一, vereiste analyse: verduidelijk apparaatfuncties en gebruikersscenario's
De primaire taak om gesegmenteerde LCD aan te passen, is om de functionele grenzen van het apparaat en de interactievereisten van het apparaat nauwkeurig te definiëren. In dit stadium moeten drie kernvragen worden beantwoord: welke informatie moet het apparaat weergeven? Hoe interpreteren gebruikers deze informatie? Voldoet de weergegeven inhoud aan de industriële normen?
Functionele grensdefinitie
Door industriële temperatuurregelaars als voorbeeld te nemen, omvatten hun kernfuncties de temperatuurinstelling, real - Tijdtemperatuurweergave, bedrijfsmodus (koeling/verwarming) en foutalarm. Daarom moet het segment LCD ten minste de volgende display -elementen bevatten:
4 -cijferige weergave (temperatuurwaarde, bereik -50 graden ~ 150 graden);
2 statusindicatorlichten (bedrijfsmodus, foutstatus);
1 eenheidssymbool (schakelen tussen graad /℉).
Gebruikersinteractie Logica
Gebruikers moeten snel toegang krijgen tot sleutelinformatie door op knoppen te drukken. Een fabrikant van medische apparatuur stelt bijvoorbeeld bloedzuurstofverzadiging (SPO ₂) in als het primaire weergavegebied (3-cijfer) en pulssnelheid (PR) als het secundaire weergavegebied (2-cijfer) bij het aanpassen van de segmentcode LCD van een pulsoximeter, en verbetert de operationele efficiëntie van medisch personeel door lage bloedsoxy-alarmen.
Naleving van industrienormen
Medische apparatuur moet voldoen aan de IEC 60601 - 1 Veiligheidsnorm, en de segmentcode LCD -weergave -inhoud moet verplichte informatie bevatten zoals eenheidssymbolen en alarmdrempels; Het autodashboard moet voldoen aan de ISO 15008 Visuele displayvereisten voor wegvoertuig om te waarborgen in sterke licht- of nachtelijke omgevingen. Een bepaalde fabrikant van de automobielelektronica heeft de snelheidseenheid "km/h" op de segmentcode LCD-LCD-lcd niet gemarkeerd, waardoor het product geen e-markcertificering heeft doorgegeven en de marktcyclus met 3 maanden uitstelde.
2, Toon inhoudsplanning: van informatiearchitectuur tot visueel ontwerp
Na het verduidelijken van de vereisten is het noodzakelijk om de functionele vereisten te vertalen in een implementeerbare display -inhoudarchitectuur. Deze fase vereist de overweging van informatiedichtheid, leesbaarheid en hardwarebeperkingen.
Informatiehiërarchieafdeling
Een drie {- niveaus architectuur van "Hoofdinformatie+secundaire informatie+statusprompt gebruiken":
Hoofdinformatie: de kerngegevens waarover gebruikers zich het meest zorgen maken (zoals temperatuur en snelheid) bezetten meer dan 50% van het weergavegebied;
Secundaire informatie: hulpgegevens (zoals ingestelde waarden en eenheden), die 20% tot 30% bezetten;
Statusprompt: Bedrijfsmodus, alarmsignaal, enz., Behaald via pictogrammen of indicatielampen.
Een bepaalde fabrikant van industriële frequentieomzuivering neemt deze architectuur aan, waarbij de uitvoerfrequentie (hoofdinformatie) wordt ingesteld als een 4-cijferige nummer en de ingestelde frequentie (secundaire informatie) als een 3-cijferige nummer. De bedrijfsstatus (voorwaartse/reverse/fout) onderscheidt zich door drie LED -indicatorlichten, waardoor het foutenpercentage van de gebruiker met 60%wordt verlaagd.
Karakter- en pictogramontwerp
Tekensselectie: prioriteit met standaard 7 - segment Digitale display -tekens (0 - 9, AF) om verhoogde complexiteit van de stuurprogramma's te voorkomen die door aangepaste tekens wordt veroorzaakt. Een bepaalde smart home-fabrikant moet een extra algoritme voor het genereren van karakter ontwikkelen en de ontwikkelingscyclus met 2 weken vergroten vanwege het gebruik van niet-standaard tekens "graad".
