一, PWM technológia elve: Analóg vezérlés megvalósítása digitális jelekkel
A PWM úgy szabályozza a háttérvilágítású LED-ek fényerejét, hogy időnként magas és alacsony szintet vált, és az átlagos kimeneti teljesítményt a munkaciklus (a magas{0}}szint idő és periódus aránya) alapján állítja be. Például 1 kHz-es frekvencián és 50%-os munkaciklus mellett a LED 50%-os teljesítménnyel működik a fél fényerő eléréséhez. Fő előnyei a következők:
Hatékony és energiatakarékos{0}: Az analóg fényerőszabályozáshoz (a fényerősség módosításával az áramerősség beállításával) képest a PWM alacsony fényerő mellett is stabil LED színhőmérsékletet képes fenntartani további energiaveszteség nélkül.
Villogásmentes kialakítás: Ha a PWM frekvencia meghaladja az emberi szem kritikus villódzás-fúziós frekvenciáját (CFFF, körülbelül 60 Hz), a vizuális villódzás teljesen kiküszöbölhető. Az ipari forgatókönyvek jellemzően 100 Hz feletti frekvenciákat használnak a kényelem biztosítása érdekében a hosszú távú{3}}használat során.
Gyors dinamikus válasz: A PWM ezredmásodperces szintű fényerő-váltást képes elérni, alkalmazkodva az ipari műszerek gyorsan változó adatmegjelenítési követelményeihez.
2, Hardvertervezés: Kiválasztási logika az MCU-tól a dedikált illesztőprogram-chipig
1. MCU közvetlen meghajtású megoldás
Alkalmas alacsony szegmensszámú és egyszerű kijelzővel rendelkező ipari műszerekhez (például monokróm digitális műszerek). Az STM32F031C6T6 példájaként:
COM-port konfiguráció: GPIO nagy impedanciájú mód alkalmazása RC szűrőáramkörrel kombinálva a középponti feszültség (például 2,5 V) generálására, hogy elkerülje az LCD elöregedését okozó DC előfeszítést.
SEG port konfiguráció: push{0}}pull kimeneti mód, COM-jellel megfordítva a kijelző vezérléséhez. Például a COM-keresés során a megjelenítendő SEG magas szintet, és fordítva alacsony szintet ad ki.
Feszültségosztó áramkör: 1/3 előfeszítési feszültséget állít elő egy ellenálláshálózaton keresztül (például 150K, 10K, 100K, 47K kombináció), hogy biztosítsa a stabil középponti feszültségkimenetet a COM-porton nagy ellenállású állapotban.
Előnyök: Alacsony költség, kis NYÁK terület, alkalmas korlátozott erőforrásokkal rendelkező beágyazott rendszerekhez.
2. Dedikált driver chip megoldás
Összetett műszerek, például többsoros kijelzők és háttérvilágítás-vezérléssel rendelkező intelligens mérőeszközök esetén javasolt a beépített -LCD-vezérlővel rendelkező MCU használata (mint például a Renesas RL78/RA4M1 sorozat):
Integrált kialakítás: Integrálja a kijelző adatregisztereit, az óravezérlést és a boost áramköröket (például VLCD regisztereket), hogy csökkentse a perifériaelemek számát.
Rugalmas konfiguráció: Támogatja a Duty (1/2, 1/3, 1/4) és a Bias (1/2, 1/3, 1/4) többféle kombinációját az LCD-k különböző specifikációihoz való alkalmazkodás érdekében.
Alacsony fogyasztású optimalizálás: A szükségtelen órafunkciók (például OSMC regiszterek) leállításával csökken az energiafogyasztás, és meghosszabbodik az akkumulátor élettartama.
Tipikus alkalmazás: A Renesas RA4M1 LCD vezérlője 4 × 40 szegmensű LCD-ket képes meghajtani, miközben a háttérvilágítás fényerejét PWM modulokon keresztül szabályozza a kijelző és a háttérvilágítás összehangolt kezelésének elérése érdekében.
3. Ipari gyakorlat: A teljes folyamat optimalizálása a tervezéstől a tömeggyártásig
1. Egyedi tervezés
Az ipari műszerekben az LCD iránti kereslet sokrétű, és az alkalmazási forgatókönyveknek megfelelően testre kell szabni
A szegmensek mérete és száma: Ha az orvosi berendezésnek hőmérséklet-, pulzus- és időadatokat kell megjelenítenie 40 mm × 20 mm-es térben, innovatív elektródaelrendezési sémára van szükség.
Környezeti alkalmazkodóképesség: Az ipari minőségű megbízhatóságot a -40 fokos alacsony-hőmérsékletű-indítási teszt, a 85 fokos magas hőmérsékletű öregedési teszt és a 2000 órás folyamatos világítási teszt biztosítja.
Optikai mód: A pozitív kijelző (fekete háttér fehér szöveggel) beltéri környezetben használható, míg a negatív kijelző (fehér háttér fekete szöveggel) javítja a kültéri olvashatóságot; A félig átlátszó és félig visszaverő mód a háttérvilágítással és a visszavert fénnyel egyaránt kompatibilis.
2. Gyártás és tesztelés
Intelligens gyártósor: Az online AOI észlelés és a kézi újraellenőrzés kettős garanciája révén a teljes folyamat az ITO vezetőképes üvegvágástól a kristálytömítésig automatizált.
Illesztőprogram-IC illesztés: Alacsony-energiaigény esetén válassza az ultra-alacsony fogyasztású meghajtómegoldásokat (például a Xuda Electronics személyre szabott illesztőprogram-IC-jét), hogy meghosszabbítsa az akkumulátor élettartamát.
Háttérvilágítás integráció: Az éjszakai kijelzőt igénylő műszerek esetében integráljon EL vagy LED háttérvilágítási modulokat, és állítsa be a fényerőt a PWM fényerő-szabályozással (például a Tesla Model 3 1024-es fokozatú fényerő-szabályozásával).
