一, Tehnična izbira: ujemanje z osnovnimi zahtevami merilnih instrumentov
1. Vrsta zaslona se ujema s parametri
Učinek zaslona segmentiranega LCD-ja je določen z vrsto LCD-ja, voznimi parametri in optičnim načinom:
Tip LCD: tip TN (zvit nematski tip) ima poceni in hiter odziv, primeren za preprost digitalni prikaz; Tip STN (super zvit nematski tip) ima večji kontrast in podpira večvrstični prikaz; Tip VATN (navpično razporejen in poravnan) ima vidni kot do 160 stopinj, zaradi česar je primeren za opremo na prostem. Na primer, določena znamka elektronske infuzijske črpalke sprejme kodni zaslon segmenta tipa STN, ki lahko še vedno jasno prikaže hitrost infuzije in preostalo količino pod močno svetlobo.
Parametri pogona: delovna napetost (običajno 3,0 V~3,6 V), delovni cikel (1/4~1/32 Duty) in prednapetost (1/3~1/5 BIAS) je treba uskladiti z glavnim krmilnim čipom. Na primer, ko poganjate zaslon s 4-bitno segmentno kodo z mikrokrmilnikom STM32F103, je treba konfigurirati 1/4 Duty in 1/3 BIAS, da se izognete pojavu duhov.
Optični načini: odsevni (brez osvetlitve ozadja, odvisno od svetlobe okolice), polprosojni in polodsevni (podpira osvetlitev ozadja in preklapljanje svetlobe okolice) in popolnoma prosojni (zahteva osvetlitev ozadja) je treba izbrati glede na scenarij uporabe. Zunanji kmetijski senzorji na primer uporabljajo polprosojne in polodsevne segmentne kodne zaslone, ki odbijajo sončno svetlobo podnevi in vklopijo osvetlitev ozadja ponoči.
2. Prilagoditev vmesnika in embalaže
Prostorske omejitve merilnih instrumentov zahtevajo visoko integrirane zaslonske module
Načini povezovanja: zebrasti trakovi (nizki-stroški, enostavni za sestavljanje), kovinski zatiči (močna odpornost na udarce), COG (Chip On Glass, ultra-tanka embalaža) so običajne izbire. Na primer, ročni spektralni analizator uporablja COG embalažo in gonilniški čip neposredno veže na stekleno podlago z debelino le 1,2 mm.
Mere: Prilagodite stekleno podlago glede na velikost odprtine armaturne plošče z najmanjšo velikostjo 10 mm × 10 mm. Na primer, določena miniaturna elektronska tehtnica doseže popolno integracijo območja prikaza in postavitve gumbov s prilagajanjem kodnega zaslona segmenta 20 mm × 40 mm.
Barva in osvetlitev ozadja: enobarvne osvetlitve ozadja, kot so rumeno zelena, modra in siva, lahko razlikujejo različna stanja (na primer normalno/alarm), medtem ko osvetlitve RGB podpirajo več{0}}nivojska opozorila. Na primer, industrijski manometer uporablja rdečo osvetlitev ozadja, ki se samodejno preklopi, ko tlak preseže prag.
2, Oblikovanje vmesnika: od funkcionalnih zahtev do vizualne predstavitve
1. Načrtovanje informacijske arhitekture
Prikazovalni vmesnik merilnih instrumentov mora dati prednost predstavitvi ključnih podatkov, da bi se izognili preobremenitvi informacij:
Glavno območje prikaza: Prikažite osnovne meritve (kot so napetost, temperatura, pretok) z velikimi številkami pisave (kot je višina 7-segmentne digitalne cevi, večja ali enaka 5 mm). Na primer, glavno območje zaslona določenega digitalnega multimetra uporablja 14 mm visoke številke, ki zagotavljajo jasno berljivost z razdalje 5 metrov.
Pomožno območje prikaza: enote prikaza, ikone stanja (kot je nivo baterije, stanje komunikacije) ali puščice trendov. Na primer, določena naprava za spremljanje okolja prikazuje enote "PM2,5 μ g/m ³" in puščico trenda "↑" v pomožnem območju.
Interaktivno območje za pozive: Uporabite ikone ali besedilo, da pozovete uporabnike k delovanju (kot je način umerjanja »CAL«, hramba podatkov »HOLD«). Na primer, ko določen laserski daljinomer pritisne gumb "Measure", se na območju prikaza za kratek čas prikaže poziv "MEASURING".
2. Tehnike vizualne optimizacije
Izboljšanje kontrasta: uporaba načina negativnega prikaza (črno ozadje z belim besedilom) ali povečanje kota polarizatorja za izboljšanje vidljivosti pri močni svetlobi. Na primer, ko je bil na sončni svetlobi testiran merilnik temperature vode, nameščen v avtomobilu, se je kontrast povečal za 30 % s prilagoditvijo kota polarizatorja.
Zasnova proti utripanju: uporabite sivo kodo za osvežitev podatkov na zaslonu vrstico za vrstico in zmanjšajte utripanje robov znakov. Določena elektronska ura na primer uporablja pretvorbo Grayeve kode, da naredi digitalne spremembe bolj gladke pri posodabljanju časa.
Dinamična logika prikaza: natančnost prikaza prilagodite dinamično glede na merilno območje. Na primer, termometer prikazuje natančnost 0,1 stopinje med -10 stopinjami in 10 stopinjami ter natančnost 1 stopinje med 10 stopinjami in 100 stopinjami.
