一, PWM-tekniikan periaate: Analogisen ohjauksen toteuttaminen digitaalisilla signaaleilla
PWM ohjaa taustavalon LEDien kirkkautta vaihtamalla ajoittain korkeaa ja matalaa tasoa ja säätämällä keskimääräistä lähtötehoa käyttöjakson (korkean{0}}tason ajan ja jakson suhde) avulla. Esimerkiksi 1 kHz:n taajuudella ja 50 %:n käyttösuhteella LED toimii 50 % teholla saavuttaakseen puolet näytön kirkkaudesta. Sen tärkeimmät edut ovat:
Tehokas ja energiaa säästävä-: verrattuna analogiseen himmennykseen (kirkkauden säätäminen virtaa muuttamalla) PWM voi silti ylläpitää vakaan LED-värilämpötilan alhaisella kirkkaudella ilman ylimääräistä tehohäviötä.
Välkkymätön rakenne: Kun PWM-taajuus ylittää ihmissilmän kriittisen välkynnän fuusiotaajuuden (CFFF, noin 60 Hz), visuaalinen välkyntä voidaan eliminoida kokonaan. Teollisissa skenaarioissa käytetään tyypillisesti yli 100 Hz:n taajuuksia mukavuuden varmistamiseksi pitkäaikaisessa-käytössä.
Nopea dynaaminen vaste: PWM voi saavuttaa millisekunnin tason kirkkauden vaihdon mukautuen teollisuusinstrumenttien nopeasti muuttuviin tietojen näyttövaatimuksiin.
2, Hardware Design: Valintalogiikka MCU:sta omistettuun ohjainsiruun
1. MCU-suorakäyttöratkaisu
Soveltuu teollisuusinstrumentteihin, joissa on pieni segmenttiluku ja yksinkertainen näyttö (kuten yksiväriset digitaaliset instrumentit). Esimerkkinä STM32F031C6T6:
COM-portin konfigurointi: GPIO-korkean impedanssin tilan ottaminen käyttöön yhdistettynä RC-suodatuspiiriin keskipistejännitteen (kuten 2,5 V) tuottamiseksi, jotta vältetään DC-bias, joka aiheuttaa LCD-näytön vanhenemista.
SEG-portin määritys: push{0}}pull-lähtötila, käänteinen COM-signaalilla näytön ohjaamiseksi. Esimerkiksi kun COM-skannaus, näytettävä SEG tuottaa korkean tason ja päinvastoin matalan tason.
Jännitteenjakajapiiri: Luo 1/3 bias-jännite vastusverkon kautta (kuten 150K, 10K, 100K, 47K yhdistelmä) varmistaaksesi vakaan keskipisteen jännitteen ulostulon COM-portista korkean resistanssin tilassa.
Edut: Edullinen, pieni piirilevyalue, sopii sulautetuille järjestelmille, joilla on rajalliset resurssit.
2. Dedicated kuljettaja siru ratkaisu
Monimutkaisille instrumenteille, kuten monirivisille näytöille ja taustavalon ohjauksella varustetuille älymittareille, on suositeltavaa käyttää MCU:ta, jossa on sisäänrakennettu{0}}LCD-ohjain (kuten Renesas RL78/RA4M1-sarja):
Integroitu suunnittelu: Integroi näyttötietorekisterit, kellon ohjaus ja tehostuspiirit (kuten VLCD-rekisterit) oheislaitteiden määrän vähentämiseksi.
Joustava kokoonpano: Tukee useita Duty (1/2, 1/3, 1/4) ja Bias (1/2, 1/3, 1/4) yhdistelmiä mukautuakseen LCD-näyttöjen eri spesifikaatioihin.
Pienen virrankulutuksen optimointi: Pysäyttämällä tarpeettomat kellotoiminnot (kuten OSMC-rekisterit) virrankulutus vähenee ja akun käyttöikä pitenee.
Tyypillinen sovellus: Renesas RA4M1:n LCD-ohjain voi ohjata 4 × 40 segmentin LCD-näyttöjä samalla kun se ohjaa taustavalon kirkkautta PWM-moduulien avulla näytön ja taustavalon koordinoidun hallinnan saavuttamiseksi.
3. Toimialakäytäntö: Koko prosessin optimointi suunnittelusta massatuotantoon
1. Räätälöity suunnittelu
LCD:n kysyntä teollisissa instrumenteissa on monipuolinen ja sitä on mukautettava sovellusskenaarioiden mukaan
Segmenttien koko ja lukumäärä: Jos lääketieteellisten laitteiden on näytettävä lämpötila-, syke- ja aikatiedot 40 mm × 20 mm:n tilassa, tarvitaan innovatiivinen elektrodijärjestely.
Ympäristöön sopeutuvuus: Teollisuuden luotettavuus varmistetaan -40 asteen matalassa-lämpötiloissa-käynnistystestillä, 85 asteen korkean lämpötilan ikääntymistestillä ja 2000 tunnin jatkuvalla valaistustestillä.
Optinen tila: Positiivinen näyttö (musta tausta valkoisella tekstillä) sopii sisätiloihin, kun taas negatiivinen näyttö (valkoinen tausta mustalla tekstillä) parantaa luettavuutta ulkona; Puoliksi läpinäkyvä ja puoliksi heijastava tila on yhteensopiva sekä taustavalon että heijastuneen valon kanssa.
2. Tuotanto ja testaus
Älykäs tuotantolinja: AOI:n online-tunnistuksen ja manuaalisen uudelleentarkastuksen kaksinkertaisen takuun ansiosta koko prosessi ITO:n johtavasta lasin leikkaamisesta kristallitiivistykseen on automatisoitu.
Ohjaimen IC-sovitus: Jos tarvitset vähän{0}}tehoa, valitse ultra-vähätehoiset asemaratkaisut (kuten Xuda Electronicsin mukautetut ohjainpiirit) akun käyttöiän pidentämiseksi.
Taustavalon integrointi: Laitteisiin, jotka vaativat yönäyttöä, integroi EL- tai LED-taustavalomoduulit ja säädä kirkkautta PWM-himmenyksellä (kuten Tesla Model 3:n 1024-tason himmennys).
