一, la base física i el principi de visualització del codi de segment LCD
L’estructura central d’un LCD segmentat està composta per dues peces de vidre conductor ITO, amb molècules de cristall líquid nemàtic infusionades al centre i envasades en una caixa. El principi de visualització es basa en les característiques de resposta del camp elèctric de les molècules de cristall líquid: quan s’aplica una tensió alternativa entre el Com (elèctrode comú) i el seg (elèctrode del segment), les molècules de cristall líquid es torcen, canviant la direcció de polarització de la llum incident. Sota la cooperació del film polaritzador, la zona no potenciada presenta un estat fosc, mentre que l’àrea electrificada forma caràcters visibles a causa dels canvis en la transmissió de la llum.
Paràmetres clau:
Tensió de treball: ha de coincidir amb la gamma típica de 2,8V-5V amb la sortida del circuit de conducció
Cicle de treball: determina el nombre de ports de COM, que s’escaneixen habitualment a intervals 1/4, 1/8 i 1/16
Bias: afecta el contrast, normalment de biaix 1/3 o 1/4
Temps de resposta: Els productes de grau industrial requereixen menys o iguals a 200ms per assegurar una visualització dinàmica sense fantasma
2, impulsar l’arquitectura tecnològica i la ruta d’implementació
1. Drive estàtica (mode 1Com)
Apte per a escenaris de visualització simples, com ara termòmetres digitals únics. Cada port SEG està connectat de manera independent a la sortida del xip del controlador i el terminal COM està connectat a una ona quadrada alterna fixa. Prenent com a exemple el microcontrolador Huimang FT60F022, el seu controlador LCD intern es pot configurar en mode estàtic i el cicle de treball es defineix en 1/1 i la relació biaix es defineix en 1/2 a través del registre HB_LCDC0. En aquest moment, 8 ports seg poden conduir directament tubs digitals de 7 segments amb punts decimals
2. Controlador de divisió de temps dinàmic (mode multi com)
Una solució comuna per als instruments industrials és reduir el nombre de pins a través del temps - que comparteixen exploració. Prenent com a exemple 4Com Conduir 16 segments, amb un cicle de treball 1/4 i una tensió de biaix 1/3, la tensió de conducció real és VLCD × (1 biaix). Una certa marca de projecte de comptador d’aigua adopta aquesta solució, comprimint 8 pantalles digitals en 12 pins. Passos d’implementació específics:
Configuració del maquinari: utilitzant el xip de controlador HT66FB560, el seu bomba de càrregues construït {2 {2}
Control de sincronització: COM1-Com4 explora ciclicament amb un cicle de treball del 25% i els ports seg
Optimització de contrast: compensar el retard de resposta en els entorns de temperatura baixa - ajustant el valor d'interval 0x20-0xc0 del registre HB_LCDM1
3, Estratègia d’optimització impulsada per escenaris industrials
1.
En entorns industrials que van des de -30 graus fins a +85 grau, el temps de resposta dels cristalls líquids varia per tres vegades amb els canvis de temperatura. Un determinat sistema de control de gasoductes adopta el següent esquema de compensació:
Integració del sensor de temperatura: instal·leu el termistor NTC a PCB per recollir la temperatura ambiental real -
Ajust de tensió dinàmica: Ajusteu el valor VLCD en funció de la taula de cerca de temperatura, per exemple, augmenteu la tensió de conducció un 15% a -20 graus
Optimització de la velocitat de refresc: redueix la freqüència d’escaneig de 128Hz a 64Hz a temperatures baixes, ampliant la càrrega de LCD i el temps de descàrrega
2. Anti Interferència i Disseny EMC
Hi ha una forta interferència electromagnètica en llocs industrials i un cert projecte de línia de producció automatitzada ha millorat la fiabilitat a través de les mesures següents:
Optimització de disseny: mantingueu la distància entre el circuit del controlador LCD i el mòdul de potència almenys 50mm
Processament de filtratge: Connecteu 10 μ F condensadors de tàntal i condensadors ceràmics de 0,1 μ F en paral·lel a l'extrem d'alimentació VLCD
Filtratge de programari: s'utilitza el mecanisme de doble comprovació per a la sortida del port SEG i les dades només es confirmen després que 3 mostres consecutives siguin consistents
3. Disseny de baixa potència
Un determinat projecte de comptador intel·ligent requereix un corrent d’espera inferior a 5 μ A per a tota la màquina, i l’esquema de conducció adopta:
Mode de treball intermitent: actualitzeu la pantalla cada 2 segons, introduïu el mode de suspensió en altres moments
Apagat
Reutilització del port seg: configureu els pins SEG no utilitzats com a entrades analògiques per reduir el corrent de fuita
4, Anàlisi típica de casos d'aplicació
Casa 1: Tachòmetre de màquines -eina CNC
Requeriment: visualització de 3 dígits (0-99999RPM), velocitat de refresc superior o igual a 10Hz, temperatura de treball -10 graus ~ +60 grau
Solució:
Seleccioneu LCD segmentat per tipus STN amb un angle de visualització de 120 graus
Utilitzant el xip de controlador HT1621, suportant 1/3 de biaix i cicle de treball 1/4
Ajusteu la brillantor de la llum de la llum a través de PWM per adaptar -se a diferents entorns d’il·luminació
Les proves reals mostren que una proporció de contrast de 85: 1 encara es manté a una temperatura alta de 55 graus
Cas 2: Bomba d’infusió mèdica
Requisit: Número de 4 dígits+Visualització del símbol de la unitat, que requereix la certificació mèdica segons IEC60601-1
Solució:
Adopció d’un mode de visualització reflectant per evitar el fenomen del blanqueig sota llum forta
Afegiu el circuit de protecció ESD, la tensió HBM de fins a 8kV
La precisió de la tensió de conducció es controla dins del ± 2% per assegurar -se que l'error de visualització de la dosi és inferior al 0,5%
Mitjançant el disseny de redundància de programari, les dades clau es recolzen en el tercer examen simulat
