一, Adaptabilitatea mediului: Reguli de supraviețuire în condiții de muncă extreme
Echipamentele industriale exterioare trebuie să funcționeze stabil într -un interval de temperatură larg de -40 de grade până la 85 de grade, rezistând în același timp tensiuni de mediu, cum ar fi vibrații, spray de sare și radiații ultraviolete. Selecția ecranelor de cod segment trebuie să construiască un sistem de adaptare a mediului din trei aspecte: materiale, structură și protecție.
1. Materiale de cristal lichid cu temperatură largă și filme polarizante
Gama de temperatură de lucru a ecranelor tradiționale de cod segment TN este de obicei - 20 de grade până la 70 de grade, ceea ce este dificil să răspundă nevoilor de altitudine ridicată - altitudine sau zone de temperatură ridicată. De exemplu, în terminalele de monitorizare exterioară a fermelor eoliene din Mongolia interioară, trebuie selectate materiale de cristal lichid cu temperatură ultra largă (cum ar fi tip VA sau tip FSTN), iar temperatura lor de lucru poate fi extinsă până la -50 grade la 105 grade. În același timp, filmul polarizant trebuie să fie acoperit cu un strat anti -UV de mare durabilitate pentru a preveni îngălbenirea și o scădere a transmisiei cauzate de razele ultraviolete. O anumită întreprindere petrochimică a provocat odată afișate de instrumente în aer liber încețoșate din cauza eșecului de a utiliza filmul polarizant anti -UV. După ce l -a înlocuit cu un film polarizant rezistent la vreme, viața serviciului a fost prelungită de la 3 ani la 8 ani.
2. Structura seismică și metoda de conectare
Echipamentele exterioare se confruntă adesea cu vibrații de transport și impacturi mecanice, iar metoda de conectare a ecranelor codului segmentului afectează în mod direct fiabilitatea. Conexiunile tradiționale flexibile PCB (FPC) sunt predispuse la ruperea mediilor de vibrații, în timp ce pinii cu pini metalici (cum ar fi tipul seismic limită) pot rezista la accelerații de vibrații de peste 10g prin fixare mecanică și contact elastic. În sistemul de monitorizare a sarcinii macaralei turn, este utilizat un ecran al codului segmentului de picioare metalice cu funcție de poziționare și nu a avut loc o defecțiune de contact în testarea continuă a vibrațiilor timp de 5 ani.
3. Procesul de protecție și trei tratament de prevenire
Spray -ul de sare, umiditatea și praful în medii exterioare pot coroda electrozii și circuitele de acționare ale ecranului codului segmentului. Trebuie luate următoarele măsuri de protecție:
Procesul de etanșare: umpleți siliconul sau rășina epoxidică în jurul cipului și conectorului șoferului pentru a izola vaporii de apă și spray -ul de sare.
Trei acoperire de vopsea doveditoare: spray acrilic sau poliuretan trei vopsea probă pe suprafața PCB, cu un nivel de protecție de până la IP65.
Proiectare de etanșare: folosind o - inel sau ultrasunete de încapsulare pentru a preveni scurgerea apei de ploaie. O anumită platformă de monitorizare marină a obținut o funcționare stabilă a ecranului codului segmentului în mediul de pulverizare cu sare timp de mai mult de 10 ani prin combinația de protecție menționată mai sus.
2, Performanța afișajului: optimizarea lizibilității în scene puternice de lumină și dinamică
Intensitatea luminii în medii exterioare poate ajunge la 100000 LUX (lumina directă a soarelui), depășind cu mult mediile interioare (500 Lux). Ecranul de cod segmentat trebuie să asigure lizibilitatea sub lumină puternică prin modul de afișare, contrast, design de lumină de fundal și alte mijloace.
1. Echilibrul dintre efectele pozitive și negative
Mod de afișare pozitivă: Segmentul de stilou negru este afișat pe un fundal alb cu reflectivitate ridicată, potrivit pentru medii luminoase puternice. De exemplu, instrumentele de alimentare în aer liber utilizează în mod obișnuit ecrane de cod de tip TN pozitiv, care pot afișa în mod clar parametri, cum ar fi tensiunea și curentul sub lumina directă a soarelui.
Mod de afișare negativă: Segmentul de stilou alb este afișat pe un fundal negru sau colorat pentru un efect vizual mai moale, dar necesită lumină de fundal de luminozitate ridicată. Un anumit semnal de trafic inteligent adoptă un ecran de cod de tip STN de tip STN, care atinge lizibilitatea echivalentă cu afișarea pozitivă sub lumină puternică prin creșterea luminozității luminii de fundal LED (mai mare sau egală cu 1000 CD/M ²).
2..
Raportul de contrast al ecranelor tradiționale ale codului segmentului TN este de obicei 10: 1, cu un unghi de vizualizare de doar ± 40 grade, ceea ce poate provoca cu ușurință estomparea afișajului atunci când este privită într -un unghi de înclinare. Următoarele tehnologii trebuie selectate pentru a îmbunătăți performanța:
Tehnologia STN/FSTN: Prin aranjarea moleculelor de cristal lichid ultra răsucite, raportul de contrast este crescut la peste 20: 1, iar unghiul de vizualizare este extins la ± 80 grade.
