一, Načelo tehnologije PWM: Izvajanje analognega krmiljenja z digitalnimi signali
PWM nadzoruje svetlost LED osvetlitve ozadja z občasnim preklapljanjem visokih in nizkih ravni ter prilagajanjem povprečne izhodne moči z delovnim ciklom (razmerje med časom visoke-nivoje in obdobjem). Na primer, pri frekvenci 1 kHz in delovnem ciklu 50 % LED deluje s 50 % moči, da doseže polovično svetlost zaslona. Njegove glavne prednosti so:
Učinkovito in varčno- z energijo: V primerjavi z analognim zatemnitvijo (prilagajanje svetlosti s spreminjanjem toka) lahko PWM še vedno ohranja stabilno barvno temperaturo LED pri nizki svetlosti brez dodatne izgube energije.
Zasnova brez utripanja: Ko frekvenca PWM preseže kritično frekvenco fuzije utripanja (CFFF, približno 60 Hz) človeškega očesa, je mogoče vizualno utripanje popolnoma odpraviti. Industrijski scenariji običajno uporabljajo frekvence nad 100 Hz, da zagotovijo udobje pri dolgotrajni-rabi.
Hiter dinamični odziv: PWM lahko doseže preklapljanje svetlosti v milisekundah in se prilagaja hitro spreminjajočim se zahtevam prikaza podatkov industrijskih instrumentov.
2, Oblikovanje strojne opreme: izbirna logika od MCU do namenskega gonilniškega čipa
1. Rešitev neposrednega pogona MCU
Primerno za industrijske instrumente z majhnim številom segmentov in enostavnim prikazom (kot so enobarvni digitalni instrumenti). Kot primer vzamemo STM32F031C6T6:
Konfiguracija vrat COM: Sprejetje načina visoke impedance GPIO v kombinaciji s filtrirnim vezjem RC za ustvarjanje srednje napetosti (kot je 2,5 V), da se prepreči pristranskost enosmernega toka, ki povzroča staranje LCD-ja.
Konfiguracija vrat SEG: izhodni način push-pull, invertiran s signalom COM za nadzor zaslona. Na primer, ko COM skenira, SEG, ki naj bo prikazan, odda visoko raven in obratno odda nizko raven.
Napetostno delilno vezje: ustvarite 1/3 prednapetost prek omrežja uporov (kot je kombinacija 150K, 10K, 100K, 47K), da zagotovite stabilno srednjo točko izhodne napetosti iz vrat COM, ko ste v stanju visokega upora.
Prednosti: Nizka cena, majhna površina PCB, primerna za vgrajene sisteme z omejenimi viri.
2. Namenska rešitev gonilniškega čipa
Za kompleksne instrumente, kot so večvrstični zasloni in pametni merilniki z nadzorom osvetlitve ozadja, je priporočljiva uporaba MCU z vgrajenim-krmilnikom LCD (kot je serija Renesas RL78/RA4M1):
Integrirana zasnova: Integrirajte registre podatkov zaslona, nadzor ure in ojačevalna vezja (kot so registri VLCD), da zmanjšate število perifernih komponent.
Prilagodljiva konfiguracija: podpira več kombinacij Duty (1/2, 1/3, 1/4) in Bias (1/2, 1/3, 1/4) za prilagajanje različnim specifikacijam LCD-jev.
Optimizacija nizke porabe: Z zaustavitvijo nepotrebnih funkcij ure (kot so registri OSMC) se zmanjša poraba energije in podaljša življenjska doba baterije.
Tipična uporaba: krmilnik LCD Renesas RA4M1 lahko poganja 4 × 40 segmentne LCD-je, medtem ko nadzira svetlost osvetlitve ozadja prek modulov PWM, da doseže usklajeno upravljanje zaslona in osvetlitve ozadja.
3. Industrijska praksa: Optimizacija celotnega procesa od načrtovanja do množične proizvodnje
1. Oblikovanje po meri
Povpraševanje po LCD v industrijskih instrumentih je raznoliko in ga je treba prilagoditi glede na scenarije uporabe
Velikost in število segmentov: če mora medicinska oprema prikazati podatke o temperaturi, srčnem utripu in času v prostoru 40 mm × 20 mm, je potrebna inovativna shema razporeditve elektrod.
Okoljska prilagodljivost: Zanesljivost industrijskega razreda je zagotovljena s -40-stopinjskim-preizkusom zagona-, 85-stopinjskim visokotemperaturnim preskusom staranja in 2000-urnim neprekinjenim preskusom osvetlitve.
Optični način: pozitivni prikaz (črno ozadje z belim besedilom) je primeren za notranja okolja, medtem ko negativni prikaz (belo ozadje s črnim besedilom) izboljša berljivost na prostem; Polprosojni in polodsevni način sta združljiva z osvetlitvijo ozadja in odbito svetlobo.
2. Proizvodnja in testiranje
Inteligentna proizvodna linija: z dvojno garancijo spletnega zaznavanja AOI in ročnega ponovnega pregleda je celoten postopek od ITO prevodnega rezanja stekla do tesnjenja kristalov avtomatiziran.
Ujemanje gonilnikov IC: za nizke-napajalne zahteve izberite pogonske rešitve z ultra-nizko porabo (kot so prilagojeni gonilniki IC-ji podjetja Xuda Electronics), da podaljšate življenjsko dobo baterije.
Integracija osvetlitve ozadja: Za instrumente, ki zahtevajo nočni prikaz, integrirajte module za osvetlitev ozadja EL ali LED in prilagodite svetlost z zatemnitvijo PWM (kot je zatemnitev 1024 ravni Tesla Model 3).
