一, Gereksinim Analizi: Cihaz işlevlerini ve kullanıcı senaryolarını netleştirin
Segmentli LCD'yi özelleştirmenin birincil görevi, cihazın işlevsel sınırlarını ve kullanıcı etkileşimi gereksinimlerini doğru bir şekilde tanımlamaktır. Bu aşamada, üç temel sorunun cevaplanması gerekiyor: Cihazın hangi bilgileri göstermesi gerekiyor? Kullanıcılar bu bilgileri nasıl yorumlar? Görüntülenen içerik endüstri standartlarına uyuyor mu?
Fonksiyonel sınır tanımı
Endüstriyel sıcaklık denetleyicilerini örnek olarak alarak, temel işlevleri sıcaklık ayarı, gerçek - zaman sıcaklık ekranı, çalışma modu (soğutma/ısıtma) ve arıza alarmı içerir. Bu nedenle, LCD segmenti en azından aşağıdaki ekran öğelerini içermelidir:
4 haneli ekran (sıcaklık değeri, aralık -50 derece ~ 150 derece);
2 Durum Göstergesi Işıkları (Çalışma Modu, Hata Durumu);
1 birim sembol (derece /℉ arasında geçiş).
Kullanıcı etkileşimi mantığı
Kullanıcıların düğmelere basarak temel bilgilere hızlı bir şekilde erişmeleri gerekir. Örneğin, bir tıbbi ekipman üreticisi, bir nabız oksitetrenin segment kodu LCD'sini özelleştirirken ikincil görüntü alanı (2 haneli) olarak birincil ekran alanı (3 haneli) ve nabız hızı (PR) olarak kan oksijen doygunluğunu (SPO ₂) belirler ve düşük kan oksijen alarmlarının yanıp sönerek tıbbi personelin operasyonel verimliliğini önemli ölçüde geliştirir.
Endüstri standartlarına uyum
Tıbbi ekipman IEC 60601 - 1 güvenlik standardı ile uyumlu olmalıdır ve segment kodu LCD ekran içeriği birim semboller ve alarm eşikleri gibi zorunlu bilgiler içermelidir; Araç kontrol paneli, güçlü ışık veya gece ortamlarında okunabilirliği sağlamak için ISO 15008 yol aracı görsel görüntüleme gereksinimlerini karşılamalıdır. Belirli bir otomotiv elektroniği üreticisi, LCD segment kodunda "km/h" hız ünitesini işaretleyemedi, bu da ürünün e-marka sertifikasını geçmemesine ve piyasa döngüsünü 3 ay geciktirmesine neden oldu.
2, Ekran İçerik Planlaması: Bilgi mimarisinden görsel tasarıma kadar
Gereksinimleri netleştirdikten sonra, işlevsel gereksinimleri uygulanabilir bir ekran içerik mimarisine dönüştürmek gerekir. Bu aşama, bilgi yoğunluğu, okunabilirlik ve donanım sınırlamalarının dikkate alınmasını gerektirir.
Bilgi Hiyerarşi Bölümü
"Ana Bilgi+İkincil Bilgi+Durum İstemi" nin üç - seviyeli mimarisini benimseme:
Ana Bilgi: Kullanıcıların en çok endişe duydukları temel veriler (sıcaklık ve hız gibi) ekran alanının% 50'sinden fazlasını işgal eder;
İkincil Bilgi:% 20 ila% 30 ila işgal eden yardımcı veriler (ayar değerleri ve birimler gibi);
Durum istemi: Çalışma modu, alarm sinyali vb. İkonlar veya gösterge ışıkları ile elde edildi.
Belirli bir endüstriyel frekans dönüştürücü üreticisi, çıkış frekansını (ana bilgiler) 4 haneli bir sayı olarak ve 3 haneli bir sayı olarak ayarlanan frekansını (ikincil bilgi) ayarlayarak bu mimariyi benimser. İşletim durumu (ileri/ters/hata) üç LED gösterge lambası ile ayırt edilir ve kullanıcı çalışma hatası oranını%60 azaltır.
Karakter ve simge tasarımı
Karakter seçimi: Özel karakterlerin neden olduğu artan sürücü karmaşıklığını önlemek için standart 7 - segment dijital ekran karakterlerini (0 - 9, AF) kullanmayı önceliklendirin. Belirli bir akıllı ev üreticisinin ek bir karakter üretimi algoritması geliştirmesi ve standart olmayan karakterlerin kullanılması nedeniyle geliştirme döngüsünü 2 hafta artırması gerekir.
