一, nõude analüüs: selgitage seadme funktsioone ja kasutaja stsenaariume
Segmenteeritud LCD kohandamise peamine ülesanne on seadme funktsionaalsete piiride ja kasutaja interaktsiooni nõuete täpne määratlemine. Selles etapis tuleb vastata kolmele põhiküsimusele: millist teavet seade peab kuvama? Kuidas kasutajad seda teavet tõlgendavad? Kas kuvatav sisu vastab tööstuse standarditele?
Funktsionaalne piiride määratlus
Võttes näitena tööstuslikud temperatuurikontrollerid, hõlmavad nende põhifunktsioonid temperatuuri seadistamist, reaalset - ajatemperatuuri kuvamist, töörežiimi (jahutamine/kuumutamine) ja rikkealarmi. Seetõttu peaks segment LCD sisaldama vähemalt järgmisi kuvaelemente:
4 -kohaline ekraan (temperatuuri väärtus, vahemik -50 kraadi ~ 150 kraadi);
2 oleku indikaatori tuled (töörežiim, rikke olek);
1 ühiku sümbol (vahetamine kraadi /℉ vahel).
Kasutaja interaktsiooni loogika
Kasutajad peavad nuppude vajutamisega kiiresti juurdepääsu võtmeteabele. Näiteks määrab meditsiiniseadmete tootja vere hapniku küllastumise (SPO ₂) primaarseks väljapanekualaks (3-kohaliseks) ja sekundaarseks kuvarisalaks (2-kohaliseks), kui kohandatakse impulssoksmeetri segmendi koodi LCD, ja parandab oluliselt meditsiinitöötajate töötõhusust, vilksatades madalat vere hapnikku.
Tööstusstandardite järgimine
Meditsiiniseadmed peavad vastama IEC 60601 - 1 ohutusstandardile ja segmendi koodi LCD kuvamise sisu peab sisaldama kohustuslikku teavet, näiteks ühiku sümbolid ja häireläved; Auto armatuurlaud peab vastama ISO 15008 maanteesõiduki visuaalsele väljapaneku nõuetele, et tagada loetavus tugevas valguses või öises keskkonnas. Teatud autotööstuse elektroonikatootja ei suutnud segmendi koodil LCD-l kiiruseüksust "km/h" tähistada, mille tulemusel toode ei möödu e-märgi sertifitseerimist ja lükkades turutsükli 3 kuu võrra edasi.
2, Kuva sisu planeerimine: teabearhitektuurist visuaalse kujunduseni
Pärast nõuete selgitamist on vaja tõlkida funktsionaalsed nõuded rakendatavaks kuva sisu arhitektuuriks. See etapp nõuab teabe tiheduse, loetavuse ja riistvara piirangute arvestamist.
Teabehierarhia osakond
Kolme - taseme arhitektuuri vastu "põhiteave+sekundaarne teave+olek":
Põhiteave: põhiandmed, mille pärast kasutajad kõige rohkem muretsevad (näiteks temperatuur ja kiirus), hõivavad rohkem kui 50% kuvamisalast;
Teisene teave: lisaandmed (näiteks väärtused ja ühikud), hõivates 20–30%;
Olekuviip: töörežiim, häiresignaal jne, mis on saavutatud ikoonide või indikaatori tulede kaudu.
Teatud tööstusliku sagedusmuunduri tootja võtab selle arhitektuuri kasutusele, seades väljundsageduse (põhiteave) 4-kohalise arvuna ja komplekti sagedus (sekundaarne teave) 3-kohalise arvuna. Töö olekut (edasi/tagurpidi/tõrge) eristatakse kolme LED -indikaatori tulega, vähendades kasutaja töö veamäära 60%.
Iseloomu ja ikooni kujundus
Märgide valik: tähtsustage standardset 7 - segmendi digitaalseid märke (0 - 9, AF), et vältida draiveri keerukust, mille põhjustab kohandatud tähemärgid. Teatud nutikodu tootja peab välja töötama täiendava tegelaste genereerimise algoritmi ja suurendama arendustsüklit 2 nädala võrra, kuna nad kasutasid mittestandardseid tähemärke "kraadi".
