y, Segmentli LCD-ning harakatlanish printsipi: elektr maydon reaktsiyasi va dinamik skanerlash
Segmentli LCD-ning yadrosi suyuq kristalli molekulalarning elektr maydonining javob xususiyatlaridir. Elektrodlar bo'ylab o'zgaruvchan kuchlanish qo'llanilganda, suyuq kristalli molekulalarning hizalanish yo'nalishi buralib, shaffoflikni o'zgartiradi va shu bilan qalam segmentining yorqinligini nazorat qiladi. Uning haydovchisi ikkita asosiy shartga javob berishi kerak:
AC drayveri: Suyuq kristal molekulalari doimiy kuchlanishga sezgir va uzoq-muddatli foydalanish kimyoviy degradatsiyaga olib kelishi mumkin. Shuning uchun, LCD displeyning har ikki uchiga qo'llaniladigan o'rtacha kuchlanish 0 bo'lishini ta'minlash uchun AC haydovchidan foydalanish kerak.
Dinamik skanerlash: Segmentli skanerlash usuli yordamida istalgan vaqtda faqat bitta MAQOMOTI (umumiy elektrod) skanerlash amal qiladi, qolgan MAQOMOTI esa oʻzaro shovqinni oldini olish uchun yaroqsiz holatda. Masalan, 1/4 Duty (4 COM) LCD displey MAQOMOTI signallarini tezda almashtirish orqali ko'p segmentli displeyga erishishi kerak.
Misol sifatida ish kuchlanishi 3,3V, 1/4 Duty va 1/3 Bias bo'lgan LCD segment kodini oladigan bo'lsak, uning harakatlanish chegarasi kuchlanishi taxminan 1,1V (3,3V/3) ni tashkil qiladi. Ma'lum bir LCD segmentidagi kuchlanish 1,1 V dan yuqori bo'lsa, u ko'rsatiladi va 1,1 V dan past bo'lsa, u o'chadi. Arvohlanishni (zaif displey) oldini olish uchun displey paytida kuchlanish farqi 3,0V dan katta yoki teng va o'chirilganda 1,0V dan kam yoki teng bo'lishini ta'minlash kerak.
2, Uskuna dizayni: MCU pinli to'g'ridan-to'g'ri haydovchi va maxsus boshqaruvchi tanlovi
1. MCU pinli to'g'ridan-to'g'ri haydovchi sxemasi
Kamroq segmentli (masalan, 4 bit va 8 segment) sanoat asboblari uchun mos keladi, u xarajatlarni va tenglikni maydonini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin. Misol sifatida MM32F031C6T6 ni olish:
COM port konfiguratsiyasi: GPIO yuqori empedans rejimidan foydalaning, har bir MAQOMOTI uchun 47K rezistorni kondansatkichga ulang va RC filtrlashdan so'ng o'rta nuqta kuchlanishini (1/2 VDD) oling. Skanerlash vaqtida chiqishni surish-, skanerlashda yuqori empedans holatini tiklash uchun sozlang.
SEG port konfiguratsiyasi: displeyni boshqarish uchun surish{0}}chiqish rejimini qabul qilish, inverting yoki COM signali bilan-fazali. Misol uchun, MAQOMOTI skanerlashda, agar SEGni ko'rsatish kerak bo'lsa, u teskari kuchlanishni chiqaradi; Agar uni o'chirish kerak bo'lsa, bir xil fazali kuchlanishni chiqaring.
Voltaj bo'luvchi sxema: 1/3 Bias LCD displeylari uchun 0,5V, 2,5V va 4,5V kuchlanishlarni hosil qilish uchun rezistorni ajratuvchi tarmoqdan (masalan, 150K, 10K, 100K, 47K rezistor birikmalari) foydalanish kerak, bu esa MAQOMOTI portining o'rta nuqta V kuchlanishida yuqori qarshilik holatida chiqishini ta'minlaydi.5.
2. Maxsus LCD kontroller yechimi
Koʻp qatorli displeylar va orqa yorugʻlikni boshqarish kabi murakkab asboblar uchun oʻrnatilgan LCD kontrollerlari (masalan, Renesas RL78, RA4M1 seriyali)-boʻlgan MCUlardan foydalanish tavsiya etiladi. Uning afzalliklariga quyidagilar kiradi:
Integratsiyalashgan dizayn: periferik komponentlar sonini kamaytiradigan displey ma'lumotlar registrlari, soatni boshqarish, kuchaytirish sxemalari va boshqalar kabi modullarni taqdim etadi.
Moslashuvchan konfiguratsiya: LCD displeylarning turli xususiyatlariga moslashish uchun Duty (1/2, 1/3, 1/4, va hokazo) va Bias (1/2, 1/3, 1/4, va hokazo) ning bir nechta kombinatsiyasini qo'llab-quvvatlaydi.
