一, Miega režīma tehniskā būtība: dinamiskas jaudas pārvaldības kodols
Segmenta koda ekrāna miega režīms būtībā nodrošina pakāpenisku enerģijas patēriņa samazinājumu, izslēdzot nebūtiskus ķēdes moduļus. Tās tehniskajai īstenošanai ir jāatbilst diviem galvenajiem nosacījumiem:
Piedziņas viļņu formas kontrole: segmentu koda ekrāniem, ko darbina maiņstrāvas spriegums, miega režīmā ir dinamiski jāpielāgo COM/SEG signālu fāzes attiecības. Piemēram, National Technology N32L43x var samazināt LCD braukšanas sprieguma darba ciklu no 50% līdz 20% miega režīmā, izmantojot iebūvēto -braukšanas viļņu formas fāzes maiņas funkciju, samazinot statiskās enerģijas patēriņu no 5 μA līdz 0,8 μA.
Displeja satura saglabāšana: pašreizējie displeja dati ir jāsaglabā kadru buferī vai displeja RAM. GD32L233 LCD kontrolleris integrē 32 × 8 displeja RAM segmentus, kas var uzturēt displeja saturu miega režīmā bez nepieciešamības atkārtoti inicializēt displeja datus pēc pamošanās.
No tehniskā viedokļa miega režīms pieder pie kategorijas "Dinamiskā enerģijas pārvaldība" (DPM) zemas enerģijas{0}}arhitektūras. Kā piemēru ņemot ARM Cortex-M kodolu, tā miega režīms nodrošina līdzsvaru starp enerģijas patēriņu un reakcijas ātrumu, izslēdzot CPU pulksteni, saglabājot SRAM un reģistra stāvokļus un izmantojot perifērijas pulksteņa noteikšanas tehnoloģiju. Segmenta koda ekrāna draivera ķēdei šī pārvaldība ir jāpaplašina, iekļaujot LCD draivera moduli, konfigurējot SLP bitu LCD_CR reģistrā, lai draiveri pārslēgtu mazjaudas stāvoklī.
2. Miega režīma ieviešanas ceļš: aparatūras programmatūras sadarbības projektēšana
1. Aparatūras slāņa atbalsts: speciālo draiveru mikroshēmu un MCU dziļa integrācija
Mūsdienu industriālo segmentu koda ekrānu miega režīms ir ļoti atkarīgs no sadarbības starp specializētām draiveru mikroshēmām un MCU.
Draivera mikroshēmas līmeņa optimizācija: piemēram, HT1621 un citās draiveru mikroshēmās ir iebūvētas-uzlādes sūkņa ķēdes, kas miega režīmā var automātiski izslēgt uzlādes sūkni, samazinot barošanas avota strāvu no 200 μA līdz 2 μA. Tajā pašā laikā tā iekšējo skenēšanas laika ģeneratoru var konfigurēt kā "a" līdz atjaunināšanas satura skenēšanas frekvences patēriņa samazināšanai1Hz. 80%.
MCU perifērijas integrācija: GD32L233 LCD kontrolleris atbalsta STOP2 režīmu, kurā LCD draiveris turpina strādāt, kamēr CPU, PLL un citi moduļi ir izslēgti, samazinot sistēmas enerģijas patēriņu no 3mA normālā režīmā līdz 2 μA. Galvenais ir dinamiski pārslēgties starp pulksteņa avotu un piedziņas režīmu, konfigurējot LCDCCFLK bitu LCDEN un LCDCCF_G reģistru.
2. Programmatūras slāņa vadība: pārtrauciet modināšanu-un statusa uzturēšanu
Miega režīma programmatūras ieviešanai ir jāatrisina divas galvenās problēmas.
Pāreja zema-jaudas režīmā: konfigurējot MCU enerģijas pārvaldības reģistru (piemēram, STM32 PWR_CR) un apvienojot to ar SLEEP instrukciju, sistēma pāriet miega režīmā. Piemēram, ATmega8 ir jāiestata MCUCR reģistra SE bits uz 1 un jākonfigurē SM2-SM0 biti, lai izvēlētos miega režīma veidu (piemēram, enerģijas taupīšanas režīmu).
