In terms of technical feasibility: the hardware that can support this kind of modularity.
Der modulare Aufbau von LCDs für Industrieinstrumente erfordert, dass drei wichtige Hardwareanforderungen gleichzeitig erfüllt werden: standardisierte Schnittstelle; trennbare Teile und keine Störungen.
Standardisiertes Schnittstellendesign
Modulare LCDs müssen allgemeine Schnittstellenprotokolle wie SPI, I2C oder parallele verwenden, um eine schnelle Verbindung und Trennung von der primären Steuerplatine zu ermöglichen. Zum Beispiel würde eine bestimmte Art von Industriecontroller eine Art 4-Bit-Parallelschnittstelle benötigen und dann in der Lage sein, eine beliebige Anzahl verschiedener Lieferanten mit ihren eigenen individuellen LCD12864-Modulen zu nehmen und alle funktionieren zu lassen, weil sie so eingerichtet wurden, dass jedes einzelne Teil genau das Gleiche tut, wenn es um die VCC-, GND-, RS-, RW-, E- und D0- bis D7-Pins geht. Gestalten Sie Schnittstellen nach dem „Plug and Play“-Prinzip, um keine Probleme mit fehlgeschlagenen Gesprächen aufgrund zeitlicher Signalunterschiede zu haben.
Unabhängige Abteilung für Funktionseinheiten
Modularlcd muss Anzeigetreiber, Hintergrundbeleuchtung, Temperaturkompensation usw. in separate Untermodule packen. Bei Verwendung eines Smart Meters einer bestimmten Marke verfügt das LCD über einen ST7920-Treiberchip und eine LED-Hintergrundbeleuchtung, die 800 cd/m² Licht aussendet, zusammen mit einer Art Breittemperatur-Flüssigkristallmaterial -40 Grad Celsius - +85 Grad Celsius. Und dann werden alle diese Module über flexible Leiterplatten (FPC) miteinander verbunden, um eine lokale Fehlerisolierung und einen sehr schnellen und einfachen Austausch nur des defekten Abschnitts zu ermöglichen.
Antiinterferenz verbessert.
An Industriestandorten kommt es zu starken elektromagnetischen Störungen und Spannungsschwankungen. Module verfügen über Hardwaresicherheit für besseres Vertrauen. Maßnahmen wie diese:
Stromschutz: Verwenden Sie TVS-Dioden wie die 6,8 V/400 W-Dioden, um sie am Stromanschluss Ihres LCD-Teils miteinander zu verbinden; Lassen Sie sie die Dinge auf elektrostatische Stöße von plus oder minus 8 kV klemmen. Verwenden Sie ein pi-LC-Filternetz, das in Reihe - mit einem Gesamtaufbau bestehend aus 10-Mikrofarad-Flüssigelektrolytkondensatoren und einigen Magnetkügelchen sowie 0,1-Mikrofarad-Keramikkappen - geschaltet ist, um Rauschen über etwa 100 MHz zu beseitigen.
Signalschutz: Einen 22-Ω-Strombegrenzungswiderstand an DB0 – DB7 mit den Steuerleitungen RS, RW und E in Reihe schalten, um einen Latch-Up-Effekt zu verhindern. Geschirmter FPC-Stecker und Einzelpunkterdung zur Reduzierung der räumlichen Kopplung.
Struktureller Schutz: Das Modulgehäuse verfügt über eine Metallabschirmung, die Strahlungsstörungen von Geräten wie Frequenzumrichtern verhindert. Zwischen Modul und Frontplatte ist ein 0,1-mm-Pad installiert, um Montagespannungen zu vermeiden, die zum Bruch des Glassubstrats führen können.
2)Design principle: replaceable ->leicht zu pflegen
Beim Entwurf eines modularen LCD müssen vier Prinzipien berücksichtigt werden, die sich schnell ändern und lange funktionieren können.
Prinzipien funktionaler Unabhängigkeiten.
Jedes Modul muss in der Lage sein, seine eigenen Aufgaben auszuführen, um die Abhängigkeit zwischen Modulen zu verringern. Nehmen Sie zum Beispiel den Treiberschaltkreis für die Hintergrundbeleuchtung auf der Hauptsteuerplatine ab und verlegen Sie ihn in den Bereich des LCD-Panels, damit es nicht zu der lästigen Situation kommt, dass Ihre Lichter ausfallen, wenn es nur Probleme mit der Hauptplatine gibt. An einer bestimmten Ölpumpstation gibt es ein HMI, das über ein solches HMI verfügt. Das bedeutet, dass dieses Gerät im Falle eines Ausfalls des primären Controllers immer noch in der Lage ist, über Notstromversorgungen Informationen auf dem Bildschirm anzuzeigen, damit die dort arbeitenden Personen Hilfe bei der Diagnose von Problemen benötigen.
Prinzip der Schnittstellenstandardisierung
Richten Sie einheitliche mechanische und elektrische Schnittstellen ein, damit die Module verschiedener Hersteller miteinander kompatibel sind. Wie groß sollte die mechanische Schnittstelle sein? Was ist dieser Pin, welchen Anschluss werden wir verwenden, z. B. JST- PH-Serie; Elektrische Schnittstelle: Signale, z. B. sind 3,3 V und 5 V akzeptabel, Timing-Spezifikationen, SPI-Takte unter 10 MHz, Gesprächsprotokolle, Modbus RTU.
