1, Nguyên lý hiển thị và nền tảng phần cứng của màn hình mã hỏng
Cấu trúc mã phân đoạn và logic trình điều khiển
Bộ phận hiển thị của màn hình mã hỏng bao gồm nhiều đoạn cố định, mỗi đoạn tương ứng với một điện cực độc lập (SEG) và tất cả các đoạn đều có chung một điện cực (COM). Lấy số hình 8-thông thường làm ví dụ, nó bao gồm 7 đoạn nét (AG) và 1 đoạn dấu thập phân (DP), đồng thời được bật và tắt bằng cách kiểm soát chênh lệch điện áp giữa SEG và COM. Ví dụ: hiển thị số “8” yêu cầu tất cả 7 đoạn nét đều phải sáng đồng thời, còn hiển thị số “1” chỉ sáng đoạn b và c.
Các chip trình điều khiển (chẳng hạn như HT1622, TM1621) điều khiển màn hình mã phân đoạn thông qua quá trình quét động-phân chia theo thời gian, đồng thời các tham số chu kỳ nhiệm vụ và độ lệch của mỗi COM xác định độ ổn định và độ tương phản của màn hình. Ví dụ: HT1622 hỗ trợ chu kỳ nhiệm vụ 1/4 và độ lệch 1/3, đồng thời có thể điều khiển tới 32 SEG và 8 COM, khiến nó phù hợp với các màn hình thiết bị phức tạp.
Thực hiện vật lý các dấu thập phân và ký hiệu
Dấu thập phân (DP) đóng vai trò là một phân đoạn độc lập và việc hiển thị của nó phụ thuộc vào cấu hình thanh ghi của chip điều khiển. Trong ứng dụng điển hình của HT1622, COM0-COM7 tương ứng với COM1-COM8 của màn hình mã bị hỏng và SEG0-SEG10 tương ứng với SEG1-SEG11 của màn hình mã bị hỏng. Để hiển thị dấu thập phân, bit thanh ghi SEG tương ứng cần được đặt ở mức cao. Ví dụ: khi hiển thị "12,34", đoạn DP của chữ số thứ hai cần phải sáng đồng thời.
Việc triển khai các ký hiệu (chẳng hạn như đơn vị "độ" và mũi tên chỉ hướng) yêu cầu sử dụng khuôn phim tùy chỉnh cho màn hình mã phân đoạn, tích hợp các đoạn nét của ký hiệu vào nền thủy tinh. Ví dụ: biểu tượng "độ" của nhiệt kế có thể chiếm thêm tài nguyên SEG và COM và cần được kiểm soát riêng trong logic trình điều khiển.
2, Thách thức kỹ thuật khi hiển thị dấu thập phân và ký hiệu
Đăng ký giới hạn của chip điều khiển
Độ rộng bit thanh ghi của một số chip điều khiển có thể hạn chế hiển thị dấu thập phân hoặc ký hiệu. Ví dụ: trong một trường hợp nhất định, SEG3/SEG4/SEG9/SEG10 của HT1622 có thể không hiển thị cả dòng trên và dòng dưới khi ghi bit cao nhất, có thể do xung đột bit thanh ghi hoặc lỗi thời gian. Loại vấn đề này cần được giải quyết bằng cách tối ưu hóa mã trình điều khiển, chẳng hạn như làm mới dữ liệu ngược dòng và hạ lưu theo cách chia sẻ thời gian-để tránh ghi các phân đoạn xung đột cùng một lúc.
Tác động của chu kỳ nhiệm vụ đến chức năng quét động
Chu kỳ nhiệm vụ của việc quét phân chia theo thời gian-ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định của việc hiển thị dấu thập phân. Nếu chu kỳ nhiệm vụ quá thấp (chẳng hạn như 1/8), dấu thập phân có thể nhấp nháy do tốc độ làm mới không đủ. Giải pháp bao gồm:
Chọn chip điều khiển chu kỳ nhiệm vụ cao (chẳng hạn như 1/4 hoặc 1/3);
Tối ưu hóa thứ tự quét và ưu tiên làm mới các phân đoạn chứa dấu thập phân;
Tăng bộ nhớ đệm hiển thị để giảm độ trễ tính toán theo thời gian thực.
Chi phí tùy chỉnh biểu tượng
Việc hiển thị các ký hiệu đòi hỏi phải thiết kế trước khuôn phim cho màn hình mã phân đoạn, điều này làm tăng chi phí chế tạo khuôn. Đối với sản xuất hàng loạt nhỏ, có thể đạt được các ký hiệu đơn giản bằng cách kết hợp các phân đoạn hiện có (chẳng hạn như sử dụng "-" để biểu thị dấu âm). Ví dụ: một vôn kế nhất định hiển thị dấu âm bằng cách sử dụng lại đoạn b của số "1", tiết kiệm tài nguyên cho các đoạn ký hiệu độc lập.
3, Các kịch bản và giải pháp ứng dụng điển hình
Hiển thị đa thông số của dụng cụ công nghiệp
Trong các thiết bị công nghiệp đa thông số, màn hình ngắt kết nối cần hiển thị đồng thời các giá trị, đơn vị và ký hiệu trạng thái. Ví dụ: đồng hồ đo áp suất cần hiển thị "12,34 MPa ↑", trong đó "MPa" là đơn vị và "↑" là mũi tên trạng thái. Giải pháp:
Sử dụng chip điều khiển SEG cao (như TM1640 hỗ trợ 64 SEG);
Tùy chỉnh màn hình mã phân đoạn để tích hợp các đơn vị và ký hiệu vào một khu vực cố định;
Bằng cách điều khiển logic để làm mới các giá trị và ký hiệu theo cách-chia sẻ thời gian, bạn có thể tránh được xung đột.
Giao diện tương tác của thiết bị điện tử tiêu dùng
Màn hình ngắt kết nối của vòng đeo tay thông minh cần hiển thị thời gian, số bước và các biểu tượng (chẳng hạn như nhịp tim và đồng hồ báo thức). Do không gian hạn chế nên cần đạt được khả năng hiển thị đa nội dung thông qua chức năng quét động và tái sử dụng biểu tượng. Ví dụ:
Ẩn biểu tượng bước khi hiển thị thời gian;
Biểu tượng nhịp tim nhấp nháy khi số bước được hiển thị;
Sử dụng công nghệ đệm đôi để giảm độ trễ làm mới.
Thiết kế độ tin cậy của dụng cụ ô tô
Bảng đồng hồ ô tô cần hiển thị ổn định ở nhiệt độ khắc nghiệt (-40 độ ~ 85 độ). Thiết kế độ tin cậy của màn hình mã bị hỏng bao gồm:
Chọn chip điều khiển nhiệt độ rộng (chẳng hạn như HT1621B hỗ trợ -40 độ ~ 105 độ);
Thêm mạch bảo vệ ESD để tránh hư hỏng tĩnh điện cho SEG/COM;
Tối ưu hóa trình điều khiển đèn nền để đảm bảo khả năng đọc dưới ánh sáng mạnh.
