1, Vélbúnaðararkitektúr: Reklar fyrir fjöleiningar og samstillingu merkja
Fjöleiningaskjárinn á aðgreindum LCD treystir á vélbúnaðarstigi multi COM (common end) og multi SEG (segment end) hönnun. Með því að taka 4-stafa LCD-hlutakóðaskjá sem dæmi, þá inniheldur hann venjulega 4 COM-tengi og margar SEG-tengi inni, þar sem hver COM-SEG samsetning samsvarar skjáeiningu (svo sem tölustaf eða einingatákn). Til dæmis keyrir ákveðin gerð af hlutakóðaskjánum 4 stafræna bita í gegnum 4 COM tengi, en notar auka SEG tengi til að stjórna birtingu einingatákna (V/A/Hz).
Helstu færibreytur vélbúnaðar:
Skylda: Ákvarða fjölda COM tengi. Til dæmis þýðir 1/4 Duty að 4 COM tengi eru knúin til skiptis, þar sem hver tengi hefur 25% vinnulotu, hentugur fyrir 4 stafa skjá.
BIAS (Bias Ratio): Hefur áhrif á birtuskil og akstursspennu. 1/3 BIAS þýðir að akstursspennan er 1/3 af rekstrarspennunni, sem getur dregið úr orkunotkun og bætt stöðugleika skjásins.
Spennastöðugleiki: Fljótandi kristal sameindir þurfa að vera knúin áfram af AC merkjum og DC skekkja getur valdið óskýrleika á skjánum. Til dæmis, tiltekið verkefni notar STM32F103C8T6 örstýringu til að búa til nákvæm AC ferningsbylgjumerki í gegnum tímamæli, sem tryggir stöðugan spennumun upp á 3,3V og forðast öldrun fljótandi kristalsameinda.
Dæmigerð umsóknaraðstæður:
Rafmagnseftirlitsbúnaður: Hann þarf að sýna breytur eins og spennu (V), straum (A) og afl (W) samtímis. Ákveðinn snjallmælir notar 8 bita hlutakóðaskjá, sem sýnir samstillt 4 sett af tölum (eins og 220V, 5.6A) og 3 einingatákn í gegnum 8 COM tengi og 32 SEG tengi.
Læknaskjár: Þegar birtar eru breytur eins og hjartsláttartíðni (bpm) og blóðsúrefni (SpO2%), þarf að greina mismunandi gagnagerðir í gegnum margar COM-tengi. Til dæmis, tiltekið líkan af skjá samþykkir 1/8 Duty hönnun, sem styður sjálfstæða stjórn á 8 tölustöfum og 4 einingatáknum.
2, Rökfræði ökumanns: kraftmikil skönnun og kortlagning gagna
Fjöleiningaskjár hlutakóða LCD þarf að ná fram með kraftmikilli skönnun. Kjarnarökfræðin er að endurnýta COM-tengi á tíma-samnýtingarháttum, skipta fljótt um skjáefni og nýta þrálát áhrif sjónrænnar skynjunar manna til að mynda stöðugar myndir. Sérstök skref eru sem hér segir:
Gagnavörpun: Umbreyttu tölunum og einingatáknunum sem á að birta í hlutakóðagögn. Til dæmis er hlutakóði fyrir töluna "8" 0x7F (samsvarar fulllýstum hluta a-g), og hlutakóði fyrir eininguna "V" er 0x01 (aðeins upplýstur hluti a).
Kvikskönnun: Virkjaðu COM tengi í fastri lotu (eins og 1ms) og sendu samsvarandi SEG gögn. Til dæmis, á 4 stafa skjá, er COM1-COM4 virkjaður til skiptis og uppfærir aðeins númerið og eininguna sem samsvarar núverandi COM tengi í hvert skipti.
Andstæðustýring: Fínstilltu afköst skjásins með því að stilla akstursspennu eða vinnulotu. Til dæmis, í sterku ljósi umhverfi, breytti ákveðið verkefni BIAS frá 1/3 í 1/4, jók birtuskilin í 1500:1 og tryggði að einingatákn væru skýr og aðgreind.
3, Hugbúnaðarforritun: Fjölverkefnastjórnun og gagnauppfærsla
Hugbúnaðarútfærsla á skjá með mörgum einingum þarf að takast á við tvær stórar áskoranir: rauntímagögn og skjásamstillingu. Eftirfarandi eru helstu hagræðingaraðferðir:
Truflundrifin skönnun: Notkun tímamælis truflana til að ná reglulegri skönnun og forðast lokun á aðalforritum. Til dæmis setur verkefni 1ms tímarof, sem uppfærir gögn fyrir eina COM tengi í hvert sinn og lýkur endurnýjun á fullum skjá á 4ms.
Tvöfaldur biðminni: með því að nota tvo skjábuffa (forgrunn/bakgrunn), er forgrunnsbiðminnið notað fyrir núverandi skjá og bakgrunnsbiðminnið er notað fyrir gagnauppfærslur. Eftir að uppfærslunni er lokið skaltu skipta um biðminni í gegnum fánann til að forðast flökt af völdum gagnastökkbreytinga meðan á skönnun stendur.
Kvikskipti á einingatáknum: Hlaðið einingatákn á virkan hátt byggt á breytutegundum. Til dæmis, í tíðnimælingum, þegar inntaksmerkið er greint sem ferhyrningsbylgja, er einingunni sjálfkrafa skipt úr "V" í "Hz".
Mál: Greindur tíðnimælir
Verkefni er byggt á STM32F103 og HT1621 drifflögum til að ná fram ferhyrningsbylgjutíðnimælingu og birtingu. Hugbúnaðarferlið er sem hér segir:
Tíðnimæling: Notaðu tímamæli til að fanga hækkandi brún inntaksmerkisins, reikna út tímabilið og breyta því í tíðnigildi.
Niðurbrot gagna: Brotið niður tíðnigildi í þúsundir, hundruðir, tugir og tölueiningar.
Einingadómur: Ef tíðnin er hærri en 1kHz mun einingin sýna "kHz"; Annars skaltu sýna 'Hz'.
Skjáruppfærsla: Sendu töluleg og einingahlutakóðagögnin til HT1621 í gegnum SPI tengið og keyrðu 4 stafa LCD til að uppfæra samstillt.
4, Hagræðingarstefna: Bættu skjágæði og áreiðanleika
Hönnun gegn truflunum: Í sterku rafsegulumhverfi (eins og iðnaðarsvæðum) eru hlífðar vírar notaðir til að tengja saman LCD og MCU og segulmagnaðir perlusíun er bætt við í enda aflgjafans til að draga úr hávaðatruflunum.
Lágt hitastig: Við -20 gráður getur minnkun á virkni fljótandi kristal sameinda leitt til minnkunar á birtuskilum. Með því að auka akstursspennuna (eins og úr 3,3V í 3,6V) eða bæta við forhitunarrökfræði (birtist með lítilli birtuskil við ræsingu og fara smám saman aftur í eðlilegt gildi) er hægt að leysa vandamálið.
Lág orkufínstilling: Í rafhlöðuknúnum tækjum er tekin upp sú stefna að stilla skönnunartíðnina á virkan hátt. Til dæmis, þegar það er engin aðgerð, minnkar skönnunartíðnin úr 1kHz í 100Hz orkunotkun um 90%, en viðhalda skjáinnihaldi í gegnum vélbúnaðarrásir.
