一, Dadansoddiad Gofyniad: Eglurwch Swyddogaethau Dyfais a Senarios Defnyddiwr
Y brif dasg o addasu LCD wedi'i segmentu yw diffinio ffiniau swyddogaethol a gofynion rhyngweithio defnyddwyr y ddyfais yn gywir. Ar y cam hwn, mae angen ateb tri chwestiwn craidd: Pa wybodaeth y mae angen i'r ddyfais ei harddangos? Sut mae defnyddwyr yn dehongli'r wybodaeth hon? A yw'r cynnwys sy'n cael ei arddangos yn cydymffurfio â safonau'r diwydiant?
Diffiniad ffin swyddogaethol
Gan gymryd rheolwyr tymheredd diwydiannol fel enghraifft, mae eu swyddogaethau craidd yn cynnwys gosod tymheredd, arddangosfa tymheredd amser go iawn -, modd gweithredu (oeri/gwresogi), a larwm namau. Felly, dylai'r segment LCD gynnwys o leiaf yr elfennau arddangos canlynol:
Arddangosfa 4 digid (gwerth tymheredd, ystod -50 gradd ~ 150 gradd);
2 Goleuadau Dangosydd Statws (Modd Gweithredu, Statws Diffyg);
1 symbol uned (newid rhwng gradd /℉).
Rhesymeg Rhyngweithio Defnyddiwr
Mae angen i ddefnyddwyr gyrchu gwybodaeth allweddol yn gyflym trwy wasgu botymau. Er enghraifft, mae gwneuthurwr offer meddygol yn gosod dirlawnder ocsigen gwaed (SPO ₂) fel yr ardal arddangos gynradd (3-digid) a chyfradd curiad y galon (PR) fel yr ardal arddangos eilaidd (2-ddigid) wrth addasu cod segment LCD ocsimedr curiad y galon, ac yn gwella effeithlonrwydd gweithredol gweithredol staff sy'n fflachio ocsytig isel.
Cydymffurfio â safonau'r diwydiant
Rhaid i offer meddygol gydymffurfio â safon ddiogelwch IEC 60601 - 1, a rhaid i gynnwys arddangos LCD cod segment gynnwys gwybodaeth orfodol fel symbolau uned a throthwyon larwm; Rhaid i'r dangosfwrdd car fodloni gofynion arddangos gweledol Cerbydau Ffordd ISO 15008 i sicrhau darllenadwyedd mewn amgylcheddau ysgafn neu nos gref. Methodd gwneuthurwr electroneg modurol penodol â nodi'r uned gyflymder "km/h" ar y cod segment LCD, gan arwain at y cynnyrch i beidio â phasio ardystiad e-farc ac oedi cylch y farchnad 3 mis.
2, Arddangos Cynllunio Cynnwys: O Bensaernïaeth Gwybodaeth i Ddylunio Gweledol
Ar ôl egluro'r gofynion, mae angen trosi'r gofynion swyddogaethol yn bensaernïaeth cynnwys arddangos y gellir ei gweithredu. Mae'r cam hwn yn gofyn am ystyried dwysedd gwybodaeth, darllenadwyedd a chyfyngiadau caledwedd.
Is -adran Hierarchaeth Gwybodaeth
Mabwysiadu pensaernïaeth lefel tri - o "brif wybodaeth+gwybodaeth eilaidd+statws yn brydlon":
Prif Wybodaeth: Mae'r data craidd y mae defnyddwyr yn poeni fwyaf amdano (megis tymheredd a chyflymder) yn meddiannu mwy na 50% o'r ardal arddangos;
Gwybodaeth Eilaidd: Data ategol (megis gwerthoedd penodol ac unedau), gan feddiannu 20% i 30%;
Statws yn brydlon: Modd gweithredu, signal larwm, ac ati, a gyflawnir trwy eiconau neu oleuadau dangosydd.
Mae gwneuthurwr trawsnewidydd amledd diwydiannol penodol yn mabwysiadu'r bensaernïaeth hon, gan osod yr amledd allbwn (prif wybodaeth) fel rhif 4 digid a'r amledd penodol (gwybodaeth eilaidd) fel rhif 3 digid. Mae'r statws gweithredu (ymlaen/gwrthdroi/nam) yn cael ei wahaniaethu gan dri goleuadau dangosydd LED, gan leihau cyfradd gwallau gweithredu defnyddiwr 60%.
Dyluniad Cymeriad a Eicon
Dewis Cymeriad: Blaenoriaethu gan ddefnyddio Safon 7 - Segment Cymeriadau Arddangos Digidol (0 - 9, AF) Er mwyn osgoi mwy o gymhlethdod gyrwyr a achosir gan nodau arfer. Mae angen i wneuthurwr cartref craff penodol ddatblygu algorithm cynhyrchu cymeriad ychwanegol a chynyddu'r cylch datblygu 2 wythnos oherwydd defnyddio "gradd" nodau ansafonol.