Kam quvvatni optimallashtirish: keraksiz soat funksiyalarini (masalan, OSMC registrlari) to'xtatish orqali quvvat sarfi kamayadi va batareyaning ishlash muddati uzaytiriladi.
3, dasturiy ta'minotni amalga oshirish: skanerlash algoritmi va displeyni boshqarish
1. Asosiy skanerlash algoritmi
LCD segment kodini ko'rsatish vaqtli skanerlash orqali amalga oshirilishi kerak va odatdagi jarayon quyidagicha:
Initsializatsiya: MCU pin rejimini (surish{0}}tortish/yuqori empedans holati) va taymer uzilishini (masalan, 2ms sikl) sozlang.
Skanerlash funktsiyasi: taymer uzilishida skanerlash funksiyasini chaqiring, MAQOMOTI signalini dumaloq ravishda almashtiring va SEG ma'lumotlarini yangilang. Masalan, 1/4 Duty LCD displeyda bitta kadrni skanerlashni yakunlash uchun 8 ta qo'ng'iroq davri kerak bo'ladi (yangilanish tezligi 62,5 Gts).
Ma'lumotni buferlash: Displey kontentini saqlash uchun video xotira massividan foydalaning va jadvallarni qidirish orqali raqamlar/belgilarni segment kodlariga aylantiring (masalan, 0x7F ga mos keladigan "8" raqami).
2. Displey boshqaruvini optimallashtirish
Kontrastni sozlash: Bog'lanish rezistorining kuchlanish bo'luvchi tarmog'ini yoki kuchaytiruvchi sxemaga o'rnatilgan MCU-(masalan, Renesas VLCD registri)ni sozlash orqali harakatlanish kuchlanishini sozlang.
Yirilishga qarshi mexanizm: TE (sinxron signal) pinlari bo'lgan LCD displeylar uchun TE impulslari xotira ma'lumotlari va yangilash o'rtasidagi sinxronizatsiyaga erishish uchun GPIO uzilishlari orqali olinadi; TE pin bo'lmasa, skanerlash chizig'ini (masalan, ST7789 da GetScanline buyrug'i) so'rash orqali ekranni yirtib tashlashning oldini olish mumkin.
Kam quvvat rejimi: Kutish rejimida barcha COM/SEG pinlari past darajada chiqariladi va oqim sarfini kamaytirish uchun LCD drayver pallasida o'chiriladi.
4, Sanoat amaliyoti: Dizayndan ommaviy ishlab chiqarishgacha bo'lgan butun jarayon
1. Moslashtirilgan dizayn
Sanoat asboblarida LCD segment kodiga bo'lgan talab har xil va dastur stsenariylariga muvofiq moslashtirilishi kerak
Segmentlar hajmi va soni: Agar tibbiy asbob-uskunalar harorat, yurak urish tezligi va vaqt ma'lumotlarini 40 mm × 20 mm bo'shliqda ko'rsatishi kerak bo'lsa, innovatsion elektrodlarni joylashtirish sxemasi talab qilinadi.
Rangli va optik rejim: Ijobiy displey (oq matnli qora fon) ichki muhit uchun mos keladi, salbiy displey (qora matnli oq fon) esa tashqi muhitda o'qishni yaxshilaydi; Yarim shaffof va yarim aks ettiruvchi rejim ham orqa yorug'lik, ham aks ettirilgan yorug'lik bilan mos keladi.
Atrof muhitga moslashish: Sanoat darajasida ishonchlilik -40 daraja past-haroratni ishga tushirish-testi, 85 daraja yuqori haroratda qarish sinovi va 2000 soatlik uzluksiz yoritish sinovi orqali ta'minlanadi.
2. Ishlab chiqarish va sinovdan o'tkazish
Intellektual ishlab chiqarish liniyasi: Onlayn AOI aniqlash va qo'lda qayta tekshirishning ikki tomonlama kafolatini qabul qilgan holda, ITO o'tkazgich oynasini kesishdan kristall muhrlanishgacha bo'lgan butun jarayon avtomatlashtirilgan.
Drayv IC mosligi: Kam{0}}quvvat talablari uchun batareya quvvatini uzaytirish uchun ultra-kam quvvatli haydovchi yechimlarini tanlang (masalan, Xuda Electronics’ning moslashtirilgan drayver IC’lari).
Orqa yorug'lik integratsiyasi: tungi displeyni talab qiladigan asboblar uchun EL yoki LED orqa yorug'lik modullarini birlashtiring va PWM karartma orqali yorqinlikni sozlang (masalan, Tesla Model 3 ning 1024 darajali karartmasi).