Pictogram vereenvoudiging: complexe pictogrammen demonteren in meerdere combinaties van segmentsegment. Het pictogram op batterijenniveau kan bijvoorbeeld zijn samengesteld uit 5 horizontale pensegmenten, die het batterijniveau aangeven door verschillende aantallen pensegmenten te verlichten (20%/40%/60%/80%/100%).
Dynamische displaystrategie
Rollend display: geschikt voor lange tekst (zoals apparaatmodel, foutcode). Een bepaalde fabrikant van netwerkapparatuur maakt gebruik van segmentcode LCD om MAC -adressen weer te geven, waardoor 30% van de ruimte van de weergave wordt bespaard.
Knipperprompt: gebruikt voor alarm- of statusschakeling. In medische apparatuur wordt een laag zuurstofalarm van bloed bereikt door digitale knipperende (frequentie 2Hz) in het hoofdweergave, dat intuïtiever is dan traditionele zoemers.
3, Hardware -aanpassing: kies het juiste segment LCD -model en stuurprogramma -schema
Het weergeven van inhoudsplanning moet overeenkomen met hardwareprestaties, anders kan dit resulteren in display -afwijkingen of kostenoverschrijdingen.
Segmentcode LCD -modelselectie
Aantal beroertes: bereken het vereiste aantal slagen op basis van de weergegeven inhoud. Het weergeven van "12.34 graden" vereist bijvoorbeeld 4 cijfers +1 decimale punt +1 eenheidssymbool, in totaal 5 × 7 (digitaal pensegment) +1 (Decimal Point) +1 (Unit) =37 Pen Segment. Modellen met 40 of meer pensegmenten moeten worden geselecteerd.
Perspectief: industriële apparatuur kiest meestal een 12:00 of 6:00 perspectief (gericht of opzoeken), terwijl consumentenelektronische apparaten een perspectief van 3:00 of 9:00 kunnen kiezen (zijaanzicht).
Temperatuurbereik: Automotive -elektronica vereist een breed temperatuurbereik van -40 graden ~ 85 graden, terwijl medische apparatuur moet voldoen aan kamertemperatuurvereisten van 0 graden ~ 50 graden.
Drive Scheme -ontwerp
Directe aandrijving: geschikt voor eenvoudige displays met pensegmenten die kleiner zijn dan of gelijk aan 16, direct gecontroleerd via MCU GPIO. Een bepaalde fabrikant van elektronische schaal gebruikt 8 GPIO STM32 om 14 Pen -segmentcode LCD te sturen, die lage kosten maar slechte schaalbaarheid heeft.
Gespecialiseerde stuurprogramma -chip: wanneer het aantal PEN -segmenten groter is dan 16, is een stuurprogramma -chip (zoals HT1621, PCF8576) vereist. Een bepaalde industriële instrumentfabrikant gebruikt HT1621 om 64 Pen -segmentcode LCD -LCD te sturen, waarbij slechts 3 I ² C -bussen nodig zijn, waardoor 70% van de MCU -bronnen wordt bespaard.
4, Software Driver Development: Realisatie van de interactie tussen display -inhoud en hardware
Softwarebestuurders zijn de brug tussen display -inhoud en hardware en moeten drie grote problemen oplossen: tekenmapping, dynamische vernieuwing en laag - Power Management.
Ontwikkeling van de tabel voor het in kaart brengen van karakter
Converteer ASCII -code of aangepaste tekens in segmentbesturingssignalen voor segment LCD. Om bijvoorbeeld het nummer "8" weer te geven, moeten alle 7 pensegmenten (a - g) worden verlicht
Dynamisch verversingsalgoritme
Het gebruik van "tijd - divisie multiplexing" -technologie om het stroomverbruik te verminderen. Een slimme fabrikant van watermeter verdeelt bijvoorbeeld het display in vier gebieden, met een vernieuwingsinterval van 100 ms voor elk gebied, en vermindert het totale stroomverbruik van 5 mA tot 1,2 mA.