Symleiddio eicon: Dadosod eiconau cymhleth i gyfuniadau segment pen lluosog. Er enghraifft, gall yr eicon lefel batri fod yn cynnwys 5 segment pen llorweddol, sy'n nodi lefel y batri trwy oleuo gwahanol niferoedd o segmentau pen (20%/40%/60%/80%/100%).
Strategaeth Arddangos Dynamig
Arddangosfa Rholio: Yn addas ar gyfer testun hir (fel model dyfais, cod gwall). Mae gwneuthurwr offer rhwydwaith penodol yn defnyddio cod segment LCD i sgrolio cyfeiriadau MAC arddangos, gan arbed 30% o ofod ardal arddangos.
Fflachio yn brydlon: a ddefnyddir ar gyfer newid larwm neu statws. Mewn offer meddygol, cyflawnir larwm ocsigen gwaed isel trwy fflachio digidol (amledd 2Hz) yn y brif ardal arddangos, sy'n fwy greddfol na swnyn traddodiadol.
3, Addasu Caledwedd: Dewiswch y Model LCD Segment Priodol a Chynllun Gyrwyr
Mae angen i Gynllunio Cynnwys Arddangos gyfateb perfformiad caledwedd, fel arall gall arwain at anghysonderau arddangos neu or -redeg costau.
Dewis Model Cod Segment LCD
Nifer y strôc: Cyfrifwch y nifer ofynnol o strôc yn seiliedig ar y cynnwys a arddangosir. Er enghraifft, mae arddangos "12.34 gradd" yn gofyn am 4 digid +1 pwynt degol +1 symbol uned, cyfanswm o 5 × 7 (segment pen digidol) +1 (pwynt degol) +1 (uned) =37}}}. Rhaid dewis modelau gyda 40 neu fwy o segmentau pen.
Persbectif: Mae offer diwydiannol fel arfer yn dewis persbectif 12:00 neu 6:00 (yn wynebu neu'n edrych i fyny), tra gall dyfeisiau electronig defnyddwyr ddewis persbectif 3:00 neu 9:00 (golygfa ochr).
Ystod Tymheredd: Mae angen ystod tymheredd eang o -40 gradd ~ 85 gradd ar electroneg modurol, tra bod yn rhaid i offer meddygol fodloni gofynion tymheredd ystafell 0 gradd ~ 50 gradd.
Dyluniad Cynllun Gyrru
Gyriant Uniongyrchol: Yn addas ar gyfer arddangosfeydd syml gyda segmentau pen llai na neu'n hafal i 16, wedi'i reoli'n uniongyrchol trwy MCU GPIO. Mae gwneuthurwr graddfa electronig benodol yn defnyddio 8 gpio o STM32 i yrru 14 cod segment pen LCD, sydd â scalability cost isel ond gwael.
Sglodion Gyrrwr Arbenigol: Pan fydd nifer y segmentau pen yn fwy na 16, mae angen sglodyn gyrrwr (fel HT1621, PCF8576). Mae gwneuthurwr offerynnau diwydiannol penodol yn defnyddio HT1621 i yrru 64 cod segment pen LCD, sy'n gofyn am ddim ond 3 bysiau I ² C, gan arbed 70% o adnoddau MCU.
4, Datblygu Gyrwyr Meddalwedd: Gwireddu'r rhyngweithio rhwng cynnwys arddangos a chaledwedd
Gyrwyr meddalwedd yw'r bont rhwng cynnwys arddangos a chaledwedd, ac mae angen iddynt ddatrys tair problem fawr: mapio cymeriad, adnewyddu deinamig, a rheoli pŵer - isel.
Datblygu bwrdd mapio cymeriad
Trosi cod ASCII neu nodau arfer yn signalau rheoli segment ar gyfer segment LCD. Er enghraifft, i arddangos y rhif "8", mae angen goleuo pob un o'r 7 segment pen (a - g)
Algorithm adnewyddu deinamig
Mabwysiadu Technoleg "Amser - Multiplexing" i leihau'r defnydd o bŵer. Er enghraifft, mae gwneuthurwr mesuryddion dŵr craff yn rhannu'r arddangosfa yn bedwar ardal, gydag egwyl adnewyddu o 100ms ar gyfer pob ardal, ac yn lleihau'r defnydd pŵer cyffredinol o 5mA i 1.2mA.
modd pŵer isel
Diffoddwch y segment LCD Backlight neu nodwch Modd Arbed Power - pan fydd y ddyfais yn y modd cysgu. Mae gwneuthurwr synhwyrydd rhwydwaith penodol yn rheoli disgleirdeb backlight trwy allbwn PWM yr MCU. Pan fydd yn y modd cysgu, mae'r disgleirdeb backlight yn gostwng i 10% ac mae'r defnydd pŵer yn gostwng 80%.