Hot-Swap-fähiges Support-Prinzip:
Das modulare LCD muss das Einsetzen und Entfernen unter Strom ermöglichen, damit es nicht zu Produktionsunterbrechungen aufgrund des Austauschs des LCD-Displays bei Stromausfall kommt. Beim Entwerfen muss man berücksichtigen.
Power Timing Control: Wenn Sie ein Modul einsetzen, ist es zuerst GND, dann VCC und an dritter Stelle der Signalpegel. Ziehen Sie den Stecker in umgekehrter Reihenfolge ab, um IC-Schäden durch Signalpegel beim Anschließen zu vermeiden, bevor die Stromversorgung stabil ist.
Signalisolierung: Fügen Sie einen Optokoppler oder einen magnetischen Isolationschip (wie ADuM1401) zur Schnittstellenschaltung hinzu, damit das Signal von Erdschleifenproblemen und Hot-Swapping getrennt werden kann.
Diagnoseprinzip
Und dann muss es über eine eigene Selbsttestfunktion verfügen und über LEDs oder andere Schnittstellen erkennen, ob die Hintergrundbeleuchtung defekt ist oder der Treiber-IC gesperrt ist. Eine bestimmte Art von LCD-Modulen für Industrierobotersteuerungen verwendet eine solche Anordnung; Sie lassen eine rote LED blinken, um einen Fehlerzustand mit einem bestimmten Satz von Fehlercodes anzuzeigen. Anhand der Nummer kann das Wartungspersonal das defekte Bauteil erkennen.
Anwendungsfall: Tatsächliche Anwendungsfälle von modularem LCD.
Jetzt hat Modula LCD auch dort so viele Einsatzmöglichkeiten in den unterschiedlichsten Branchen, aber genau wie im oben genannten Fall, um mir selbst zu beweisen, dass es für mich auch wirtschaftlich mit dem Preisschild möglich war.
Fall 1: Outdoor-Adaption von Agri mach. Werkzeuge Instr.
Eine Landmaschinenfabrik verwendete erstmals integrierte LCD-Instrumente; In Umgebungen mit hellem Licht wurde die Anzeige jedoch unscharf. Nach der Übernahme des Moduldesigns besteht der Insumtint aus einem transluzenten LCD-Modul, dem eine halbreflektierende FML-Schicht zur Hintergrundbeleuchtungsschicht hinzugefügt wurde. Reflektieren Sie tagsüber das Licht der Umgebung, um ein Bild ohne Verwendung von Lichtquellen zu erstellen. Nachts sorgt die LED-Hintergrundbeleuchtung mit 800 cd/m² für ausreichend Helligkeit. Das Modul schaltet schnell um und lässt den Produzenten entscheiden, wie hell die Hintergrundbeleuchtung sein soll, je nachdem, ob sie sich an verschiedenen Orten auf der Welt befinden, wodurch weniger Material gespeichert werden muss.
Fall 2 Anti-Interferenzdesign von Hafenkraninstrumenten
Hafenkraninstrumente sollten bei starken elektromagnetischen Störungen normal funktionieren. Ein bestimmter Hersteller verwendet ein modulares LCD-Design: Trennen Sie die Treiberschaltung vom Anzeigefeld. Das Treibermodul: TVS D, π-Filter und abgeschirmtes FPC: Durch die Metallhalterung im Instrumentenkasten befestigt und fern von Störquellen wie Frequenzumsetzern mittels räumlicher Kopplung durch Verwendung von FPC zwischen dem Treibermodul und dem Anzeigefeld. Tests haben gezeigt, dass dieses Gerät etwa 90 % seltener eingeschaltet bleiben kann als zuvor, wenn wir es mit einer 4-kV-Gruppenimpulsstörung (EFT) belasten.
Fall 3: Geringere Wartungskosten für intelligente Zähler
Ein gewisser Smart-Meter-Hersteller verfügte zunächst über ein integriertes LCD-Display, dessen Material jedoch nicht kältebeständig war, sodass dieses LCD in der kalten Winterzeit im nördlichen Teil ständig schwer zu erkennen war. Nachdem wir ein modulares Design verwendet haben, ist unser elec. Messgerät integriert eine große Temperatur. LCD-Teil (-40 Grad ~ +85 Grad), und es wird mit einem eingebauten-Heizblech geliefert, das bei niedrigen Temperaturen zu arbeiten beginnt. Stellen, indem das Einfrieren des Kristalls verhindert wird. Wenn bei uns etwas nicht normal funktioniert, dann tausche ich nur diesen LCD-Teil meines Geräts selbst aus, anstatt beispielsweise ein ganzes Messgerät austauschen zu müssen, nur weil ein Teil kaputt ist, und jetzt haben wir dafür gesorgt, dass die Kosten auf bis zu 100 Dollar sinken, anstatt dass der ursprüngliche Preis für jede Reparatur bei etwa 500 Dollar bleibt.
