Display LCD a segmenti personalizzato transflettivo retroilluminazione a colori RGB

Display LCD a segmenti personalizzato Retroilluminazione a colori RGB transflettiva 

Informazioni dettagliate

Parametri dettagliati:

L'LCD a segmenti personalizzato (display a cristalli liquidi a segmenti) combinato con la retroilluminazione a colori RGB trasparente è una soluzione di visualizzazione che integra il basso consumo energetico e le caratteristiche di alto contrasto dell'LCD a segmenti con il vantaggio del colore regolabile della retroilluminazione RGB. È adatto per scenari che richiedono un'espressione cromatica flessibile e hanno contenuti di visualizzazione fissi (come numeri, icone, caratteri semplici), come pannelli strumenti, pannelli di controllo per la casa intelligente e piccoli schermi in-vehicle.

Ecco i punti tecnici e le idee di implementazione pertinenti:

I. Componenti principali

Pannello LCD a segmenti personalizzato

Progettare i segmenti di visualizzazione (campi numerici, segmenti di simboli, segmenti di icone, ecc.) in base alle esigenze, personalizzare il layout degli elettrodi attraverso processi di litografia o incisione, utilizzare cristalli liquidi di tipo TN, STN o VA, garantendo una visualizzazione chiara dei segmenti con un contrasto elevato e supportando la trasmissione della retroilluminazione (richiedendo materiali a cristalli liquidi ad alta trasmittanza e film polarizzatori).

Modulo retroilluminazione RGB

Tipo di sorgente luminosa: comunemente LED RGB (combinazione di più LED a colore singolo o LED RGB integrato), oppure utilizzare OLED RGB (auto-luminoso, più sottile ma più costoso).

Metodo di pilotaggio: controllare la luminosità dei canali rosso, verde e blu tramite PWM (modulazione della larghezza di impulso) per ottenere 16,7 milioni di miscele di colori (profondità di colore a 24 bit) e deve essere abbinato a chip driver per retroilluminazione RGB (come LP5523 di TI, PCA9635 di NXP, ecc.).
Design della trasparenza: il modulo di retroilluminazione deve essere allineato con i segmenti LCD (per evitare perdite di luce), adottare una struttura a piastra di guida della luce + film di diffusione per garantire una trasmissione uniforme della luce attraverso i segmenti LCD e l'area non di visualizzazione può essere bloccata da uno strato di ombreggiatura per migliorare il contrasto.

Circuito driver

Driver LCD: utilizzare chip driver LCD a segmenti (come HT1621 di Holtek, CD4056 di TI, ecc.), controllare l'accensione/spegnimento di ogni segmento (on / off) tramite COM (terminale comune) e SEG (terminale di segmento).

Controllo retroilluminazione RGB: emettere segnali PWM dall'MCU (come STM32, Arduino) al chip driver della retroilluminazione per ottenere la commutazione dei colori, la regolazione della luminosità o effetti dinamici (come respirazione, sfumatura).

II. Punti tecnici chiave

Ottimizzazione della trasparenza

Selezionare film polarizzatori ad alta trasmittanza (come tipo semitrasmissivo o totalmente trasmissivo) per i pannelli LCD ed eseguire un trattamento di ombreggiatura per le aree dei segmenti non di visualizzazione (come la stampa a inchiostro nero), riducendo le interferenze della luce ambientale garantendo al contempo che la retroilluminazione trasmetta solo attraverso i segmenti di visualizzazione.

Il design della piastra di guida della luce del modulo di retroilluminazione deve corrispondere alla distribuzione dei segmenti LCD per evitare perdite di luce nelle aree non di visualizzazione e influire sull'effetto di visualizzazione.

Coerenza e calibrazione del colore

A causa delle differenze individuali dei LED RGB (lunghezza d'onda, luminosità), è necessaria la calibrazione software (come la regolazione del bilanciamento del bianco) per garantire una visualizzazione coerente dei colori su diversi dispositivi.

L'aggiunta del feedback di corrente al circuito driver stabilizza la corrente di lavoro del LED, evitando deviazioni di colore causate dalle fluttuazioni di tensione.
Design a basso consumo energetico

L'LCD a segmenti stesso ha un consumo energetico estremamente basso (livello di microampere), con la retroilluminazione che è la principale fonte di consumo energetico. È possibile adottare il controllo dinamico della luminosità della retroilluminazione (come l'attenuazione quando la luce ambientale è forte, lo spegnimento durante il sonno) o l'uso di LED RGB a basso consumo (come inferiore a 0,1 W).

Realizzazione di effetti dinamici

Attraverso la programmazione MCU, controllare il ciclo di lavoro PWM dei canali RGB per ottenere la commutazione dei colori (come allarme rosso, normale verde), transizione sfumata, richieste lampeggianti, ecc., migliorando l'esperienza di interazione uomo-computer. III. Scenari applicativi
Strumentazione: come multimetri e termometri, utilizzare colori diversi per distinguere gli intervalli di misurazione (ad esempio, rosso per il limite superiore, verde per il normale).

Casa intelligente: indicatori di stato sul pannello di controllo (come colori diversi per le modalità di funzionamento dell'aria condizionata).
Apparecchiature montate su veicolo: piccoli schermi sul cruscotto visualizzano il livello del carburante, la temperatura dell'acqua, ecc. e indicano anomalie attraverso i cambiamenti di colore.

Elettronica di consumo: visualizzazione della carica della batteria, indicazione dello stato di funzionamento dei piccoli elettrodomestici, ecc.

V. Processo di sviluppo

Determinare i requisiti di visualizzazione (layout dei segmenti, dimensioni, risoluzione), personalizzare i pannelli LCD a segmenti.

Progettare moduli di retroilluminazione RGB (numero di sorgenti luminose, layout, metodo di pilotaggio), abbinare le dimensioni dell'LCD e la distribuzione dei segmenti.
Costruire circuiti di pilotaggio (chip driver LCD + driver retroilluminazione RGB + MCU), scrivere programmi di controllo (logica di visualizzazione dei segmenti + algoritmo di controllo del colore).

Eseguire il debug della trasmissione della luce e degli effetti cromatici, ottimizzare l'uniformità della retroilluminazione e il consumo energetico.

Con questa soluzione, è possibile mantenere sia la semplicità che la stabilità dell'LCD a segmenti e utilizzare la flessibilità cromatica della retroilluminazione RGB per ottenere la combinazione di funzionalità ed esperienza visiva.