1, Hardverska arhitektura: upravljački programi za više jedinica i sinkronizacija signala
Zaslon s više jedinica segmentiranog LCD-a oslanja se na više COM (zajednički kraj) i multi SEG (segmentni kraj) dizajn na razini hardvera. Uzimajući 4--znamenkasti LCD segment kodnog zaslona kao primjer, on obično sadrži 4 COM porta i više SEG portova unutra, pri čemu svaka COM-SEG kombinacija odgovara jedinici prikaza (kao što je znamenka ili simbol jedinice). Na primjer, određeni model zaslona segmentnog koda pokreće 4 digitalna bita kroz 4 COM priključka, dok koristi dodatne SEG priključke za upravljanje prikazom simbola jedinica (V/A/Hz).
Ključni hardverski parametri:
Dužnost: Odredite broj COM portova. Na primjer, 1/4 Duty znači da se 4 COM porta pokreću naizmjenično, pri čemu svaki port ima radni ciklus od 25%, što je prikladno za 4-znamenkasti prikaz.
BIAS (Bias Ratio): Utječe na kontrast i pogonski napon. 1/3 BIAS znači da je pogonski napon 1/3 radnog napona, što može smanjiti potrošnju energije i poboljšati stabilnost prikaza.
Stabilnost napona: Molekule tekućeg kristala trebaju pokretati AC signali, a DC prednapon može uzrokovati zamućenje zaslona. Na primjer, određeni projekt koristi mikrokontroler STM32F103C8T6 za generiranje točnih AC pravokutnih signala kroz mjerač vremena, osiguravajući stabilnu razliku napona od 3,3 V i izbjegavajući starenje molekula tekućeg kristala.
Tipični scenariji primjene:
Oprema za nadzor snage: mora istovremeno prikazati parametre kao što su napon (V), struja (A) i snaga (W). Određeno pametno brojilo usvaja 8-bitni ekran koda segmenta, koji sinkronizirano prikazuje 4 skupa brojeva (kao što je 220V, 5.6A) i 3 simbola jedinice kroz 8 COM portova i 32 SEG porta.
Medicinski monitor: Prilikom prikaza parametara kao što su broj otkucaja srca (bpm) i kisik u krvi (SpO2%), različite vrste podataka moraju se razlikovati kroz više COM priključaka. Na primjer, određeni model monitora ima dizajn 1/8 Duty, podržavajući neovisnu kontrolu 8 znamenki i 4 simbola jedinice.
2, Driver logika: dinamičko skeniranje i mapiranje podataka
Prikaz s više jedinica segmentnog kodnog LCD-a treba postići dinamičkim skeniranjem. Temeljna logika je ponovna upotreba COM portova na-način dijeljenja vremena, brzo prebacivanje sadržaja prikaza i korištenje učinka postojanosti ljudske vizualne percepcije za formiranje stabilnih slika. Konkretni koraci su sljedeći:
Mapiranje podataka: Pretvorite brojeve i simbole jedinica koji će se prikazati u podatke segmentnog koda. Na primjer, šifra segmenta za broj "8" je 0x7F (odgovara potpuno osvijetljenim segmentima a-g), a šifra segmenta za jedinicu "V" je 0x01 (samo osvijetljeni segment a).
Dinamičko skeniranje: Aktivirajte COM portove u fiksnom ciklusu (kao što je 1 ms) i pošaljite odgovarajuće SEG podatke. Na primjer, na 4-znamenkastom zaslonu, COM1-COM4 se aktivira naizmjenično, ažurirajući samo broj i jedinicu koja odgovara trenutnom COM priključku svaki put.
Kontrola kontrasta: Optimizirajte performanse zaslona podešavanjem pogonskog napona ili radnog ciklusa. Na primjer, u okruženju s jakim osvjetljenjem, određeni projekt prilagodio je BIAS s 1/3 na 1/4, povećao kontrast na 1500:1 i osigurao da simboli jedinica budu jasni i prepoznatljivi.
3, Programiranje softvera: upravljanje više zadataka i ažuriranje podataka
Softverska implementacija zaslona s više jedinica mora se pozabaviti dvama velikim izazovima: podacima u stvarnom{0}}vremenu i sinkronizacijom zaslona. Sljedeće su ključne strategije optimizacije:
Skeniranje vođeno prekidom: Korištenje prekida timera za postizanje periodičkog skeniranja i izbjegavanje blokiranja glavnog programa. Na primjer, projekt postavlja prekid mjerača vremena od 1 ms, koji svaki put ažurira podatke za jedan COM port i dovršava osvježenje cijelog zaslona za 4 ms.
Mehanizam dvostrukog međuspremnika: pomoću dva međuspremnika prikaza (prednji plan/pozadina), međuspremnik prednjeg plana koristi se za trenutni prikaz, a pozadinski međuspremnik koristi se za ažuriranje podataka. Nakon dovršetka ažuriranja prebacite međuspremnik kroz zastavu kako biste izbjegli treperenje uzrokovano mutacijama podataka tijekom procesa skeniranja.
Dinamičko prebacivanje simbola jedinica: Učitajte simbole jedinica dinamički na temelju vrsta parametara. Na primjer, u scenarijima mjerenja frekvencije, kada se ulazni signal otkrije kao kvadratni val, jedinica se automatski prebacuje s "V" na "Hz".
Kućište: Inteligentni mjerač frekvencije
Projekt se temelji na pogonskim čipovima STM32F103 i HT1621 za postizanje mjerenja i prikaza frekvencije kvadratnog vala. Proces softvera je sljedeći:
Mjerenje frekvencije: Upotrijebite mjerač vremena za hvatanje uzlaznog ruba ulaznog signala, izračunajte razdoblje i pretvorite ga u vrijednost frekvencije.
Rastavljanje podataka: Rastavljanje vrijednosti frekvencije na tisuće, stotine, desetke i jedinice znamenki.
Procjena jedinice: Ako je frekvencija veća od 1kHz, jedinica će prikazati "kHz"; U suprotnom, prikažite 'Hz'.
Ažuriranje zaslona: Pošaljite podatke o numeričkom i jediničnom kodu segmenta na HT1621 preko SPI sučelja i pokrenite 4-znamenkasti LCD da se sinkrono ažurira.
4, Strategija optimizacije: Poboljšajte kvalitetu i pouzdanost prikaza
Dizajn protiv smetnji: u jakim elektromagnetskim okruženjima (kao što su industrijska mjesta), oklopljene žice se koriste za povezivanje LCD-a i MCU-a, a magnetsko filtriranje kuglica dodaje se na kraju napajanja kako bi se smanjile smetnje buke.
Kompenzacija niske temperature: Na -20 stupnjeva, smanjenje aktivnosti molekule tekućeg kristala može dovesti do smanjenja kontrasta. Povećanjem pogonskog napona (kao što je s 3,3 V na 3,6 V) ili dodavanjem logike predgrijanja (prikaz s niskim kontrastom pri pokretanju i postupnim vraćanjem na normalne vrijednosti), problem se može riješiti.
Optimizacija niske potrošnje: U uređajima s baterijskim napajanjem usvojena je strategija dinamičkog prilagođavanja frekvencije skeniranja. Na primjer, kada nema operacije, smanjenjem frekvencije skeniranja s 1 kHz na 100 Hz smanjuje se potrošnja energije za 90%, dok se sadržaj prikaza održava kroz sklopove za držanje hardvera.
