1 ، الجوهر الفني: آلية الاستجابة الميدانية الكهربائية للجزيئات البلورية السائلة
جوهر شاشة رمز القطاع هو الطبقة الجزيئية الكريستالية السائلة ، ويستند مبدأ العرض الخاص به على تغييرات ترتيب جزيئات البلورة السائلة تحت عمل الحقل الكهربائي. عندما يتم تطبيق الجهد عبر الأقطاب الكهربائية ، تنحرف جزيئات البلورة السائلة ، مما يغير اتجاه استقطاب الضوء ويقدم تباينًا بين السطوع والظلام تحت عمل المستقطب. هذه العملية لها متطلبات صارمة لاستقرار الجهد والقطبية والسعة:
خصائص قيادة التيار المتردد: يجب أن تكون الجزيئات البلورية السائلة مدفوعة بحقل كهربائي AC ، ويمكن أن يسبب جهد التيار المستمر تفاعلات كهربائية ، وتلف بنية جزيئات البلورة السائلة ، وتسبب مشاكل مثل العرض غير الواضحة وعمرها. تتطلب معايير الصناعة ألا يتجاوز مكون DC 50 مليون فولت ، ويجب عكس قطبية الجهد بشكل دوري للتخلص من الصور المتبقية.
جهد العتبة والجهد التشبع: تحتاج جزيئات البلورة السائلة إلى الاستجابة بفعالية ضمن نطاق جهد معين. الجهد العتبة (VTH) هو أدنى الجهد الذي تبدأ فيه البلورة السائلة في الانحراف ، والجهد التشبع (VSAT) هو أعلى الجهد الذي تنحرف فيه البلورة السائلة تمامًا. يبلغ vth من شاشة رمز القطاع النموذجية حوالي 1.0-1.5V ، و VSAT حوالي 3.0-4.5 فولت.
2 ، نطاق جهد العمل: تصميم موحد من 3V إلى 5V
عادة ما يتم تعيين نطاق جهد العمل لشاشة رمز القطاع الصناعي على 3V إلى 5V ، والذي يوازن بين الأداء والتكلفة:
قيمة الجهد النموذجي:
3.3V: مناسبة لسيناريوهات الطاقة المنخفضة- مثل الأجهزة الطبية المحمولة ، وأجهزة الاستشعار الذكية ، وما إلى ذلك ، يمكن أن يكون استهلاك الطاقة الخاص به منخفضًا إلى 10 μ A/Cm ².
5V: يوفر قدرة قيادة أقوى ، مناسبة للتباين العالي ، ومتطلبات الاستجابة السريعة ، مثل لوحات التحكم الصناعية ، والأدوات الخارجية ، إلخ.
تحمل الجهد: في الاستخدام العملي ، يجب التحكم في تقلبات الجهد في ± 0.04V لضمان وضوح العرض. على سبيل المثال ، عندما يتجاوز تقلب الجهد لشاشة رمز القطاع 5 فولت 5.04 فولت أو انخفاض أقل
القدرة على التكيف على درجة الحرارة الواسعة: تدعم شاشة رمز الجزء النهائي العالي - نطاق درجة حرارة واسعة من- 35 درجة إلى 85 درجة من خلال تحسين مادة LCD ودائرة القيادة. في بيئات درجة الحرارة المنخفضة ، من الضروري زيادة جهد التشغيل (مثل من 3.3 فولت إلى 4.0 فولت) إلى تعويض انخفاض سرعة استجابة جزيء البلورة السائل ؛ في بيئات درجة الحرارة العالية ، من الضروري تقليل الجهد لمنع تسرب البلورة السائل.
3 ، حل محرك: مسار التكنولوجيا الأساسية للتحكم في الجهد
يجب تحقيق قيادة شاشة رمز القطاع من خلال MCU (متحكم) أو رقاقة قيادة مخصصة ، وتؤثر استراتيجية التحكم في الجهد بشكل مباشر على تأثير العرض:
حل شريحة السائق المخصص:
اختيار الرقاقة: رقائق شائعة الاستخدام مثل HT1621 و HT1622 ، وما إلى ذلك ، تدعم نسب التحيز 1/2 و 1/3 و 1/4 ، ويمكنها التكيف بمرونة مع متطلبات الجهد المختلفة. على سبيل المثال ، عندما يتم تشغيله بواسطة 3.3V ، يمكن أن تتحكم نسبة التحيز 1/3 بدقة في الجهد العتبة عند 1.1V (3.3V/3).
واجهة الاتصال: تتواصل رقاقة السائق مع MCU من خلال المنافذ التسلسلية مثل I ² C و SPI ، مما يقلل من احتلال الدبوس وخفض تكاليف الأجهزة.
بنيت MCU - في حل برنامج التشغيل:
استخدام الموارد: تقوم بعض MCUS (مثل EFM8SB10F8) بدمج الأجهزة الطرفية لبرنامج تشغيل LCD ، ودعم نسب التحيز 1/3 و 1/4 ، ويمكنها إخراج أشكال الموجات الجهد المباشرة التي تلبي متطلبات شاشات رمز القطاع.
مزايا الأداء: MCU مع Built - في برنامج التشغيل لديه تردد ساعة يصل إلى 25 ميجا هرتز ، ودقة مؤقت بنسبة ± 2 ٪ ، ويمكن أن يحقق التقليب الجهد السريع والتحكم في التوقيت الدقيق ، وتجنب وميض العرض.
مخطط سائق محاكاة منفذ IO:
السيناريو المعمول به: مناسب لشاشات رمز القطاع مع نقاط أقل (مثل شاشات العرض الرقمية 8 بت) ، وإخراج أشكال الموجات الجهد مباشرة من خلال منفذ IO الخاص بـ MCU.
تصميم الأجهزة: 100K - 200k سحب -/يجب أن تكون مقاومات UP/المنسدلة يجب أن تكون متصلاً خارجيًا إلى منافذ COM و SEG ، ولا يمكن تحديد نسبة التحيز إلا على أنها 1/2 ، والتي تحد من التباين وسرعة الاستجابة.
4 ، التطبيق العملي: تكييف المشهد لتصميم الجهد
يجب تحسين تصميم الجهد لشاشة رمز القطاع الصناعي وفقًا لسيناريوهات التطبيق المحددة:
في مجال الإلكترونيات الاستهلاكية:
الحالة: يعتمد المقياس الإلكتروني شاشة رمز القطاع مدعومة بمقدار 3.3 فولت ، ويحقق عرض الطاقة المنخفضة - من خلال شريحة برنامج تشغيل HT1621. تيار الاستعداد هو 0.6 μ A فقط ، مما يمتد عمر البطارية إلى أكثر من عام واحد.
في مجال السيطرة الصناعية:
الحالة: تتبنى لوحة التحكم PLC شاشة رمز القطاع مدعومة بمقدار 5 فولت ، وتحقق شاشة تباين عالية من خلال- في برنامج تشغيل EFM8SB10F8 MCU. لا يزال بإمكانه عرض حالة الجهاز والمعلمات بوضوح في البيئات التي تتراوح من -20 درجة إلى 70 درجة.
في مجال المعدات الطبية:
الحالة: تعتمد أداة التشخيص بالموجات فوق الصوتية المحمولة تصميمًا مزيجًا لمصدر الإضاءة الخلفية 3.0V وشاشة رمز قطاع 3.3V. يتم تحقيق مطابقة الجهد من خلال تقسيم الجهد المقاوم للميناء التسلسلي ، مما يقلل من استهلاك الطاقة الإجمالي مع ضمان تأثير العرض.
