1, aparatūras arhitektūra: vairāku vienību draiveri un signālu sinhronizācija
Segmentēta LCD vairāku vienību displejs ir balstīts uz aparatūras līmeņa vairāku COM (kopējais gals) un vairāku SEG (segmentu gals) dizainu. Kā piemēru ņemot 4-ciparu LCD segmenta koda ekrānu, tajā parasti ir 4 COM porti un vairāki SEG porti, un katra COM-SEG kombinācija atbilst displeja vienībai (piemēram, ciparam vai vienības simbolam). Piemēram, noteikts segmenta koda ekrāna modelis vada 4 digitālos bitus caur 4 COM portiem, vienlaikus izmantojot papildu SEG portus, lai kontrolētu vienību simbolu (V/A/Hz) displeju.
Galvenie aparatūras parametri:
Pienākums: nosakiet COM portu skaitu. Piemēram, 1/4 noslodzes nozīmē, ka 4 COM porti tiek darbināti pārmaiņus, un katra porta darbības cikls ir 25%, kas ir piemērots 4 ciparu displejam.
BIAS (novirzes koeficients): ietekmē kontrastu un braukšanas spriegumu . 1/3 BIAS nozīmē, ka piedziņas spriegums ir 1/3 no darba sprieguma, kas var samazināt enerģijas patēriņu un uzlabot displeja stabilitāti.
Sprieguma stabilitāte: šķidro kristālu molekulas ir jāvada ar maiņstrāvas signāliem, un līdzstrāvas novirze var izraisīt displeja izplūšanu. Piemēram, noteiktā projektā tiek izmantots mikrokontrolleris STM32F103C8T6, lai ar taimeri ģenerētu precīzus maiņstrāvas kvadrātviļņu signālus, nodrošinot stabilu sprieguma starpību 3,3 V un izvairoties no šķidro kristālu molekulu novecošanas.
Tipiski pielietojuma scenāriji:
Jaudas uzraudzības aprīkojums: tai vienlaikus jāparāda tādi parametri kā spriegums (V), strāva (A) un jauda (W). Noteikts viedais skaitītājs izmanto 8 bitu segmenta koda ekrānu, kas sinhroni parāda 4 skaitļu kopas (piemēram, 220 V, 5,6 A) un 3 vienību simbolus, izmantojot 8 COM portus un 32 SEG portus.
Medicīniskais monitors: parādot tādus parametrus kā sirdsdarbības ātrums (bpm) un asins skābeklis (SpO2%), dažādi datu tipi ir jānošķir, izmantojot vairākus COM portus. Piemēram, noteiktam monitora modelim ir 1/8 noslodzes dizains, kas atbalsta neatkarīgu 8 ciparu un 4 vienību simbolu vadību.
2, draivera loģika: dinamiska skenēšana un datu kartēšana
Segmenta koda LCD vairāku vienību displejs ir jāpanāk, izmantojot dinamisku skenēšanu. Galvenā loģika ir COM portu atkārtota izmantošana laika-koplietošanas veidā, ātra displeja satura pārslēgšana un cilvēka vizuālās uztveres noturības efekta izmantošana, lai veidotu stabilus attēlus. Konkrētās darbības ir šādas:
Datu kartēšana: pārveidojiet attēlojamos skaitļus un vienību simbolus segmenta koda datos. Piemēram, skaitļa “8” segmenta kods ir 0x7F (atbilst pilnībā izgaismotiem segmentiem a-g), bet vienības “V” segmenta kods ir 0x01 (tikai apgaismots segments a).
Dinamiskā skenēšana: aktivizējiet COM portus fiksētā ciklā (piemēram, 1 ms) un nosūtiet atbilstošos SEG datus. Piemēram, 4 ciparu displejā COM1-COM4 tiek aktivizēts pārmaiņus, katru reizi atjauninot tikai numuru un vienību, kas atbilst pašreizējam COM portam.
