 2: Dezvoltarea Codului Segmentului Convertorului de Frecvență Industrială
Cerință: Afișați frecvența de ieșire (4 cifre), frecvența setată (3 cifre) și starea de funcționare (înainte/invers/defect).
Hardware: Selectați LCD de cod de segment de 80 de pixuri și utilizați PCF8576 (interfață I ² C) ca schemă de conducere.
Software: Implementați afișarea de defilare a codurilor de eroare (derularea unei cifre la fiecare 2 secunde) pentru a reduce rata greșită a utilizatorului.
Test: Test de afișare vizuală a vehiculului rutier ISO 15008, cu un contrast de afișare mai mare sau egal cu 5: 1 (într -un mediu luminos puternic).