Crystal lichid de tip VA: Folosind molecule de cristal lichid aranjate vertical, raportul de contrast poate ajunge la 50: 1, iar unghiul de vizualizare este aproape de 180 de grade, dar costul este ridicat, potrivit pentru instrumente ridicate -.
3. Reîmprospătare dinamică și scăzută - sold de putere
Echipamentele exterioare trebuie să funcționeze mult timp, iar rata de actualizare a ecranului codului segmentului trebuie să echilibreze cerințele de afișare dinamice și controlul consumului de energie. De exemplu, un anumit terminal de monitorizare a mediului trebuie să afișeze parametri de timp reali -, cum ar fi temperatura, umiditatea, PM2.5, etc. Adoptează o schemă de conducere a ciclului de 1/4 pentru a obține o rată de actualizare de 4Hz pe un ecran 4COM × 32SEG segment, cu un consum static de energie statică de doar 15 μ A și un consum dinamic de putere de mai puțin de 50 μ A.
3, Protocolul de interfață și cipul driverului: de la compatibilitatea hardware la extinderea funcției
Ecranul codului segmentului trebuie să comunice cu principalul MCU de control printr -un cip de șofer, iar alegerea protocolului de interfață afectează în mod direct stabilitatea sistemului și scalabilitatea funcțională.
1. Comparația protocoalelor de interfață mainstream
Interfață I ²: necesită doar 2 fire (SCL, SDA), potrivite pentru comunicare la distanță scurtă, dar cu o rată de transmisie mai mică (mai mică sau egală cu 400 kbps). O anumită stație meteorologică în aer liber adoptă cipul de șofer HT1621B cu interfață I ² C, care realizează 128 de segment de conducere prin alimentare de 3,3 V și raport de prejudecată 1/3, cu un consum de energie de doar 12 μ A.
Interfață SPI: acceptă transmisia de viteză High - (mai mare sau egală cu 10 Mbps), potrivită pentru cerințele complexe de afișare. De exemplu, cipul de driver VK2C23A acceptă ecranul de cod segment 56SEG × 4COM prin interfața SPI și integrează funcția de scanare a tastaturii, care poate simplifica proiectarea echipamentelor exterioare.
Interfață paralelă: viteză de transmisie ridicată, dar ocupă mulți pini, potriviți pentru dispozitivele tradiționale costuri -. Un anumit instrument industrial vechi folosește ecranul codului segmentului de unitate Direct STM32 GPIO. Deși costul este scăzut, necesită 16 pini și îi lipsește designul de interferență anti -.
2. anti -interferență și scăzut - Proiectarea puterii de cipuri de șofer
Există interferențe electromagnetice puternice (EMI) în medii exterioare, iar cipul de șofer trebuie să aibă următoarele caracteristici:
Protecția ESD: acceptă descărcarea electrostatică peste 15 kV și îndeplinește standardul IEC 61000-4-2.
Funcționare de joasă tensiune: acceptă o intrare largă de tensiune de la 1,8V la 5,5V, potrivită pentru scenarii alimentate cu baterie.
Mod de economisire a puterii: introduceți modul de repaus prin comandă, curent<1 μ A. For example, the BH67F5255 chip only requires 0.5 μ A current in deep sleep mode, making it suitable for outdoor devices powered by solar energy.
4, Cazul de cerere tipic: Verificare de la laborator la locul în aer liber
Cazul 1: Terminalul de monitorizare pentru centrala fotovoltaică de mare altitudine
O anumită centrală fotovoltaică din platou este situată la o altitudine de 4500 de metri, cu o gamă de temperatură ambientală de -45 grade până la 35 de grade și o intensitate ușoară de 120000 Lux. Punctele cheie pentru selecție sunt următoarele:
Tipul ecranului codului segmentului: tip de afișare pozitivă FSTN, raport de contrast 15: 1, temperatură de lucru -50 grad până la 85 de grade.
Chip de șofer: HT1622, acceptă interfața SPI și driverul de ciclu de serviciu 1/4, cu un consum de energie de 20 μ A.
Protecția protecției: conexiune cu știfturi metalice, acoperită cu PCB cu trei vopsele dovezitoare, nivel general de protecție IP67.
Terminalul a arătat o rată de eșec de 0 pe parcursul a trei ani consecutivi de funcționare, verificând fiabilitatea soluției selectate.
Cazul 2: Instrumentare pentru platforme de foraj offshore
O anumită platformă de foraj offshore se confruntă cu vibrații puternice (accelerarea 5G) și coroziunea prin pulverizare a sării. Punctele cheie de selecție sunt următoarele:
Tipul ecranului codului segmentului: ecran de afișare negativă VA, raport de contrast 50: 1, unghiul de vizualizare ± 80 grade.
Chip driver: VK2C23B, interfață I ² C integrată și scanare a tastaturii, acceptă driverul 56SEG × 4COM.
Proiect de protecție: ambalaje cu sudare cu ultrasunete, încapsulare internă a siliconului, luminozitate de fundal de 1500 CD/m ².
Instrumentul a trecut testul de pulverizare a sării fără coroziune timp de 96 de ore și nu a arătat nicio pâlpâire în testul de vibrații.