3, Razvoj gonilnikov: od povezave strojne opreme do implementacije programske opreme
1. Shema povezovanja strojne opreme
Izbira MCU: izberite mikrokrmilnik z nizko-porabo in visoko integracijo (kot je serija STM32L0) z vgrajenim-gonilniškim modulom LCD, ki ga je mogoče neposredno povezati z zaslonom kode segmenta. Na primer, določen pametni vodomer uporablja STM32L051 za poganjanje zaslona s 3-mestno segmentno kodo prek vmesnika SPI s porabo energije samo 5 μA.
Upravljanje porabe: za zagotovitev stabilne napetosti uporabite čipe regulatorja napetosti LDO (kot je AMS1117-3.3) in dodajte filtrirne kondenzatorje (kot je 10 μF+0.1 μF) za zatiranje električnega šuma. Na primer, določen industrijski tahometer je povezan vzporedno z elektrolitskim kondenzatorjem 100 μF na koncu vhodne moči, da je zaslon bolj stabilen.
Zaščita pred elektromagnetno združljivostjo: Dodajte magnetne obroče med signalne in napajalne vode ter upoštevajte načelo "kratke signalne linije, široke ozemljitvene linije" pri postavitvi PCB. Na primer, določen medicinski monitor je z optimizacijo postavitve tiskanega vezja za 20 % izboljšal sposobnost zaščite pred{1}}motenji kodnega zaslona segmenta.
2. Izvedba programskega gonilnika
Konfiguracija inicializacije: Nastavite parametre gonilnika (kot sta delovni cikel in prednapetost) v skladu s podatkovnim priročnikom. Na primer, inicializacijsko kodo za gonilniški čip HT1621 je treba konfigurirati z BIAS=1/3 in DUTY=1/4.
Algoritem dinamičnega osveževanja: z uporabo tehnologije »time{0}}multipleksiranja« za posodobitev večvrstičnega zaslona. Na primer, zaslon določene 4-mestne segmentne kode doseže prikaz brez utripanja z izmeničnim osveževanjem COM1~COM4.
Način nizke porabe: Izklopite osvetlitev ozadja in preklopite v način mirovanja, ko nedete. Na primer, določena elektronska tehtnica samodejno izklopi osvetlitev ozadja po 30 sekundah nedejavnosti, kar zmanjša porabo energije s 15 mA na 2 μA.
4, Optimizacija okoljske prilagodljivosti: validacija od laboratorija do lokacije
1. Širok temperaturni preizkus
Izbira materiala: Uporabljajo se visokotemperaturni tekočekristalni materiali (kot je -30 stopinj ~+85 stopinj) in polarizacijski filmi, odporni na nizke temperature. Na primer, določena arktična znanstveno-raziskovalna oprema zagotavlja normalno delovanje v ekstremnih okoljih s prilagajanjem kodnega zaslona segmenta za -40 stopinj ~+85 stopinj.
Preskus staranja: izvajajte neprekinjeno 1000 ur v okolju z visoko temperaturo in visoko vlažnostjo (85 stopinj/85 % RH), da preverite stabilnost zaslona. Na primer, po opravljenem preizkusu staranja je oslabitev kontrasta kodnega zaslona segmenta armaturne plošče avtomobila samo 5 %.
2. Zaščita pred vibracijami in udarci
Strukturna ojačitev: napolnite silikonsko peno (kot je PORON 4701-30-2000F) med zaslonom in lupino ter dodajte kovinske pritrdilne nosilce. Na primer, pri preskusu vibracij armaturne plošče stroja za izdelavo tunelskih ščitov je udarec absorbirala silikonska pena in ni bilo odstopanja.
Ojačitev zatičev: kovinski zatiči so obdelani s pozlačenjem in dodana je zaščita toplotno skrčljivih cevi. Na primer, zatiči kodnega zaslona določene letalske instrumentne plošče so obdelani s pozlačenjem, kar trikrat poveča njihovo odpornost proti koroziji.
5, Tipična analiza primera: celoten proces od povpraševanja do množične proizvodnje
Primer: Prilagoditev zaslonskega vmesnika za določeno znamko industrijskega voltmetra
Analiza zahtev:
Razpon prikaza: 0~1000V, natančnost 0,1V.
Prilagodljivost okolju: -20 stopinj ~+70 stopinj, raven vibracij IEC 60068-2-6.
Zahteva za interakcijo: Podpora za shranjevanje podatkov "HOLD" in način umerjanja "CAL".
rešitev:
Tehnična izbira: sprejem kodnega zaslona segmenta tipa STN (vidni kot 120 stopinj), polprosojni in polodsevni optični način, embalaža COG (debelina 1,5 mm).
Oblikovanje vmesnika:
Glavno območje prikaza: 4-mestna vrednost napetosti prikaza (velikost pisave 12 mm).
Pomožno območje prikaza: prikazuje enoto "V" in statusne ikone ("HOLD" "CAL").
Interaktivno območje za pozive: Ime funkcije se na kratko prikaže, ko pritisnete gumb.
Razvoj voznika:
Z gonilnikom STM32F103C8T6 komunicirajte s čipom HT1621 prek vmesnika SPI.
Algoritem dinamičnega osveževanja: posodobite podatke na zaslonu vsakih 100 ms, da preprečite utripanje.
Okoljsko testiranje:
Širok temperaturni preizkus: ciklični preskus -20 stopinj ~+70 stopinj, ki prikazuje zmanjšanje kontrasta<10%.
Preskus vibracij: Po vibracijah od 10Hz do 500Hz se kontaktni upor zatiča spremeni za manj kot 0,1 Ω.
Preverjanje učinka:
Po masovni proizvodnji je stopnja izkoristka dosegla 99,5 %, povratne informacije strank pa so pokazale jasen zaslon in intuitivno delovanje.
Delujte neprekinjeno 6 mesecev brez motenj na severnem gradbišču pri -15 stopinjah.
