一, tehniline põhimõte: kuva omadused ja segmendikoodi ekraani jagatud alus
Segmenteeritud koodiekraan kuvatakse vedelkristallmolekulide suunamisel läbi elektroodide kõrvalekaldumise ja selle põhistruktuur sisaldab ITO-klaasi, vedelkristallikihti, polarisaatorit ja juhtimisahelat. Iga kuvasegment vastab sõltumatule elektroodile ja läbipaistvust juhib vahelduvpinge. See disain toetab loomulikult mitme seadme jagamist:
Kuva sisu sõltumatus: erinevate seadmete kuvamisnõudeid saab juhtida tarkvaraga, et saavutada erinevaid elektroodide kombinatsioone, näiteks seade A kuvab temperatuuriväärtusi, seade B kuvab olekuikoone ja need kaks ei sega üksteist.
Draiveri signaali ühilduvus: segmendi koodiekraani draiveri kiibid (nt HT1621) toetavad mitme aadressi adresseerimist ja suudavad saavutada mitme hosti juhtimise I ² C või SPI siini kaudu. Näiteks HT1621 32 × 4-bitise RAM-i saab eraldada erinevatele seadmetele, kusjuures iga seade hõivab iseseisva mäluala.
Madala energiatarbimise funktsioon: segmendi koodiekraani staatiline voolutarve on vaid 10 μA ja kogu energiatarbimise kasv on mitme seadme jagamisel piiratud, mistõttu sobib see akutoitega stsenaariumide jaoks.
2, Riistvara disain: võtmearhitektuur mitme seadme jagamiseks
1. Bussi taaskasutuse tehnoloogia
I ² C siini laiendus: kasutage I ² C multipleksereid, nagu PCA9548A, et laiendada üks I ² C siini kaheksaks sõltumatuks kanaliks. Näiteks nutikodu süsteemides saavad kliimaseadmed, õhuniisutid ja õhupuhastid juhtida sama segmendi koodiekraani erinevate kanalite kaudu, et kuvada nende vastav töö olek.
SPI siini aja{0}}jaotusega multipleksimine: mitu seadet jagavad SPI siini kiibi valimise signaalide (CS) kaudu. Näiteks tööstuslikus juhtkapis võivad PLC, HMI ja temperatuurikontroller vaheldumisi hõivata SPI siini, et värskendada segmendikoodi ekraanikuva sisu.
2. Toitehalduse optimeerimine
Dünaamiline toiteallika juhtimine: seadme tasemel toiteeralduse saavutamiseks kasutatakse elektroonilisi lüliteid (nt 4066 kiipe). Kui seadet A on vaja kuvada, sulgege selle juhtkanal ja ühendage lahti muud seadme kanalid, et vältida signaali häireid. Näiteks meditsiinimonitoride klastris vahetavad erinevate voodite monitorid kuvamise õigusi läbi 4066 kiibi, et tagada andmete turvalisus.
Madala energiatarbega ooterežiim: segmendikoodi ekraani draiveri kiip toetab puhkerežiimi ja passiivsed seadmed võivad siseneda vähese energiatarbega{0}}olekusse. Näiteks HT1621 unevoolu vool on vaid 1 μA ja mitme seadme ühiskasutuse korral on üldine energiatarve kontrollitav.
3. Mehaanilise struktuuri kohandamine
Standardiseeritud liidese disain: segmendi koodiekraani ja seadmete ühendamiseks kasutatakse FPC painduvaid juhtmeid või juhtivaid kleepribasid ning kiire ühendamine ja lahtiühendamine saavutatakse standardsete liideste (nt 20Pin FPC-pesade) kaudu. Näiteks nutikate arvestite klastris saab hoolduskulude vähendamiseks ühtse liidese kaudu ühendada segmendi koodiekraaniga erinevaid arvestite mudeleid.
Häirevastane disain: stsenaariumide korral, kus mitu seadet on tihedalt paigutatud (nt andmekeskuse kapid), on elektromagnetiliste häirete (EMI) vältimiseks vaja segmendikoodiekraani ja seadmete vahele lisada varjestuskiht. Näiteks metallkesta kasutamine segmendikoodi ekraani mähkimiseks ja staatilise elektri kõrvaldamine maandusjuhtme kaudu.
