一, PWM tehnoloģijas princips: analogās vadības ieviešana ar digitālajiem signāliem
PWM kontrolē fona apgaismojuma gaismas diožu spilgtumu, periodiski pārslēdzot augstu un zemu līmeni un pielāgojot vidējo izejas jaudu, izmantojot darba ciklu (augsta{0}}līmeņa laika un perioda attiecību). Piemēram, ar frekvenci 1 kHz un darba ciklu 50%, gaismas diode darbojas ar 50% jaudu, lai sasniegtu pusi spilgtuma displeja. Tās galvenās priekšrocības ir:
Efektīva un{0}}enerģijas taupīšana: salīdzinot ar analogo aptumšošanu (spilgtuma pielāgošana, mainot strāvu), PWM joprojām var uzturēt stabilu LED krāsu temperatūru pie zema spilgtuma bez papildu jaudas zuduma.
Nemirgojošs dizains: ja PWM frekvence pārsniedz cilvēka acs kritisko mirgošanas saplūšanas frekvenci (CFFF, aptuveni 60 Hz), vizuālo mirgošanu var pilnībā novērst. Rūpnieciskajos scenārijos parasti tiek izmantotas frekvences virs 100 Hz, lai nodrošinātu komfortu ilgstošas lietošanas laikā.
Ātra dinamiska reakcija: PWM var sasniegt milisekundes līmeņa spilgtuma pārslēgšanu, pielāgojoties strauji mainīgajām rūpniecisko instrumentu datu displeja prasībām.
2, aparatūras dizains: atlases loģika no MCU uz īpašu draivera mikroshēmu
1. MCU tiešās piedziņas risinājums
Piemērots rūpnieciskiem instrumentiem ar zemu segmentu skaitu un vienkāršu displeju (piemēram, vienkrāsainiem digitālajiem instrumentiem). Kā piemēru ņemot STM32F031C6T6:
COM porta konfigurācija: GPIO augstas pretestības režīma pieņemšana apvienojumā ar RC filtrēšanas ķēdi, lai radītu viduspunkta spriegumu (piemēram, 2,5 V), lai izvairītos no līdzstrāvas novirzes, kas izraisa LCD novecošanos.
SEG porta konfigurācija: push{0}}pull izvades režīms, apgriezts ar COM signālu, lai kontrolētu displeju. Piemēram, COM skenēšanas laikā parādāmais SEG izvada augstu līmeni un otrādi – zemu līmeni.
Sprieguma dalītāja ķēde: ģenerējiet 1/3 nobīdes spriegumu, izmantojot rezistoru tīklu (piemēram, 150K, 10K, 100K, 47K kombinācija), lai nodrošinātu stabilu viduspunkta sprieguma izvadi no COM porta augstas pretestības stāvoklī.
Priekšrocības: zemas izmaksas, mazs PCB laukums, piemērots iegultām sistēmām ar ierobežotiem resursiem.
2. Specializēts draivera mikroshēmas risinājums
Sarežģītiem instrumentiem, piemēram, vairāku līniju displejiem un viedajiem skaitītājiem ar fona apgaismojuma vadību, ieteicams izmantot MCU ar iebūvētu{0}}LCD kontrolieri (piemēram, Renesas RL78/RA4M1 sērija):
Integrēts dizains: integrējiet displeja datu reģistrus, pulksteņa vadību un pastiprināšanas shēmas (piemēram, VLCD reģistrus), lai samazinātu perifērijas komponentu skaitu.
Elastīga konfigurācija: atbalsta vairākas Duty (1/2, 1/3, 1/4) un Bias (1/2, 1/3, 1/4) kombinācijas, lai pielāgotos dažādām LCD specifikācijām.
Mazjaudas optimizācija: apturot nevajadzīgas pulksteņa funkcijas (piemēram, OSMC reģistrus), tiek samazināts enerģijas patēriņš un pagarināts akumulatora darbības laiks.
Tipisks pielietojums: Renesas RA4M1 LCD kontrolleris var vadīt 4 × 40 segmentu LCD, vienlaikus kontrolējot fona apgaismojuma spilgtumu, izmantojot PWM moduļus, lai panāktu koordinētu displeja un fona apgaismojuma pārvaldību.
3. Nozares prakse: visa procesa optimizācija no projektēšanas līdz masveida ražošanai
1. Pielāgots dizains
Pieprasījums pēc LCD rūpnieciskajos instrumentos ir daudzveidīgs, un tas ir jāpielāgo atbilstoši pielietojuma scenārijiem
Segmentu izmērs un skaits: ja medicīnas aprīkojumam ir jāparāda temperatūras, sirdsdarbības ātruma un laika dati 40 mm × 20 mm telpā, ir nepieciešama novatoriska elektrodu izvietojuma shēma.
Pielāgošanās videi: rūpnieciskās kvalitātes uzticamību nodrošina -40 grādu zemas-temperatūras palaišanas tests-, 85 grādu augstas temperatūras novecošanas tests un 2000 stundu nepārtraukta apgaismojuma tests.
Optiskais režīms: pozitīvs displejs (melns fons ar baltu tekstu) ir piemērots iekštelpu vidē, savukārt negatīvais displejs (balts fons ar melnu tekstu) uzlabo lasāmību ārpus telpām; Daļēji caurspīdīgais un daļēji atstarojošais režīms ir savietojams gan ar fona apgaismojumu, gan ar atstaroto gaismu.
2. Ražošana un testēšana
Inteliģenta ražošanas līnija: izmantojot dubultu garantiju tiešsaistes AOI noteikšanai un manuālai atkārtotai pārbaudei, viss process no ITO vadoša stikla griešanas līdz kristāla blīvēšanai ir automatizēts.
Draivera IC saskaņošana: zemas-jaudas prasībām izvēlieties īpaši-mazjaudas disku risinājumus (piemēram, pielāgotus draivera IC no Xuda Electronics), lai pagarinātu akumulatora darbības laiku.
Fona apgaismojuma integrācija: instrumentiem, kuriem nepieciešams nakts displejs, integrējiet EL vai LED fona apgaismojuma moduļus un pielāgojiet spilgtumu, izmantojot PWM aptumšošanu (piemēram, Tesla Model 3 1024 līmeņa aptumšošanu).
