y, Texnik hamkorlik asoslari: Buzilgan LCD displeyning haydash xususiyatlari va analog signalni qayta ishlash talablari
1. Buzilgan kodli LCD ning harakatlantiruvchi mohiyati: AC elektr maydonini boshqarish
Buzilgan kodli LCD displeyning har bir displey segmenti shaffof elektrodlardan iborat bo'lib, uning ishlash printsipi suyuq kristalli molekulalarning elektr maydoniga ta'sir qilish xususiyatlariga asoslanadi: AC elektr maydonining ma'lum bir chastotasi va amplitudasi qo'llanilganda, suyuq kristal molekulalarining joylashuvi o'zgaradi va yorug'lik o'tkazuvchanligi mos ravishda o'zgaradi va shu bilan displeyga erishiladi. Bu xususiyat haydash signaliga qat'iy talablarni qo'yadi:
Voltaj diapazoni: odatda 3V dan 5V gacha (TN turi) yoki undan yuqori (STN turi 10V yoki undan yuqori talab qiladi);
Chastota talabi: suyuq kristallning elektrokimyoviy degradatsiyasiga olib keladigan to'g'ridan-to'g'ri oqim komponentlarini oldini olish uchun odatdagi haydash chastotasi 32 Gts dan 256 Gts gacha;
To'lqin shaklining simmetriyasi: musbat va manfiy impulslarning amplitudasi aniq doimiy oqimning nolga teng bo'lishini ta'minlash uchun qat'iy teng bo'lishi kerak.
2. Analog signallarni qayta ishlashning asosiy vazifasi
Analog signalni qayta ishlash sxemasi uchta asosiy funktsiyani bajarishi kerak:
Signalni konditsionerlash: Sensor tomonidan zaif signal chiqishini (masalan, mV darajadagi termojuft signali) LCD displeyni boshqarish uchun zarur bo'lgan kuchlanish oralig'iga kuchaytiring;
Shovqinni bostirish: Filtrlash davrlari orqali quvvat chastotasi shovqinini (50Hz/60Hz) yoki yuqori{2}}chastotali shovqinni yo'q qiling;
Darajani oʻzgartirish: standart boʻlmagan signallarni (masalan, 0-10V sanoat signallari) LCD drayver chiplari tomonidan tanib olinadigan -mantiqiy darajalarga aylantiring.
2, kalit sxemasi dizayni: Sensordan LCDgacha to'liq signal zanjiri
1. Signalni qabul qilish va kuchaytirish sxemasi
Haroratni o'lchash tizimini misol sifatida oladigan bo'lsak, odatiy signal zanjiri quyidagicha:
Sensor interfeysi: PT100 platina rezistori qo'rg'oshin qarshilik xatolarini bartaraf etish uchun uch simli tizim orqali doimiy oqim manbai pallasiga ulanadi;
Asbob kuchaytirgichi: kichik kuchlanish oʻzgarishlarini (masalan, 0-100 darajaga mos keladigan 0-100mV) 0-5V gacha kuchaytirish uchun AD620 kabi past shovqinli operatsion kuchaytirgichlardan foydalanish;
Anti aliasing filtrlash: Ikkinchi-butterworth past{1}}buyurtma filtri (kesilgan{2}}chastota 10Gts) yuqori-chastotali shovqinni bostiradi va namuna olishning boshqa nomlanishini oldini oladi.
2. Analogdan raqamliga aylantirish va mantiqiy ishlov berish
ADC tanlash: 12 bitli SAR tipidagi ADC (masalan, ADS7841) analog signallarni raqamli miqdorlarga aylantirish uchun etarli ruxsatni ta'minlaydi;
Mikrokontrollerni qayta ishlash: STM32F103 va boshqa MCU'lar harorat qiymatlarini qidirish jadvali usuli orqali LCD drayver kodlariga aylantiradi, shu bilan birga haddan tashqari chegara signallari kabi funktsiyalarni amalga oshiradi;
Yo'naltiruvchi kuchlanish manbai: ADR434 kabi aniq mos yozuvlar manbalari ADC konvertatsiyasining aniqligini ta'minlash uchun 4,096V mos yozuvlar kuchlanishini ta'minlaydi.
3. LCD drayver signalini ishlab chiqarish
Ixtisoslashgan haydovchi chipi: HT1621 va boshqa haydovchi IC'lari STN tipidagi LCD displeyni boshqarish uchun 3,3V mantiqiy kuchlanishni 15V ga oshirishi mumkin bo'lgan zaryad nasoslarini birlashtiradi;
Aloqa to'lqin shaklini yaratish: qo'shimcha PWM signallari MCU taymerlari orqali chiqariladi va kerakli chastota va ish aylanishiga ega kvadrat to'lqinlar haydash chipining ichki mantig'i bilan sintezlanadi;
Orqa panelni skanerlash: Drayv chipi COM terminalini vaqtga bo'linish-bo'linishida faollashtiradi va ko'p bitli displeyga erishish uchun SEG terminal signali bilan hamkorlik qiladi.