Simge Basitleştirme: Karmaşık simgeleri birden fazla kalem segmenti kombinasyonuna ayırın. Örneğin, pil seviyesi simgesi, farklı sayıda kalem segmentini (%20/%40/%60/%80/%100) aydınlatarak pil seviyesini gösteren 5 yatay kalem segmentinden oluşabilir.
Dinamik görüntü stratejisi
Haddeleme ekranı: Uzun metin için uygun (cihaz modeli, hata kodu). Belirli bir ağ ekipmanı üreticisi, ekran alanının% 30'unu tasarrufu sağlayarak ekran MAC adreslerini kaydırmak için segment kodu LCD kullanır.
Yanıp sönen istemi: Alarm veya durum değiştirme için kullanılır. Tıbbi ekipmanlarda, düşük kan oksijen alarmı, geleneksel buzzerlerden daha sezgisel olan ana ekran alanında dijital yanıp sönme (frekans 2Hz) ile elde edilir.
3, Donanım Adaptasyonu: Uygun Segment LCD Modeli ve Sürücü Şemasını Seçin
Ekran içerik planlaması, donanım performansıyla eşleşmelidir, aksi takdirde anomaliler veya maliyet aşımlarına neden olabilir.
Segment Kodu LCD Model Seçimi
Sokak sayısı: Görüntülenen içeriğe göre gerekli sayıda vuruş sayısını hesaplayın. Örneğin, "12.34 derecesi" görüntülemek, toplam 5 × 7 (dijital kalem segmenti) +1 (+1 (birim) =37 kalem segmentleri (+1 birim sembolü 4 haneli +1 birim sembolü gerektirir. 40 veya daha fazla kalem segmentli modeller seçilmelidir.
Perspektif: Endüstriyel ekipman genellikle 12:00 veya 6:00 perspektifi seçer (yüz yüze veya bakarak), tüketici elektronik cihazları 3:00 veya 9:00 perspektifi (yan görünüm) seçebilir.
Sıcaklık aralığı: Otomotiv elektroniği geniş bir sıcaklık aralığı -40 derece ~ 85 derece gerektirirken, tıbbi ekipman 0 derece ~ 50 derecelik oda sıcaklığı gereksinimlerini karşılamalıdır.
Sürücü Şeması Tasarımı
Doğrudan Sürücü: Doğrudan MCU GPIO aracılığıyla kontrol edilen 16'dan daha az veya 16'ya eşit kalem segmentleri olan basit ekranlar için uygundur. Belirli bir elektronik ölçekli üretici, düşük maliyetli ancak zayıf ölçeklenebilirliğe sahip 14 kalem segmenti kodu LCD'yi sürmek için 8 GPIO STM32 kullanır.
Özel sürücü çipi: Kalem segmentlerinin sayısı 16'yı aştığında, bir sürücü çipi (HT1621, PCF8576 gibi) gereklidir. Belirli bir endüstriyel alet üreticisi, 64 kalem segmenti kodu LCD'yi sürmek için HT1621 kullanır, sadece 3 i ² C otobüs gerektirir ve MCU kaynaklarının% 70'ini tasarruf eder.
4, Yazılım Sürücüsü Geliştirme: Ekran İçeriği ve Donanım arasındaki etkileşimi gerçekleştirme
Yazılım sürücüleri, ekran içeriği ve donanım arasındaki köprüdür ve üç ana sorunu çözmeniz gerekir: karakter eşleme, dinamik yenileme ve düşük - güç yönetimi.
Karakter Haritalama Tablosunun Geliştirilmesi
Segment LCD için ASCII kodunu veya özel karakterleri segment kontrol sinyallerine dönüştürün. Örneğin, "8" sayısını görüntülemek için 7 kalem segmentinin (- g) aydınlatılması gerekir
Dinamik yenileme algoritması
Güç tüketimini azaltmak için "zaman - bölünme çoğullama" teknolojisini benimsemek. Örneğin, bir akıllı su ölçer üreticisi, ekranı her alan için 100 ms yenileme aralığı ile dört alana böler ve toplam güç tüketimini 5mA'dan 1.2mmA'ya düşürür.
Düşük Güç Modu
Segment LCD arka ışığını kapatın veya cihaz uyku modundayken - tasarruf modunu girin. Belirli bir ağa bağlı sensörün üreticisi, MCU'nun PWM çıkışı yoluyla arka ışık parlaklığını kontrol eder. Uyku modundayken, arka ışık parlaklığı% 10'a düşer ve güç tüketimi% 80 azalır.