Ikooni lihtsustamine: lagendage keerulised ikoonid mitmeks pliiatsi segmendi kombinatsioonideks. Näiteks võib aku taseme ikoon koosneda 5 horisontaalsest pliiatsisegmendist, mis näitavad aku taset, valgustades erinevat arvu pliiatsisegmente (20%/40%/60%/80%/100%).
Dünaamiline kuvamisstrateegia
Rull kuvamine: sobib pika teksti jaoks (näiteks seadme mudel, veakood). Teatud võrguseadmete tootja kasutab mac -aadresside kuvade kerimiseks segmentide koodi LCD -d, säästes 30% kuvamisala ruumist.
Vilkuv viip: kasutatakse häire või oleku vahetamiseks. Meditsiiniseadmetes saavutatakse peamise ekraanipiirkonna digitaalse vilkumise (sagedus 2Hz) kaudu madala vere hapniku alarm, mis on intuitiivsem kui traditsioonilised suminad.
3, riistvara kohandamine: valige sobiv segmendi LCD mudel ja draiveriskeem
Sisu kavandamine peab vastama riistvara jõudlusele, vastasel juhul võib see põhjustada kõrvalekaldeid või kulude ületusi.
Segmendi koodi LCD mudeli valik
Löökide arv: arvutage kuvatud sisu põhjal vajalik löökide arv. Näiteks "12.34 kraadi" kuvamine nõuab 4 numbrit +1 kümnendpunkt +1 ühiku sümbol, kokku 5 × 7 (digitaalne pliiatsisegment) +1 (komapunkti) {+1 (üksus) =37 pen -segmendid. Tuleb valida mudelid 40 või enama pliiatsisegmendiga.
Perspektiiv: tööstusseadmed valib tavaliselt 12:00 või 6:00 perspektiivi (silmitsi või otsimise), samal ajal kui tarbeelektroonilised seadmed saavad valida 3:00 või 9:00 perspektiivi (külgvaade).
Temperatuurivahemik: autoelektroonika nõuab laia temperatuurivahemikku -40 kraadi ~ 85 kraadi, meditsiiniseadmed peavad vastama toatemperatuuri nõuetele 0 kraadi ~ 50 kraadi.
Ajamiskeemi kujundamine
Otsene draiv: sobib lihtsate kuvarite jaoks, mille pliiatsisegmendid on vähem või võrdsed 16, mida kontrollitakse otse MCU GPIO kaudu. Teatud elektrooniline skaala tootja kasutab 8 GPIO STM32, et juhtida 14 pliiatsi segmendi koodi LCD -d, millel on madalad, kuid halb mastaapsus.
Spetsialiseeritud draiveri kiip: kui pliiatsisegmentide arv ületab 16, on vaja draiveri kiipi (näiteks HT1621, PCF8576). Teatud tööstusinstrumentide tootja kasutab 64 pliiatsi segmendi koodi LCD juhtimiseks HT1621, nõudes ainult 3 I ² C busse, säästes 70% MCU ressurssidest.
4, tarkvara draiveri arendamine: kuvamise sisu ja riistvara vastastikuse mõju realiseerimine
Tarkvara draiverid on sild kuva sisu ja riistvara vahel ning nad peavad lahendama kolm peamist probleemi: märkide kaardistamine, dünaamiline värskendus ja madal - toitehaldus.
Tähemärkide kaardistamise tabeli väljatöötamine
Teisendage ASCII kood või kohandatud tähemärgid segmendi LCD segmendi juhtimissignaalideks. Näiteks numbri "8" kuvamiseks tuleb kõik 7 pliiatsisegmenti (a - g) valgustada
Dünaamiline värskendus algoritm
Vastuvõtmine "aeg - jaotuse multipleksimine" tehnoloogia vähendamiseks energiatarbimise vähendamiseks. Näiteks jagab nutika veearvesti tootja väljapaneku neljaks piirkonnaks, värskendusintervalliga iga piirkonna jaoks 100 ms ja vähendab kogu energiatarbimist 5 mA -lt 1,2 mA -ni.
vähese energiarežiimiga
Lülitage segmendi LCD taustvalgus välja või sisestage toide - salvestusrežiim, kui seade on unerežiimis. Teatud võrku ühendatud anduri tootja kontrollib taustvalgustuse heledust MCU PWM -väljundi kaudu. Unerežiimis langeb taustvalguse heledus 10% -ni ja energiatarve väheneb 80%.
