一, baza fizică și principiul afișajului codului segmentului LCD
Structura de bază a unui LCD segmentat este compusă din două bucăți de sticlă conductoare ITO, cu molecule de cristal lichid nematic infuzate la mijloc și ambalate într -o cutie. Principiul afișajului se bazează pe caracteristicile de răspuns ale câmpului electric ale moleculelor de cristal lichid: atunci când se aplică o tensiune alternativă între COM (electrod comun) și SEG (electrod de segment), moleculele de cristal lichid se răsucesc, schimbând direcția de polarizare a luminii incidente. Sub cooperarea filmului polarizant, zona necompletată prezintă o stare întunecată, în timp ce zona electrificată formează caractere vizibile din cauza modificărilor de transmitere a luminii.
Parametri cheie:
Tensiunea de lucru: intervalul tipic de 2,8V-5V, trebuie să fie asociat cu ieșirea circuitului de conducere
Ciclul de serviciu: Determină numărul de porturi COM, scanate în mod obișnuit la 1/4, 1/8 și 1/16 minute
Bias: afectează contrastul, de obicei 1/3 sau 1/4 părtinire
Timp de răspuns: produsele de calitate industrială necesită mai puțin sau egală cu 200ms pentru a asigura afișarea dinamică fără fantome
2, Conduceți arhitectura tehnologiei și calea de implementare
1.. Unitate statică (modul 1com)
Potrivit pentru scenarii de afișare simple, cum ar fi termometrele digitale unice. Fiecare port SEG este conectat independent la ieșirea cipului de șofer, iar terminalul COM este conectat la o undă pătrată alternativă fixă. Luând ca exemplu microcontrolerul Huimang FT60F022, controlerul său LCD intern poate fi configurat în modul static, iar ciclul de serviciu este setat la 1/1, iar raportul de prejudecată este setat la 1/2 prin registrul HB_LCDC0. În acest moment, 8 porturi SEG pot conduce direct tuburi digitale cu 7 segmente cu puncte zecimale
2. driver dinamic al diviziei timpului (modul multi com)
O soluție comună pentru instrumente industriale este reducerea numărului de pini în timp - partajare. Luând 4COM Conducerea 16 segmente ca exemplu, cu un ciclu de serviciu de 1/4 și tensiune de prejudecată 1/3, tensiunea de conducere efectivă este VLCD × (1-BIAS). O anumită marcă de proiect de contor de apă adoptă această soluție, comprimând 8 afișaje digitale în 12 pini. Pași specifici de implementare:
Configurare hardware: folosind cipul driverului HT66FB560, pompa sa construită - în sarcină poate genera tensiune de prejudecată -15V
Control de sincronizare: COM1-COM4 scanează ciclic cu un ciclu de serviciu de 25% și datele de ieșire a porturilor SEG în intervalele de timp corespunzătoare
Optimizarea contrastului: compensați întârzierea răspunsului în medii de temperatură scăzute - prin reglarea valorii intervalului 0x20-0xc0 a registrului HB_LCDM1
3, Strategia de optimizare determinată de scenarii industriale
1. Proiectare adaptabilitate a mediului la temperatură largă
În medii industriale, de la -30 grad până la +85 grad, timpul de răspuns al cristalelor lichide variază de trei ori cu modificările de temperatură. Un anumit sistem de monitorizare a conductelor de ulei adoptă următoarea schemă de compensare:
Integrarea senzorului de temperatură: Instalați NTC Thermistor pe PCB pentru a colecta Real - Temperatura de mediu a timpului
Reglarea dinamică a tensiunii: Reglați valoarea VLCD pe baza tabelului de căutare a temperaturii, de exemplu, crește tensiunea de conducere cu 15% la -20 grad
Optimizarea vitezei de actualizare: reduceți frecvența de scanare de la 128Hz la 64Hz la temperaturi scăzute, extinzând încărcarea LCD și timpul de descărcare
2. Anti interferențe și design EMC
Există o interferență electromagnetică puternică în site -urile industriale, iar un anumit proiect automat de linie de producție a îmbunătățit fiabilitatea prin următoarele măsuri:
Optimizarea aspectului: mențineți distanța dintre circuitul driverului LCD și modulul de alimentare cel puțin 50mm
Procesare de filtrare: Conectați condensatoare de 10 μ f și condensatoare ceramice de 0,1 μ F în paralel la capătul de alimentare VLCD de alimentare
Filtrarea software: mecanismul de verificare dublă este utilizat pentru ieșirea portului SEG, iar datele sunt confirmate numai după ce 3 eșantioane consecutive sunt consecvente
3. Proiectare cu putere redusă
Un anumit proiect de contor inteligent necesită un curent de așteptare mai mic de 5 μ A pentru întreaga mașină, iar schema de conducere adoptă:
Mod de lucru intermitent: Reîmprospătați afișajul la fiecare 2 secunde, introduceți modul de somn în alte momente
Oprirea pompei de încărcare: oprirea ciclului de actualizare a circuitului de generare a presiunii negative
Reutilizarea portului SEG: Configurați pinii SEG neutilizați ca intrări analogice pentru a reduce curentul de scurgere
4, Analiza tipică a cazurilor de aplicație
Cazul 1: tahometru pentru mașini -unelte CNC
Cerință: afișare cu 3 cifre (0-9999rpm), rată de actualizare mai mare sau egală cu 10Hz, temperatură de lucru -10 grad ~ +60 grad
Soluţie:
Selectați LCD segmentat de tip STN cu un unghi de vizualizare de 120 de grade
Utilizarea cipului de driver HT1621, susținând 1/3 prejudecăți și 1/4 ciclu de serviciu
Reglați luminozitatea luminii de fundal prin PWM pentru a se adapta la diferite medii de iluminare
Testarea efectivă arată că un raport de contrast de 85: 1 este încă menținut la o temperatură ridicată de 55 de grade
Cazul 2: Pompa de perfuzie medicală
Cerință: Numărul de 4 cifre+unitatea de afișare a simbolului, care necesită certificare medicală conform IEC60601-1
Soluţie:
Adoptarea unui mod de afișare reflectorizant pentru a evita fenomenul albirei sub lumină puternică
Adăugați circuitul de protecție ESD, HBM rezistă la tensiune de până la 8kV
Precizia tensiunii de conducere este controlată în ± 2% pentru a se asigura că eroarea de afișare a dozei este mai mică de 0,5%
Prin proiectarea redundanței software, datele cheie sunt susținute de a treia examinare batjocoritoare
