一, Analýza požiadaviek: Objasnite funkcie zariadenia a scenáre používateľa
Primárnou úlohou prispôsobenia segmentovaného LCD je presne definovať funkčné hranice zariadenia a požiadavky na interakciu používateľa. V tejto fáze je potrebné odpovedať na tri základné otázky: Aké informácie musí zariadenie zobrazovať? Ako používatelia interpretujú tieto informácie? Je zobrazený obsah vyhovený priemyselným štandardom?
Definícia funkčnej hranice
Berúc ako príklad regulátorov priemyselnej teploty, ich základné funkcie zahŕňajú nastavenie teploty, reálne - displej teploty, prevádzkový režim (chladenie/vykurovanie) a poruchový alarm. Preto by segment LCD mal obsahovať najmenej nasledujúce prvky displeja:
4 -ciferný displej (hodnota teploty, rozsah -50 stupňov ~ 150 stupňov);
2 Svetlá indikátory stavu (prevádzkový režim, stav poruchy);
1 symbol jednotky (prepínanie medzi stupňom /℉).
Logika interakcie používateľa
Používatelia musia rýchlo získať prístup k informáciám o kľúčoch stlačením tlačidiel. Napríklad výrobca zdravotníckych zariadení nastaví saturáciu kyslíkom v krvi (SPO ₂) ako primárna plocha displeja (trojciferná) a impulzná rýchlosť (PR) ako sekundárna plocha displeja (dvojciferná plocha) pri prispôsobovaní segmentového kódu LCD pulzného oxymetra a významne zlepšuje prevádzkovú účinnosť zdravotníckeho personálu blikaním nízkych alarmov oxygénu v krvi.
Dodržiavanie priemyselných štandardov
Lekárske vybavenie musí byť v súlade s IEC 60601 - 1 bezpečnostný štandard a obsah zobrazenia kódu segmentu musí obsahovať povinné informácie, ako sú symboly jednotiek a prahové hodnoty alarmov; Dashboard automobilu musí spĺňať požiadavky na vizuálne zobrazenie vozidla ISO 15008, aby sa zabezpečila čitateľnosť v silnom svetelnom alebo nočnom prostredí. Určitý výrobca automobilovej elektroniky v segmentovom kóde LCD neoznačil rýchlostnú jednotku „KM/H“, čo viedlo k tomu, že produkt neprešiel certifikáciou elektronickej značky a oneskorením trhového cyklu o 3 mesiace.
2, Zobraziť plánovanie obsahu: od informačnej architektúry po vizuálny dizajn
Po objasnení požiadaviek je potrebné preložiť funkčné požiadavky do implementovateľnej architektúry obsahu displeja. Táto fáza si vyžaduje zváženie hustoty informácií, čitateľnosti a obmedzení hardvéru.
Divízia hierarchie informácií
Prijatie troch - architektúry úrovne „Hlavné informácie+sekundárna informácia+stavový výzva“:
Hlavné informácie: Hlavné údaje, o ktorých sa používatelia najviac zaujímajú (napríklad teplota a rýchlosť), zaberajú viac ako 50% z oblasti displeja;
Sekundárne informácie: pomocné údaje (napríklad nastavené hodnoty a jednotky), ktoré zaberajú 20% až 30%;
Výzva stavu: Prevádzkový režim, alarmový signál atď., Dosiahnutý pomocou ikon alebo indikátorových svetiel.
Určitý výrobca priemyselného frekvencie prevodníka prijíma túto architektúru a nastavuje výstupnú frekvenciu (hlavné informácie) ako 4-ciferné číslo a nastavenú frekvenciu (sekundárne informácie) ako trojciferné číslo. Prevádzkový stav (dopredu/reverzná/porucha) sa vyznačuje tromi svetlami LED indikátorov, čím sa zníži miera chybovosti operácie používateľa o 60%.
Znak a dizajn ikon
Výber znakov: Prioritize pomocou štandardného 7 - segmentových digitálnych zobrazovacích znakov (0 - 9, AF), aby ste predišli zvýšenej zložitosti ovládača spôsobené vlastnými znakmi. Určitý výrobca inteligentných domov musí vyvinúť ďalší algoritmus generovania znakov a zvýšiť vývojový cyklus o 2 týždne v dôsledku použitia neštandardných znakov „stupeň“.