5, Gwirio Prawf: Sicrhewch fod y cynnwys a arddangosir yn cwrdd â'r gofynion dylunio
Profi yw cam olaf addasu cod segment LCD, ymdrin â phrofi swyddogaethol, profi amgylcheddol, a phrofi dibynadwyedd.
Profi swyddogaethol
Arddangos Cywirdeb: Gwiriwch fod yr holl gymeriadau, eiconau ac effeithiau deinamig yn cael eu harddangos yn gywir. Cwblhaodd gwneuthurwr offeryn modurol penodol ddilysiad 100 o gyfuniadau arddangos o fewn 1 munud trwy sgriptiau profi awtomataidd.
Ymateb Rhyngweithiol: Profwch y cysylltiad rhwng gweithrediadau allweddol a chynnwys a ddangosir. Rhaid i offer meddygol sicrhau bod yr oedi diweddaru cynnwys arddangos yn llai na 200ms ar ôl i'r botwm gael ei wasgu.
Profi Amgylcheddol
Prawf tymheredd: Gwirio eglurder arddangos o fewn yr ystod o -40 gradd i 85 gradd. Darganfu gwneuthurwr offer awyrofod penodol trwy siambrau prawf tymheredd uchel ac isel fod ei god segment LCD yn dangos ysbrydion arddangos ar -30 gradd. Datryswyd y mater trwy optimeiddio'r deunydd LCD.
Prawf lleithder: Gwirio ymwrthedd cyrydiad mewn amgylchedd 95% RH. Mae gwneuthurwr offer cemegol penodol a ddarganfuwyd trwy chwistrell halen yn profi bod y cod segment LCD heb chwistrellu tri phaent prawf yn arddangos cyrydiad electrod o fewn 48 awr. Ar ôl optimeiddio, pasiodd y prawf nad yw'n cyrydiad 168 awr.
Prawf Dibynadwyedd
Prawf Bywyd: Trowch ymlaen ac oddi ar y ddyfais yn barhaus 100000 o weithiau i wirio sefydlogrwydd y sglodyn gyrrwr. Canfu gwneuthurwr offer diwydiannol penodol trwy'r prawf hwn fod ei sglodyn gyrrwr yn arddangos fflachio ar ôl 50000 o gylchoedd, ac yn y pen draw datrys y broblem trwy ddisodli'r model sglodion.
Profi Dirgryniad: Efelychu'r amgylchedd dirgryniad wrth gludo neu weithredu offer. Rhaid i electroneg modurol fodloni safon dirgryniad ISO 16750-3 i sicrhau nad yw'r cod segment LCD yn dangos unrhyw annormaleddau ar amleddau dirgryniad sy'n amrywio o 10Hz i 500Hz.
6, Achos Ymarfer y Diwydiant: Datrysiadau wedi'u haddasu ar gyfer Offer Meddygol a Rheolaeth Ddiwydiannol
Achos 1: Datblygu cod segment LCD ar gyfer ocsimetrau gradd feddygol
Gofyniad: Arddangos SPO ₂ (3-digid), PR (2-ddigid), larwm ocsigen gwaed isel (fflachio), lefel batri (eicon).
Caledwedd: Dewiswch 64 Cod Segment Pen LCD (gan gynnwys 10 eicon arfer), gyda sglodyn gyrrwr HT1621.
Meddalwedd: Datblygu algorithm adnewyddu deinamig, blaenoriaethu diweddaru data SPO ₂ (adnewyddwch bob 200ms), ac adnewyddu data cysylltiadau cyhoeddus bob 500ms.
Prawf: Pasiwyd y prawf diogelwch meddygol IEC 60601-1, a gellir dal i ddarllen y cynnwys a arddangosir o dan olau cryf (100000lux).
Achos 2: Datblygu Cod Segment Converter Amledd Diwydiannol LCD
Gofyniad: Amledd allbwn arddangos (4 digid), amledd gosod (3 digid), a statws gweithredu (ymlaen/gwrthdroi/nam).
Caledwedd: Dewiswch 80 Cod Segment Pen LCD, a defnyddiwch PCF8576 (rhyngwyneb I ² C) fel y cynllun gyrru.
Meddalwedd: Gweithredu arddangos sgrolio o godau nam (sgrolio un digid bob 2 eiliad) i leihau cyfradd camddarllen defnyddwyr.
Prawf: Prawf arddangos gweledol cerbyd ffordd ISO 15008 wedi'i basio, gyda chyferbyniad arddangos o fwy na neu'n hafal i 5: 1 (mewn amgylchedd ysgafn cryf).