3, Tarkvara kohandamine: mitme seadme koostöö põhiloogika
1. Sideprotokolli optimeerimine
Kohandatud kaadriprotokoll: kujundage sideraamid, mis sisaldavad seadme ID-sid, kuvaalasid ja andmesisu, et mitme seadme andmed ei oleks vastuolus. Näiteks raami struktuur on määratletud kui [seadme ID] [kuvaala] [andmete pikkus] [kuva andmed] [kontrollsumma] ja seade analüüsib ainult tema enda ID-le vastavaid andmeid.
Dünaamiline prioriteedi ajastamine: määrake kuva prioriteedid seadme tähtsuse alusel. Näiteks tööstusrobotite juhtimissüsteemides kuvab põhikontroller kõrgeima prioriteedi ja hädaseiskamissignaalid võivad ennetada teiste seadmete kuvaressursse.
2. Kuvage sisu dünaamiline jaotamine
Mälu kaardistamise tehnoloogia: jagage segmendikoodiekraani draiveri kiibi RAM mitmeks sõltumatuks piirkonnaks, kusjuures iga seade vastab kindlale alale. Näiteks HT1621 128-bitise RAM-i saab eraldada seadmele A (0–31 bitti), seadmele B (32–63 bitti) ja seadmele C (64–95 bitti), ülejäänud bitid toimivad ühise alana.
Virtuaalne kuvakiht: mitme seadme kuvasisu katmisel tarkvara kaudu saavutatakse liitkuva. Näiteks nutikates kantavates seadmetes saab pulsi jälgimise mooduli ja sammulugemismooduli katta ja kuvada samal segmendikoodi ekraanil.
3. Veataluvuse mehhanism
Valvekoera taimer: jälgib jälgimisseadme side olekut. Kui ekraani pärast ajalõpu ei värskendata, lähtestatakse see automaatselt. Näiteks kui mootori juhtseade (ECU) ei värskenda sõiduki näidikuplokis kiiruse näitu rohkem kui 500 ms jooksul, kuvab segmendikoodi ekraani juhi kiip vaikeväärtuse "---".
Andmete liiasedastus: usaldusväärsuse tagamiseks saadetakse võtmekuva andmeid mitu korda. Näiteks tuumaelektrijaama seiresüsteemis tuleb kiirgusdoosi kuva andmeid pidevalt kolm korda saata ja kuva uuendatakse alles pärast seda, kui vastuvõtuots selle kontrollib.
4, Tööstuspraktika: mitme seadme jagamise tüüpiline juhtum
1. Tööstusliku kontrolli väli: mitme parameetriga koostööekraan
Teatud keemiaettevõte võtab kasutusele jagatud segmendikoodi ekraanilahenduse, integreerides temperatuuri, rõhu ja vooluparameetrite kuvamise samasse moodulisse. I ² C siini laiendustehnoloogia abil värskendavad PLC, andurid ja HMI-seadmed kordamööda kuva sisu, vähendades süsteemikulusid 40% ja vähendades kuva latentsusaega alla 100 ms.
2. Nutika kodu väli: seadmeklastri haldus
Xiaomi nutikodu süsteem kasutab SPI siini aja{0}}multipleksimise tehnoloogiat, et saavutada seadmete (nt kliimaseadmed, puhastid, õhuniisutid jne) oleku jagatud kuvamine. Kasutajad saavad mobiilirakenduse kaudu kuvaseadmeid vahetada ja segmendikoodiekraani energiatarve suureneb vaid 0,5 mW võrra, pikendades aku kasutusiga 12 kuuni.
3. Meditsiiniseadmete valdkond: kõrge töökindlusega ekraan
Mindray Medical võtab monitoride klastris kasutusele elektroonilise lüliti isolatsioonitehnoloogia, et tagada erinevates voodites olevate monitoride segmendikoodide ekraanide sõltumatu juhtimine. Dünaamilise toiteallika juhtimise kaudu ei mõjuta ühe seadme rike teiste seadmete kuvamist ja süsteemi MTBF-i (keskmine riketevaheline aeg) suurendatakse 50 000 tunnini.