Zjednodušenie ikon: Demontáž komplexných ikon do viacerých kombinácií segmentov pero. Napríklad ikona úrovne batérie sa môže skladať z 5 horizontálnych segmentov pera, ktoré označujú úroveň batérie osvetlením rôznych počtov segmentov pero (20%/40%/60%/80%/100%).
Dynamická stratégia zobrazenia
Valcovanie: Vhodný pre dlhý text (napríklad model zariadenia, chybový kód). Určitý výrobca sieťových zariadení používa segmentový kód LCD na posúvanie displejov MAC adresy, čím sa ukladá 30% priestoru na zobrazenie.
Výzva na blikanie: Používa sa na prepínanie alarmu alebo stavu. V zdravotníckych zariadeniach sa alarm s nízkym obsahom kyslíka v krvi dosahuje digitálnym blikaním (frekvencia 2Hz) v hlavnej oblasti displeja, ktorá je intuitívnejšia ako tradičné bzučiaky.
3, Hardvérová adaptácia: Vyberte príslušný model LCD a schéma ovládača segmentu
Zobrazenie plánovania obsahu musí zodpovedať výkonu hardvéru, inak to môže mať za následok anomálie zobrazenia alebo prekročenie nákladov.
Výber modelu LCD modelu segmentu
Počet úderov: Vypočítajte požadovaný počet úderov na základe zobrazeného obsahu. Napríklad zobrazenie "12,34 stupňa" vyžaduje 4 číslice +1 decimálna čiarka +1 symbol jednotky, celkovo 5 × 7 (segment digitálneho pera) {+1 (decarmal Point) +1 (jednotka) =37 Penové segmenty. Musia sa zvoliť modely so 40 alebo viac segmentov peru.
Perspektíva: Priemyselné vybavenie si zvyčajne vyberie perspektívu 12:00 alebo 6:00 (čelia alebo vyhľadáva), zatiaľ čo spotrebné elektronické zariadenia si môžu zvoliť perspektívu 3:00 alebo 9:00 (bočné zobrazenie).
Teplotný rozsah: Automobilová elektronika vyžaduje široký teplotný rozsah -40 stupňov ~ 85 stupňov, zatiaľ čo lekárske vybavenie musia spĺňať požiadavky na izbovú teplotu 0 stupňov ~ 50 stupňov.
Návrh schémy pohonu
Priama jednotka: Vhodný pre jednoduché displeje so segmentmi pera menšie alebo rovnajúcich sa 16, riadenými priamo cez MCU GPIO. Určitý výrobca elektronického rozsahu používa 8 GPIO STM32 na riadenie 14 segmentového kódu pero LCD, ktorý má nízku cenu, ale zlú škálovateľnosť.
Špecializovaný čip vodiča: Ak počet segmentov pero presahuje 16, je potrebný čip ovládača (napríklad HT1621, PCF8576). Určitý výrobca priemyselného prístroja používa HT1621 na riadenie 64 segmentového kódu pero LCD, ktorý vyžaduje iba 3 i ² C autobusov, čím sa ukladá 70% zdrojov MCU.
4, Vývoj ovládača softvéru: Realizácia interakcie medzi obsahom a hardvérom
Softvérové ovládače sú mostom medzi obsahom displeja a hardvérom a musia vyriešiť tri hlavné problémy: mapovanie znakov, dynamické obnovenie a nízka správa -.
Vývoj tabuľky mapovania znakov
Konvertovať kód ASCII alebo vlastné znaky do riadiacich signálov segmentu pre segment LCD. Napríklad na zobrazenie čísla "8", všetky 7 segmentov pero (a - g) je potrebné rozsvietiť
Algoritmus dynamického obnovenia
Prijatie „Time - multiplexovanie divízie“ na zníženie spotreby energie. Napríklad výrobca inteligentného vodného priestoru vydelí displej do štyroch oblastí s obnovením intervalu 100 ms pre každú oblasť a znižuje celkovú spotrebu energie z 5 mA na 1,2 mA.
režim s nízkym výkonom
Keď je zariadenie v režime spánku, vypnite segmentové podsvietenie LCD alebo zadajte režim napájania -. Výrobca určitého sieťového snímača riadi jas podsvietenia cez výstup PWM MCU. Keď je v režime spánku, jas podsvietenia klesne na 10% a spotreba energie klesá o 80%.
