一, princíp technológie PWM: Implementácia analógového riadenia s digitálnymi signálmi
PWM riadi jas podsvietenia LED periodickým prepínaním vysokej a nízkej úrovne a úpravou priemerného výstupného výkonu pomocou pracovného cyklu (pomer vysokej{0}}úrovne času k perióde). Napríklad pri frekvencii 1 kHz a pracovnom cykle 50 % pracuje LED dióda s výkonom 50 % na dosiahnutie polovičného jasu displeja. Jeho hlavné výhody spočívajú v:
Efektívne a{0}}úsporné energie: V porovnaní s analógovým stmievaním (úprava jasu zmenou prúdu) dokáže PWM stále udržiavať stabilnú teplotu farieb LED pri nízkom jase bez ďalšej straty energie.
Dizajn bez blikania: Keď frekvencia PWM prekročí kritickú frekvenciu fúzie blikania (CFFF, asi 60 Hz) ľudského oka, vizuálne blikanie možno úplne eliminovať. Priemyselné scenáre zvyčajne používajú frekvencie nad 100 Hz, aby sa zabezpečilo pohodlie pri dlhodobom-používaní.
Rýchla dynamická odozva: PWM môže dosiahnuť prepínanie jasu na úrovni milisekúnd, čím sa prispôsobí rýchlo sa meniacim požiadavkám na zobrazovanie údajov priemyselných prístrojov.
2, Dizajn hardvéru: Logika výberu od MCU po vyhradený čip ovládača
1. Riešenie priameho pohonu MCU
Vhodné pre priemyselné prístroje s nízkym počtom segmentov a jednoduchým displejom (ako sú monochromatické digitálne prístroje). Ako príklad použijeme STM32F031C6T6:
Konfigurácia COM portu: Prijatie režimu vysokej impedancie GPIO v kombinácii s RC filtračným obvodom na generovanie stredného napätia (napríklad 2,5 V), aby sa zabránilo jednosmernému skresleniu spôsobujúcemu starnutie LCD.
Konfigurácia portu SEG: výstupný režim push{0}}vytiahnutia, invertovaný signálom COM na ovládanie displeja. Napríklad, keď skenuje COM, výstup SEG, ktorý sa má zobraziť, má vysokú úroveň a naopak nízku úroveň.
Obvod deliča napätia: Generujte 1/3 predpätia cez odporovú sieť (ako je kombinácia 150K, 10K, 100K, 47K), aby ste zabezpečili stabilný výstup stredného napätia z portu COM, keď je v stave vysokého odporu.
Výhody: Nízka cena, malá plocha PCB, vhodná pre vstavané systémy s obmedzenými zdrojmi.
2. Vyhradené riešenie čipu ovládača
Pre zložité prístroje, ako sú viacriadkové displeje a inteligentné merače s ovládaním podsvietenia, sa odporúča použiť MCU so zabudovaným-kontrolérom LCD (ako napríklad séria Renesas RL78/RA4M1):
Integrovaný dizajn: Integrujte registre údajov displeja, riadenie hodín a zosilňovacie obvody (ako sú registre VLCD), aby ste znížili počet periférnych komponentov.
Flexibilná konfigurácia: Podporuje viacero kombinácií Duty (1/2, 1/3, 1/4) a Bias (1/2, 1/3, 1/4) na prispôsobenie sa rôznym špecifikáciám LCD.
Optimalizácia nízkej spotreby: Zastavením nepotrebných funkcií hodín (ako sú registre OSMC) sa zníži spotreba energie a predĺži sa životnosť batérie.
Typická aplikácia: LCD ovládač Renesas RA4M1 môže riadiť 4 × 40 segmentové LCD, pričom riadi jas podsvietenia pomocou modulov PWM, aby sa dosiahlo koordinované riadenie displeja a podsvietenia.
3. Priemyselná prax: Optimalizácia celého procesu od návrhu až po hromadnú výrobu
1. Prispôsobený dizajn
Dopyt po LCD v priemyselných prístrojoch je rôznorodý a je potrebné ho prispôsobiť podľa aplikačných scenárov
Veľkosť a počet segmentov: Ak lekárske zariadenie potrebuje zobrazovať údaje o teplote, srdcovej frekvencii a čase v priestore 40 mm × 20 mm, je potrebná inovatívna schéma usporiadania elektród.
Prispôsobivosť voči prostrediu: Spoľahlivosť priemyselnej triedy je zabezpečená prostredníctvom -testu spustenia pri 40 stupňoch pri nízkej teplote-, testu starnutia pri 85 stupňoch pri vysokej teplote a 2000-hodinového testu nepretržitého osvetlenia.
Optický režim: Pozitívne zobrazenie (čierne pozadie s bielym textom) je vhodné pre vnútorné prostredie, zatiaľ čo negatívne zobrazenie (biele pozadie s čiernym textom) zlepšuje čitateľnosť vonku; Polopriehľadný a poloreflexný režim je kompatibilný s podsvietením aj odrazeným svetlom.
2. Výroba a testovanie
Inteligentná výrobná linka: Prijatím dvojitej záruky online detekcie AOI a manuálnej opätovnej kontroly je celý proces od rezania vodivého skla ITO až po tesnenie kryštálov automatizovaný.
Zhoda integrovaných obvodov ovládača: Pre nízke-požiadavky na napájanie si vyberte riešenia s mimoriadne{1}}nízkou spotrebou energie (ako sú prispôsobené integrované obvody ovládača od Xuda Electronics), aby ste predĺžili výdrž batérie.
Integrácia podsvietenia: Pre prístroje, ktoré vyžadujú nočné zobrazenie, integrujte moduly EL alebo LED podsvietenia a upravte jas pomocou stmievania PWM (ako je stmievanie úrovne 1024 Tesla Model 3).