Low Power Mode
Schakel het segment LCD -achtergrondverlichting uit of voer Power - op opslaande modus wanneer het apparaat zich in de slaapmodus bevindt. De fabrikant van een bepaalde netwerksensor regelt de helderheid van de achtergrondverlichting door de PWM -output van de MCU. In de slaapmodus daalt de helderheid van de achtergrondverlichting tot 10% en neemt het stroomverbruik met 80% af.
5, Testverificatie: zorg ervoor dat de weergegeven inhoud voldoet aan de ontwerpvereisten
Testen is de laatste fase van het aanpassen van segmentcode LCD, het dekken van functionele testen, omgevingstests en betrouwbaarheidstests.
Functionele tests
De nauwkeurigheid van de weergave: controleer of alle tekens, pictogrammen en dynamische effecten correct worden weergegeven. Een bepaalde fabrikant van de auto -instrument voltooide de verificatie van 100 displaycombinaties binnen 1 minuut via geautomatiseerde testscripts.
Interactieve reactie: test de koppeling tussen sleutelbewerkingen en weergegeven inhoud. Medische apparatuur moet ervoor zorgen dat de vertraging van de update van de weergave -inhoud minder is dan 200 ms nadat de knop is ingedrukt.
Milieutests
Temperatuurtest: verifieer de duidelijkheid van de weergave binnen het bereik van -40 graden tot 85 graden. Een bepaalde fabrikant van ruimtevaartapparatuur ontdekte via hoge en lage temperatuurstestkamers dat zijn segmentcode LCD LCD vertoonde ghosting op -30 graden. Het probleem werd opgelost door het LCD -materiaal te optimaliseren.
Vochtigheidstest: verifieer corrosieweerstand in een 95% RV -omgeving. Een bepaalde fabrikant van chemische instrumenten die door zoutspraytests werd gevonden dat de segmentcode LCD -LCD zonder drie bewijsverf wordt gespoten, vertoonde binnen 48 uur elektrodecorrosie. Na optimalisatie slaagde het door de 168 uur non -corrosietest.
Betrouwbaarheidstest
Life Test: Schakel het apparaat 100000 keer continu in om de stabiliteit van de chip van de bestuurder te verifiëren. Een bepaalde fabrikant van industriële apparatuur vond tijdens deze test dat zijn stuurprogramma -chip na 50000 cycli knipperde en uiteindelijk het probleem oploste door het chipmodel te vervangen.
Vibratietests: simuleer de trillingsomgeving tijdens het transport of de werking van apparatuur. Automotive-elektronica moet voldoen aan de ISO 16750-3-trillingsstandaard om ervoor te zorgen dat de segmentcode LCD geen afwijkingen weergeeft bij trillingsfrequenties variërend van 10Hz tot 500Hz.
6, Case uit de industrie: op maat gemaakte oplossingen voor medische apparatuur en industriële controle
Case 1: Ontwikkeling van segmentcode LCD voor oximeters in medische kwaliteit
Vereiste: weergave SPO ₂ ₂ (3-cijfer), PR (2-cijfer), low bloed zuurstofalarm (knipperend), batterijniveau (pictogram).
Hardware: selecteer 64 Pen -segmentcode LCD (inclusief 10 aangepaste pictogrammen), met HT1621 Driver Chip.
Software: ontwikkel dynamisch verversingsalgoritme, prioriteit geven aan het updaten van SPO ₂ gegevens (vernieuw elke 200ms) en vernieuw PR -gegevens om de 500 ms.
Test: doorgegeven de IEC 60601-1 Medical Safety Test en de weergegeven inhoud kan nog steeds worden gelezen onder sterk licht (100000Lux).
Case 2: Ontwikkeling van industriële frequentie -convertersegmentcode LCD
Vereiste: weergave-uitvoerfrequentie (4-cijfer), stel frequentie (3-cijfer) en bedrijfsstatus in (vooruit/reverse/fout).
Hardware: selecteer 80 Pen -segmentcode LCD en gebruik PCF8576 (I ² C -interface) als het rijschema.
Software: implementeer scrolling -weergave van foutcodes (scrol elke 2 seconden één cijfer om de verkeerde leessnelheid van gebruikers te verlagen.
Test: gepasseerde ISO 15008 Visuele displaytest op wegvoertuig, met een weergavecontrast van groter dan of gelijk aan 5: 1 (in sterke lichtomgeving).