5, Overenie testu: Uistite sa, že zobrazený obsah spĺňa požiadavky na návrh
Testovanie je poslednou fázou prispôsobenia segmentového kódu LCD, pokrývajúce funkčné testovanie, testovanie životného prostredia a testovanie spoľahlivosti.
Funkčné testovanie
Zobraziť presnosť: Overte, či sa všetky znaky, ikony a dynamické efekty zobrazujú správne. Určitý výrobca automobilového prístroja dokončil overenie 100 kombinácií displeja do 1 minúty prostredníctvom automatizovaných testovacích skriptov.
Interaktívna odpoveď: Otestujte prepojenie medzi operáciami kľúčov a zobrazeným obsahom. Lekárske vybavenie musí zabezpečiť, aby oneskorenie aktualizácie obsahu displeja bolo po stlačení tlačidla menšie ako 200 ms.
Environmentálne testovanie
Test teploty: Overte jasnosť zobrazenia v rozmedzí od -40 až 85 stupňov. Určitý výrobca leteckých zariadení zistil prostredníctvom skúšobných komôr vysokej a nízkej teploty, že jeho segmentový kód LCD vykazoval zobrazenie duchov na -30 stupňa. Tento problém bol vyriešený optimalizáciou materiálu LCD.
Test vlhkosti: overte odolnosť proti korózii v prostredí 95% RH. Určitý výrobca chemického prístroja zistil testovaním soľného spreja, že segmentový kód LCD bez nastriekanej troch dôkazov vykazoval koróziu elektród do 48 hodín. Po optimalizácii prešla 168 -hodinovým testom korózie.
test spoľahlivosti
Životný test: Neustále zapínanie a vypínanie zariadenia 100 000 -krát, aby ste overili stabilitu čipu vodiča. Určitý výrobca priemyselných zariadení zistil prostredníctvom tohto testu, že jeho čip vodiča zobrazoval blikanie po 50000 cykloch a nakoniec problém vyriešil nahradením modelu čipu.
Testovanie vibrácií: Simulujte vibračné prostredie počas prepravy alebo prevádzky zariadenia. Automobilová elektronika musí spĺňať vibračnú normu ISO 16750-3, aby sa zabezpečilo, že LCD segmentu nevykazuje žiadne abnormality pri vibračných frekvenciách v rozsahu od 10 Hz do 500 Hz.
6, prípad priemyselnej praxe: Prispôsobené riešenia pre zdravotnícke vybavenie a priemyselnú kontrolu
Prípad 1: Vývoj segmentového kódu LCD pre oximetre lekárskych stupňov
Požiadavka: Zobraziť SPO ₂ (3-ciferné), PR (dvojciferné), nízky alarm kyslíka v krvi (blikanie), úroveň batérie (ikona).
Hardvér: Vyberte LCD 64 segmentového kódu pero (vrátane 10 vlastných ikon), s čipom ovládača HT1621.
Softvér: Vyvíjajte dynamický obnovovací algoritmus, uprednostňuje aktualizáciu údajov SPO ₂ (obnovte každých 200 ms) a obnovte PR dáta každých 500 ms.
Test: absolvoval test lekárskej bezpečnosti IEC 60601-1 a zobrazený obsah sa dá stále čítať pod silným svetlom (100000Lux).
Prípad 2: Vývoj kódu segmentu priemyselného frekvencie LCD
Požiadavka: Zobraziť výstupnú frekvenciu (4-ciferníka), frekvencia nastavenia (3-ciferná) a prevádzkový stav (dopredu/spätná/reverzná/porucha).
Hardvér: Vyberte LCD s kódom 80 pero a použite ako riadiacu schému PCF8576 (I ² C).
Softvér: Implementujte posúvanie zobrazenia chybových kódov (posúvanie jednej číslice každé 2 sekundy), aby ste znížili mieru nesprávneho priestoru používateľa.
Test: Prešiel testom ISO 15008 Test vizuálneho displeja cestného vozidla s kontrastom displeja väčším alebo rovným 5: 1 (v silnom svetelnom prostredí).