5, Test Doğrulaması: Görüntülenen içeriğin tasarım gereksinimlerini karşıladığından emin olun
Test, fonksiyonel test, çevresel test ve güvenilirlik testini kapsayan LCD segment kodunu özelleştirmenin son aşamasıdır.
Fonksiyonel test
Ekran Doğruluğu: Tüm karakterlerin, simgelerin ve dinamik efektlerin doğru görüntülendiğini doğrulayın. Belirli bir otomotiv enstrümanı üreticisi, otomatik test komut dosyaları aracılığıyla 100 ekran kombinasyonunun 1 dakika içinde doğrulanmasını tamamladı.
Etkileşimli Yanıt: Anahtar işlemleri ile görüntülenen içerik arasındaki bağlantıyı test edin. Tıbbi ekipman, düğmeye basıldıktan sonra ekran içeriği güncelleme gecikmesinin 200 ms'den az olduğundan emin olmalıdır.
Çevre Testi
Sıcaklık testi: -40 derece ila 85 derece aralığında ekran netliğini doğrulayın. Belirli bir havacılık ekipmanı üreticisi, segment kodunun LCD'sinin -30 derecesinde ekran hayaletini gösterdiği yüksek ve düşük sıcaklıklı test odalarıyla keşfedildi. Sorun LCD malzemesinin optimize edilmesiyle çözüldü.
Nem testi:% 95 RH ortamında korozyon direncini doğrulayın. Tuz sprey testi yoluyla bulunan belirli bir kimyasal alet üreticisi, üç kanıt boyaması olmayan segment kodunun LCD'nin 48 saat içinde elektrot korozyonu sergilediği. Optimizasyondan sonra, 168 saatlik korozyon olmayan testten geçti.
güvenilirlik testi
Yaşam Testi: Sürücü çipinin stabilitesini doğrulamak için cihazın 100000 kez sürekli açılıp kapatılmasını. Belirli bir endüstriyel ekipman üreticisi, bu testte sürücü çipinin 50000 döngüden sonra yanıp söndüğünü ve sonuçta çip modelini değiştirerek sorunu çözdüğünü buldu.
Titreşim testi: Ekipman taşımacılığı veya çalışma sırasında titreşim ortamını simüle edin. Otomotiv elektroniği, segment kodunun LCD'nin 10Hz ila 500Hz arasında değişen titreşim frekanslarında hiçbir anormallik göstermemesini sağlamak için ISO 16750-3 titreşim standardını karşılamalıdır.
6, Endüstri Uygulaması Vaka: Tıbbi ekipman ve endüstriyel kontrol için özelleştirilmiş çözümler
Durum 1: Tıbbi sınıf oksimetreleri için segment kodu LCD'nin geliştirilmesi
Gereksinim: SPO ₂ (3 haneli), PR (2 haneli), düşük kan oksijen alarmı (yanıp sönen), pil seviyesi (simge) ekran.
Donanım: HT1621 sürücü çipi ile 64 Pen Segment Kodu LCD'yi (10 özel simge dahil) seçin.
Yazılım: Dinamik yenileme algoritması geliştirin, SPO ₂ verilerinin güncellenmesine öncelik verin (her 200ms yenileyin) ve PR verilerini her 500ms'de yenileyin.
Test: IEC 60601-1 Tıbbi Güvenlik Testini geçti ve görüntülenen içerik yine de güçlü ışık altında okunabilir (100000Lux).
Durum 2: Endüstriyel Frekans Dönüştürücü Segment Kodunun Geliştirilmesi LCD
Gereksinim: Ekran çıkış frekansı (4 haneli), ayar frekansı (3 haneli) ve çalışma durumu (ileri/ters/hata).
Donanım: 80 kalem segmenti kodu LCD'yi seçin ve sürüş şeması olarak PCF8576'yı (i ² c arayüz) kullanın.
Yazılım: Kullanıcı yanlış okuma oranını azaltmak için arıza kodlarının kaydırma ekranını (bir basamakta 2 saniyede bir kaydırma) uygulayın.
Test: Geçti ISO 15008 Yol Aracı Görsel Ekran Testi, 5: 1'den (güçlü ışık ortamında) daha büyük veya daha büyük bir ekran kontrastı ile.
