一, Principi de conducció de LCD segmentat: Comprensió del "llenguatge de camp elèctric" de LCD
La unitat de visualització principal d’un segment LCD és un segment de ploma pre {0-, amb cada segment de ploma ple de molècules de cristall líquid. Sota l’acció d’un camp elèctric, la direcció d’alineació de les molècules de cristall líquid canvia, controlant així la transparència. Per exemple, un tub digital de 8 caràcters consta de 7 segments de ploma, que poden mostrar números de 0 a 9 controlant la brillantor de cada segment de ploma.
La necessitat de la comunicació impulsada
Les molècules de cristall líquid han de ser impulsades per senyals de CA per evitar danys electroquímics. Si s’aplica un voltatge de corrent directe, la polarització de les molècules de cristall líquid provocarà una pantalla borrosa i escurça la vida útil. Un esquema de conducció típic utilitza 1/4 cicle de treball i 1/3 de biaix. Per exemple, el xip HT1621B canvia ràpidament entre 4 terminals COM i 32 terminals SEG mitjançant una exploració dinàmica per aconseguir una pantalla estable.
2. Sinergia entre la proporció de biaix i el cicle de deure
La relació biaix determina la tensió de conducció efectiva de les molècules de cristall líquid, mentre que el cicle de treball determina el període d’exploració. Per exemple, els instruments industrials alimentats per 3,3V han de triar una relació de biaix 1/2 per millorar el contrast, mentre que els escenaris alimentats de 5V poden utilitzar una relació de biaix 1/3 per reduir el consum d’energia. La selecció del cicle de treball hauria de coincidir amb la resolució de la pantalla, per exemple, una pantalla de 144 punts ha de suportar un xip de controlador 36SEG × 4Com (com ara YL144A).
2, Selecció del xip de control principal: des dels requisits funcionals fins a l'adaptació ecològica
1. Compatibilitat dels protocols d'interfície
En escenaris industrials, la interfície de comunicació entre el xip de control principal i el codi del segment LCD ha de complir la interferència anti - i baixa - requisits de potència:
I ² C Interfície: Apte per a la comunicació de curta distància, per exemple, el xip VK2C21A admet el protocol I ² C i és adequat per al disseny compacte de l'explosió - detectors de gas.
Interfície SPI: En els escenaris de transmissió de velocitat High -, el xip HT1622 aconsegueix la conducció de 256 segments a través d’una interfície SPI de la línia 3/4 per complir els requisits de visualització d’instruments complexos.
Interfície paral·lela: En els equips industrials tradicionals, alguns xips de control principals (com STM32) condueixen directament el codi del segment LCDs a través de GPIO, però requereix una gran quantitat de recursos de PIN.
2. Equilibri entre el consum d’energia i el rendiment
Els dispositius portàtils industrials són sensibles al consum d'energia i requereixen la selecció de xips del controlador que admeten Multi - Potència de nivell - Modes d'estalvi:
Corrent estàtic: Els xips de la sèrie YL produïts a nivell nacional tenen un corrent estàtic fins a 7,5 μ A i són adequats per a detectors de gas portàtils alimentats per bateries.
Consum d’energia dinàmica: HT1621B té un consum dinàmic d’energia de només 15 μ A de menys de 3.3V d’alimentació, complint les necessitats de control continu de les empreses petroquímiques.
Mode de suspensió: el xip BH67F5255 suporta el son profund amb un corrent de<1 μ A, suitable for long-term operation scenarios such as smart meters.
3. Capacitat anti -interferència i certificació industrial
Hi ha una forta interferència electromagnètica (EMI) en entorns industrials i és necessari triar xips que han passat una certificació rigorosa:
Protecció ESD: HT1621B suporta la protecció ESD de 15kV, compleix la norma IEC 60730 i és adequat per a equips subterranis a les mines de carbó.
Temperatura de treball: Alguns xips produïts a nivell nacional han superat la prova de temperatura d’emmagatzematge de -50 graus ~ 125 graus, adaptant -se a entorns extrems com la investigació científica polar.
Compatibilitat electromagnètica: el xip UC1671 admet taxes de fotogrames regulables de 64Hz-200Hz, suprimint eficaçment el soroll de freqüència de potència.
3, Cas d’aplicació típic: verificació del laboratori al lloc industrial
Cas 1: Terminal de control de gasos fixos per a empreses petroquímiques
Una determinada empresa petroquímica adopta una combinació de codi de controlador LCD i HT1621B de tipus STN per aconseguir el disseny següent:
Contingut de visualització: Mostra simultàniament la concentració, la temperatura, la humitat i l'estat de l'equip de sulfur d'hidrogen (normal/alarma).
Optimització de la unitat: mitjançant un cicle de treball 1/4 i una relació de biaix 1/3, aconsegueix una proporció de contrast de 12: 1 sota una font d'alimentació de 5V.
Disseny anti-interferència: Adopció d’un disseny de PCB de 4 capes, el passador d’entrada ADC està connectat en sèrie amb una resistència de 22 Ω i un condensador de 100pf per suprimir el soroll de la freqüència de potència.
Control de consum d'energia: amb un consum d'energia estàtic de només 12 μ A i un sistema d'alimentació solar, pot aconseguir un funcionament lliure de manteniment de cinc anys.
Cas 2: Detector de gas a prova d’explosió per a mines de carbó
Una empresa minera de carbó ha aconseguit els següents avenços mitjançant l'ús del codi de segment FSTN LCD i els xips del controlador YL2C2X produïts al país:
Funcionament de temperatura àmplia: mitjançant proves de ciclisme de temperatura alta i baixa que van des de -40 graus fins a 85 graus, assegureu -vos la fiabilitat dels ambients polars.
Disseny de baixa potència: utilitzant la interfície i ² C per reduir el nombre de pins, combinat amb baixa - potència MCU (com STM8L051), el corrent d'espera de tota la màquina és inferior a 50 μ A.
Certificació a prova d’explosió: mitjançant la certificació ex IA, compleix els requisits d’ús subterrani a les mines de carbó.
