一, het fysieke basis- en display -principe van segmentcode LCD
De kernstructuur van een gesegmenteerde LCD bestaat uit twee stukken ITO geleidend glas, met nematische vloeibare kristalmoleculen in het midden en verpakt in een doos. Het display -principe is gebaseerd op de responskarakteristieken van het elektrische veld van vloeibare kristalmoleculen: wanneer een afwisselend spanning wordt toegepast tussen de COM (gemeenschappelijke elektrode) en SEG (segmentelektrode), draaien de vloeibare kristalmoleculen en verandert de polarisatierichting van het invallende licht. Onder de samenwerking van de polariserende film presenteert het niet -aangedreven gebied een donkere toestand, terwijl het geëlektrificeerde gebied zichtbare karakters vormt als gevolg van veranderingen in lichtverzending.
Belangrijkste parameters:
Werkspanning: Typisch bereik van 2,8 V-5V moet worden gekoppeld aan de uitgang van het rijcircuit
Duty Cycle: bepaalt het aantal COM -poorten, gewoonlijk gescand op intervallen van 1/4, 1/8 en 1/16 minuten
Bias: beïnvloedt contrast, meestal 1/3 of 1/4 vooringenomenheid
Reactietijd: industriële producten vereisen minder dan of gelijk aan 200ms om dynamisch display te garanderen zonder spook
2, Drive Technology Architecture and Implementation Path
1. Statische aandrijving (1com -modus)
Geschikt voor eenvoudige display -scenario's, zoals enkele digitale thermometers. Elke SEG -poort is onafhankelijk verbonden met de uitgang van de chip -chip en de COM -terminal is verbonden met een vaste afwisselend blokgolf. Als een voorbeeld van de HUIMANG FT60F022 -microcontroller als een voorbeeld is, kan de interne LCD -controller worden geconfigureerd in de statische modus en de duty -cyclus is ingesteld op 1/1 en de bias -ratio is ingesteld op 1/2 via het register HB_LCDC0. Op dit moment kunnen 8 SEG-poorten direct 7-segment digitale buizen met decimale punten aansturen
2. Dynamic Time Division Driver (Multi Com -modus)
Een veel voorkomende oplossing voor industriële instrumenten is om het aantal pinnen door de tijd te verminderen - delen scannen. Als een voorbeeld van 4com-rijding 16 segmenten als voorbeeld, met een 1/4 duty cyclus en 1/3 biasspanning, is de werkelijke rijspanning VLCD × (1-bias). Een bepaald merk watermeterproject neemt deze oplossing aan, waarbij 8 digitale displays worden gecomprimeerd in 12 pins. Specifieke implementatiestappen:
Hardwareconfiguratie: met behulp van HT66FB560 -stuurprogramma -chip, is de gebouwde - aangeboden pomp -15V bias -spanning genereren
Timingcontrole: COM1-COM4 scans cyclisch met een 25% duty cycle, en SEG-poorten uitvoergegevens in de bijbehorende tijdslots
Contrastoptimalisatie: compenseer voor responsvertraging in lage - temperatuuromgevingen door de 0x20-0xc0-intervalwaarde van het HB_LCDM1-register aan te passen
3, Optimalisatiestrategie aangedreven door industriële scenario's
1. Ontwerp met brede temperatuuromgeving aanpassingsvermogen
In industriële omgevingen variërend van -30 graden tot +85 graad, varieert de responstijd van vloeibare kristallen drievoudig met temperatuurveranderingen. Een bepaald oliepijpleidingbewakingssysteem neemt het volgende compensatieschema aan:
Integratie van temperatuursensor: installeer NTC -thermistor op PCB om reële - tijd omgevingstemperatuur te verzamelen
Dynamische spanningsaanpassing: pas de VLCD -waarde aan op basis van temperatuuropzoektabel, bijvoorbeeld verhoog de rijspanning met 15% bij -20 graden
Vernieuwingssnelheidoptimalisatie: Verminder de scangefrequentie van 128Hz tot 64Hz bij lage temperaturen, waardoor LCD -opladen en de lozingen worden uitgebreid
2. Anti -interferentie en EMC -ontwerp
Er is een sterke elektromagnetische interferentie in industriële locaties en een bepaald geautomatiseerd productielijnproject heeft de betrouwbaarheid verbeterd door de volgende maatregelen:
Lay -outoptimalisatie: houd de afstand tussen het LCD -stuurprogramma -circuit en de stroommodule minimaal 50 mm
Filterverwerking: verbind 10 μ f tantalum condensatoren en 0,1 μ f keramische condensatoren in parallel aan het VLCD -voeding
Softwarefiltering: Double Check -mechanisme wordt gebruikt voor SEG -poortuitvoer en gegevens worden pas bevestigd nadat 3 opeenvolgende monsters consistent zijn
3. Laag krachtontwerp
Een bepaald Smart Meter -project vereist een standby -stroom van minder dan 5 μ A voor de hele machine, en het rijschema neemt aan:
Intermitterende werkmodus: Vergeef het display elke 2 seconden, voer op andere momenten de slaapmodus in
Laadpompuitschakeling: niet -verversingscyclus afsluiten van een negatief drukgeneratiecircuit
SEG -poort hergebruik: configureer ongebruikte SEG -pinnen als analoge ingangen om de lekstroom te verminderen
4, typische analyse van applicatiecase
Case 1: CNC Machine Tool Tachometer
Vereiste: 3-cijferige weergave (0-9999rpm), vernieuwingssnelheid groter dan of gelijk aan 10Hz, werktemperatuur -10 graden ~ +60 graad
Oplossing:
Selecteer STN -type gesegmenteerd LCD met een kijkhoek van 120 graden
Met behulp van HT1621 Driver Chip, ondersteuning van 1/3 bias en 1/4 duty cycle
Pas de helderheid van de achtergrondverlichting door PWM aan om zich aan te passen aan verschillende verlichtingsomgevingen
Werkelijke testen toont aan dat een contrastverhouding van 85: 1 nog steeds wordt gehandhaafd bij een hoge temperatuur van 55 graden
Geval 2: Medische infusiepomp
Vereiste: 4-cijferige nummer+eenheidssymboolweergave, waarvoor medische certificering vereist is volgens IEC60601-1
Oplossing:
Het aannemen van een reflecterende weergavemodus om het fenomeen van bleken te voorkomen onder sterk licht
Voeg ESD -beveiligingscircuit toe, HBM is bestand tegen spanning tot 8 kV
De precisie van de rijspanning wordt binnen ± 2% geregeld om ervoor te zorgen dat de fout van de dosisweergave minder is dan 0,5%
Door middel van software -redundantieontwerp worden belangrijke gegevens ondersteund door het derde neponderzoek