5, testi kontrollimine: veenduge, et kuvatav sisu vastab disaininõuetele
Testimine on segmendi koodi LCD kohandamise viimane etapp, hõlmates funktsionaalse testimise, keskkonnatestimise ja töökindluse testimise.
Funktsionaalne testimine
Kuva täpsus: kontrollige, kas kõik tähemärgid, ikoonid ja dünaamilised efektid kuvatakse õigesti. Teatud autotööstuse instrumendi tootja lõpetas automatiseeritud testimisskriptide abil 1 minuti jooksul 100 kuvarikombinatsiooni kontrollimise.
Interaktiivne vastus: testige seost võtmetoimingute ja kuvatud sisu vahel. Meditsiiniseadmed peavad tagama, et kuvari sisu värskendamise viivitus on vähem kui 200 ms pärast nupu vajutamist.
Keskkonnakatse
Temperatuuri test: kontrollige kuvamise selgust vahemikus -40 kraadi kuni 85 kraadi. Teatud kosmoseseadmete tootja avastas kõrge ja madala temperatuuriga katsekambrite kaudu, et selle segmendi kood LCD näitas kuvamist -30 kraadi. Probleem lahendati LCD -materjali optimeerimisega.
Niiskuse test: kontrollige korrosioonikindlust 95% RH keskkonnas. Teatud keemiainstrumendi tootja leidis soolapihusti testimise kaudu, et segmendi kood LCD -l ilma pritsitud kolme tõendina oli elektroodide korrosioon 48 tunni jooksul. Pärast optimeerimist läbis see 168 -tunnise korrosioonitesti.
usaldusväärsuse test
Elukatse: lülitage seadme pidevalt sisse ja välja 100000 korda, et kontrollida draiveri kiibi stabiilsust. Teatud tööstusseadmete tootja leidis selle testi käigus, et tema juhikiip vilgub pärast 50000 tsüklit, ja lahendas probleemi lõpuks kiibimudeli asendamisega.
Vibratsiooni testimine: simuleerige vibratsioonikeskkonda seadmete transpordi või töö ajal. Autotööstuse elektroonika peab vastama ISO 16750-3 vibratsioonistandardile, et tagada, et segmendi koodi LCD-l ei kuvata vibratsioonisagedustel vahemikus 10Hz kuni 500Hz.
6, tööstuse praktika juhtum: kohandatud lahendused meditsiiniseadmete jaoks ja tööstuslik kontroll
1. juhtum: segmendi koodi LCD väljatöötamine meditsiinilise klassi oksümeetrite jaoks
Nõue: kuvage SPO ₂ (3-kohaline), PR (2-kohaline), madal vere hapniku alarm (vilkumine), aku tase (ikoon).
Riistvara: valige 64 pliiatsi segmendi kood LCD (sealhulgas 10 kohandatud ikooni), kusjuures HT1621 draiveri kiib.
Tarkvara: arendage välja dünaamiline värskendus algoritm, prioriteetide seadmine SPO ₂ andmete värskendamine (värskendage iga 200 ms) ja värskendage PR -andmeid iga 500 ms järel.
Test: läbis IEC 60601-1 meditsiinilise ohutuse testi ja kuvatavat sisu saab endiselt lugeda tugeva valguse (100000LUX) abil.
2. juhtum: tööstusliku sagedusmuunduri segmendi koodi arendamine LCD
Nõue: kuvada väljundi sagedus (4-kohaline), seadistage sagedus (3-kohaline) ja töö olek (edasi/tagurpidi/tõrge).
Riistvara: valige 80 pliiatsi segmendi kood LCD ja kasutage sõidueenana PCF8576 (I ² C -liides).
Tarkvara: rakendage rikkekoodide kerimise kuvamist (ühe numbri kerimine iga 2 sekundi tagant), et vähendada kasutaja valesti lugemist.
Test: läbitud ISO 15008 maanteesõiduki visuaalse väljapanekute test, kuvarikontrast on suurem kui 5: 1 (tugevas kerges keskkonnas).