4. Quvvatni boshqarish sxemasi
Ko'p kuchlanishli domen dizayni: LDO (masalan, AM11117-3.3) 3.3V raqamli quvvat manbai bilan ta'minlaydi va zaryadlash pompasi (masalan, SGM3209) -5V orqa paneldagi kuchlanishni hosil qiladi;
Orqa yorug'lik drayveri: Boost sxemasi (masalan, AP3603) LED yoritgichini boshqarish uchun 5V kirishni 18V ga oshiradi va quvvat sarfini kamaytirish uchun PWM xiralashtirishni qo'llab-quvvatlaydi.
3, Qo'llashning odatiy stsenariylari: Sanoat asboblari va tibbiy asbob-uskunalarning amaliy holatlari
1. Sanoat bosim o'tkazgich
Signal zanjiri: piezorezistiv sensor → asbob kuchaytirgichi → 24 bit D - ∑ ADC → MCU → LCD drayveri;
Asosiy dizayn:
Signallarni uzatish va parazitlarga qarshi imkoniyatlarni yaxshilash uchun 4-20mA oqim halqasidan foydalanish;
Drayv chipida harorat o'zgarishining suyuq kristallning javob xususiyatlariga ta'sirini bartaraf etish uchun o'rnatilgan-harorat kompensatsiyasi sxemasi mavjud;
Displey barqarorligini yanada yaxshilash uchun dasturiy ta'minot (masalan, harakatlanuvchi o'rtacha algoritm) orqali raqamli filtrlashni amalga oshiring.
2. Portativ elektron qon bosimi monitori
Signal zanjiri: piezoelektrik sensor → zaryad kuchaytirgich → tarmoqli o'tkazgich filtri (0,5-5Hz) → ADC → MCU → LCD drayveri;
Asosiy dizayn:
Zaryad kuchlanishini konvertatsiya qilish va signalning{1}}shovqin nisbatini yaxshilash uchun (masalan, OPA2350) ikkilamchi operatsion kuchaytirgich arxitekturasidan foydalanish;
Drayv chipi qisman displey rejimlarini qo'llab-quvvatlaydi, faqat quvvat sarfini kamaytirish uchun qon bosimi bilan bog'liq segmentlarni faollashtiradi;
Tizimning ishdan chiqishini oldini olish va anormalliklarni ko'rsatish uchun o'rnatilgan kuzatuv davri.
4, Texnik muammolar va yechimlar
1. Past haroratli muhitda javob kechikish-ko‘rsatilishi
Muammo: Suyuq kristallning viskozitesi haroratning pasayishi bilan ortadi, natijada javob vaqti uzoqroq bo'ladi;
Yechim:
Drayv chipi displeyni almashtirish paytida suyuq kristalli hizalanishni tezlashtirish uchun qisqa yuqori kuchlanishni qo'llagan holda haydash funktsiyasini ta'minlaydi;
Keng haroratli suyuq kristall materiallardan (masalan, VA tipidagi) foydalanib, ish harorati oralig'i -40 darajadan +85 darajagacha uzaytiriladi.
2. Elektromagnit parazitlardan kelib chiqqan buzuq belgilarni ko'rsatish
Muammo: quvvat manbalari yoki motorlarni almashtirish natijasida hosil bo'lgan shovqin fazoviy ulanish orqali signal liniyasiga kiradi;
Yechim:
TVS diodlarini (masalan, SMAJ5.0A) o'tkinchi yuqori kuchlanishni qabul qilish uchun LCD ulagichi yaqiniga joylashtiring;
Raqamli va analog quvvat manbalarini izolyatsiya qilish uchun magnit boncuklardan (masalan, BLM18PG121SN1) foydalanish;
Kalit signal liniyasi (masalan, SEG terminali) RC past{1}}o'tkazuvchan filtrini hosil qilish uchun 22 Ō rezistor bilan ketma-ket ulanadi.
3. Kam quvvatli dizaynni optimallashtirish
Muammo: Portativ qurilmalar uzoq-muddatli ishlashni talab qiladi va quvvat sarfiga sezgir;
Yechim:
Drayv chipi uyqu rejimini qo'llab-quvvatlaydi va statik oqimni 1 m A dan pastga tushirish mumkin;
Orqa yorug'likni avtomatik boshqarishga erishish uchun atrof-muhit yorug'ligi sensori bilan birgalikda aks ettiruvchi LCD (orqa yorug'lik talab qilinmaydi) qabul qilish;
MCU o'chirish rejimiga kiradi va ma'lumotlarni faqat RTC vaqtli uyg'onish- orqali yangilaydi.