Modināšanas mehānisma dizains: tipiski modināšanas{0}}avoti ir RTC taimeri, ārējie pārtraukumi (piemēram, taustiņu trigeri), kopnes aktivitātes noteikšana utt. Ņemot vērā Siemens SCALANCE W iekārtu, tā miega režīms kontrolē pakārtoto ierīču strāvas padevi, izmantojot DI/DO kontaktus, vienlaikus izmantojot klienta D-modināšanas kontaktu. Pamošanās laiku-var kontrolēt 100 μs laikā.
3, Rūpniecības pielietojuma gadījumi: lēciens no teorijas uz praksi
1. Viedais skaitītājs: miega režīms nodrošina 10 gadu akumulatora darbības laiku
Vienfāzes{0}}viedajos skaitītājos segmenta koda ekrānā ir nepārtraukti jāparāda informācija, piemēram, akumulatora uzlādes līmenis un laiks. Shēmā, izmantojot GD32L233, sistēma pamostas katru minūti, izmantojot RTC taimeri, atjaunina displeja datus un pāriet STOP2 režīmā. Faktiskie testa dati liecina, ka elektroenerģijas patēriņš normālā displeja režīmā ir 3 mA, savukārt miega režīmā tas samazinās līdz 2 μA. Kopā ar 4000 mAh litija akumulatoru teorētiskais akumulatora darbības laiks var sasniegt 10 gadus. Galvenie tehniskie punkti ietver:
Displeja satura dinamiskā atjaunināšana: atjauniniet tikai tos datus, kas mainās modināšanas-perioda laikā (piemēram, akumulatora uzlādes līmeņa vērtības), nemainītu statisko saturu (piemēram, vienību simbolus) un samaziniet displeja draiveru skaitu.
Pulksteņa avota optimizācija: LSI (maza -ātruma iekšējais pulkstenis) tiek izmantots kā pulksteņa avots miega režīmā ar 32 kHz frekvenci un enerģijas patēriņa samazinājumu par 90%, salīdzinot ar HSI (ātrdarbīgs iekšējais pulkstenis).
2. Rūpnieciskais HMI aprīkojums: miega režīma un pieskāriena modināšanas-sadarbība
Rūpnieciskajās cilvēka{0}}mašīnas saskarnes (HMI) ierīcēs segmenta koda ekrāni bieži tiek izmantoti kopā ar kapacitatīvām skārienpogām. Risinājumā National Technology N32L43x sistēma panāk pieskāriena modināšanu-, konfigurējot TOUCHCTRL reģistru: kad tiek noteikta poga, aparatūra automātiski pamodina MCU un atjauno displeja draiveri, izmantojot funkciju LCD_Makeup. Saskaņā ar šo shēmu miega režīma enerģijas patēriņš ir 1,2 μA, un pamošanās{8}}reakcijas laiks ir mazāks par 50 ms, kas atbilst rūpniecisko objektu reāllaika{10}}prasībām.
3. Pārnēsājamas medicīniskās ierīces: miega režīma un mazjaudas sakaru integrācija
Pārnēsājamos asins glikozes mērītājos segmenta koda ekrānam ir jādarbojas kopā ar Bluetooth zemas enerģijas (BLE) moduli. Nordic nRF52832 risinājumā sistēma ir saistīta ar LCD miega režīmu, konfigurējot BLE SLEEP režīmu: kad BLE pāriet dziļā miega režīmā, LCD sinhroni pāriet miega režīmā, samazinot enerģijas patēriņu no 8mA normālā režīmā līdz 3 μA. Pamostoties, BLE modulis ar aktivizēšanu -} pamošanās laiks-80 μs, nodrošinot netraucētu savienojumu starp datu pārraidi un displeja atjauninājumiem.