Kontrasta kontrole: optimizējiet displeja veiktspēju, pielāgojot braukšanas spriegumu vai darba ciklu. Piemēram, spēcīga apgaismojuma vidē noteikts projekts noregulēja BIAS no 1/3 līdz 1/4, palielināja kontrastu līdz 1500:1 un nodrošināja, ka vienību simboli ir skaidri un atšķirami.
3, programmatūras programmēšana: vairāku uzdevumu pārvaldība un datu atjaunināšana
Vairāku vienību displeja programmatūras ieviešanai ir jārisina divas galvenās problēmas:{0}}reāllaika dati un displeja sinhronizācija. Tālāk ir norādītas galvenās optimizācijas stratēģijas.
Pārtraukta skenēšana: taimera pārtraukumu izmantošana, lai nodrošinātu periodisku skenēšanu un izvairītos no galvenās programmas bloķēšanas. Piemēram, projekts iestata 1 ms taimera pārtraukumu, kas katru reizi atjaunina datus vienam COM portam un pabeidz pilnekrāna atsvaidzināšanu 4 ms.
Dubultās buferizācijas mehānisms: izmantojot divus displeja buferus (priekšplāna/fona), priekšplāna buferis tiek izmantots pašreizējam displejam, bet fona buferis tiek izmantots datu atjaunināšanai. Kad atjaunināšana ir pabeigta, pārslēdziet buferi, izmantojot karodziņu, lai izvairītos no mirgošanas, ko izraisa datu mutācijas skenēšanas procesa laikā.
Vienību simbolu dinamiska pārslēgšana: dinamiski ielādējiet vienību simbolus, pamatojoties uz parametru veidiem. Piemēram, frekvences mērīšanas scenārijos, kad ievades signāls tiek uztverts kā kvadrātveida vilnis, iekārta tiek automātiski pārslēgta no "V" uz "Hz".
Korpuss: viedais frekvences mērītājs
Projekta pamatā ir STM32F103 un HT1621 draiveru mikroshēmas, lai panāktu kvadrātviļņu frekvences mērījumus un displeju. Programmatūras process ir šāds:
Frekvences mērīšana: izmantojiet taimeri, lai fiksētu ieejas signāla augošo malu, aprēķinātu periodu un pārvērstu to frekvences vērtībā.
Datu sadalīšana: sadaliet frekvences vērtības tūkstošos, simtos, desmitos un ciparu vienībās.
Vienības vērtējums: ja frekvence ir lielāka par 1kHz, ierīce rādīs "kHz"; Pretējā gadījumā parādiet 'Hz'.
Displeja atjauninājums: nosūtiet ciparu un vienības segmenta koda datus uz HT1621, izmantojot SPI interfeisu, un virziet 4 ciparu LCD, lai atjauninātu sinhroni.
4, optimizācijas stratēģija: uzlabojiet displeja kvalitāti un uzticamību
Prettraucējumu dizains: Spēcīgā elektromagnētiskā vidē (piemēram, rūpnieciskās vietās) LCD un MCU savienošanai tiek izmantoti ekranēti vadi, un barošanas avota galā ir pievienota magnētisko lodīšu filtrēšana, lai samazinātu trokšņa traucējumus.
Zemas temperatūras kompensācija: pie -20 grādiem šķidro kristālu molekulu aktivitātes samazināšanās var izraisīt kontrasta samazināšanos. Palielinot piedziņas spriegumu (piemēram, no 3,3 V līdz 3,6 V) vai pievienojot priekšsildīšanas loģiku (palaišanas laikā displejs ar zemu kontrastu un pakāpeniski atgriežoties pie normālām vērtībām), problēmu var atrisināt.
Mazjaudas optimizācija: ar akumulatoru darbināmās ierīcēs tiek pieņemta skenēšanas frekvences dinamiskas pielāgošanas stratēģija. Piemēram, ja netiek veikta darbība, skenēšanas frekvences samazināšana no 1 kHz līdz 100 Hz samazina enerģijas patēriņu par 90%, vienlaikus saglabājot displeja saturu, izmantojot aparatūras turēšanas ķēdes.
