一, Tehnički princip: Karakteristike prikaza i zajednička osnova ekrana koda segmenta
Segmentirani ekran koda prikazuje se tako što pokreće molekule tečnih kristala da se sklone kroz elektrode, a njegova osnovna struktura uključuje ITO staklo, sloj tečnih kristala, polarizator i pogonsko kolo. Svaki segment displeja odgovara nezavisnoj elektrodi, a prozirnost se kontroliše naizmeničnim naponom. Ovaj dizajn prirodno podržava dijeljenje više uređaja:
Nezavisnost od sadržaja prikaza: Zahtjevi za prikaz različitih uređaja mogu se kontrolirati softverom kako bi se postigle različite kombinacije elektroda, na primjer, uređaj A prikazuje vrijednosti temperature, uređaj B prikazuje ikone statusa, a ova dva ne ometaju jedni druge.
Kompatibilnost sa signalom drajvera: Čipovi drajvera ekrana segmentnog koda (kao što je HT1621) podržavaju višeadresno adresiranje i mogu postići kontrolu sa više hostova preko I² C ili SPI magistrale. Na primjer, 32 × 4 bita RAM HT1621 može se dodijeliti različitim uređajima, pri čemu svaki uređaj zauzima neovisno memorijsko područje.
Karakteristika niske potrošnje energije: statička potrošnja energije ekrana segmentnog kodnog ekrana je samo 10 μ A, a povećanje ukupne potrošnje energije je ograničeno kada se dijeli više uređaja, što ga čini pogodnim za scenarije napajane baterijama.
2, Dizajn hardvera: Ključna arhitektura za dijeljenje više uređaja
1. Tehnologija ponovne upotrebe sabirnice
Proširenje I ² C sabirnice: Koristite I ² C multipleksore kao što je PCA9548A da proširite jednu I² C sabirnicu na 8 nezavisnih kanala. Na primjer, u sistemima pametne kuće, klima uređaji, ovlaživači i prečistači zraka mogu kontrolirati isti ekran koda segmenta kroz različite kanale kako bi prikazali svoj radni status.
Multipleksiranje s vremenskom{0}}podjelom SPI magistrale: Više uređaja dijeli SPI magistralu putem signala za odabir čipa (CS). Na primjer, u industrijskom kontrolnom ormaru, PLC, HMI i regulator temperature mogu naizmjenično zauzimati SPI magistralu kako bi ažurirali sadržaj ekrana segmentnog koda.
2. Optimizacija upravljanja napajanjem
Dinamička kontrola napajanja: Elektronski prekidači (kao što je 4066 čipova) se koriste za postizanje izolacije snage na nivou uređaja. Kada uređaj A treba da se prikaže, zatvorite njegov kontrolni kanal i isključite druge kanale uređaja da biste izbegli smetnje signala. Na primjer, u grupi medicinskih monitora, monitori iz različitih kreveta mijenjaju dozvole za prikaz preko 4066 čipa kako bi osigurali sigurnost podataka.
Režim pripravnosti niske potrošnje: Čip drajvera ekrana kod segmenta podržava režim mirovanja, a neaktivni uređaji mogu ući u stanje niske{0}}napone. Na primjer, struja mirovanja HT1621 je samo 1 μ A, a ukupna potrošnja energije se može kontrolirati kada se dijeli više uređaja.
3. Mehanička adaptacija strukture
Standardizovani dizajn interfejsa: FPC fleksibilne žice ili provodljive lepljive trake se koriste za povezivanje ekrana sa segmentnim kodom i opreme, a brzo uključivanje i isključivanje se postiže putem standardizovanih interfejsa (kao što su 20Pin FPC utičnice). Na primjer, u klasteru pametnih brojila, različiti modeli brojila mogu se povezati na ekran koda segmenta putem objedinjenog sučelja kako bi se smanjili troškovi održavanja.
Dizajn za zaštitu od smetnji: U scenarijima gdje je više uređaja gusto raspoređeno (kao što su ormari centara podataka), potrebno je dodati sloj zaštite između ekrana koda segmenta i uređaja kako bi se spriječile elektromagnetne smetnje (EMI). Na primjer, korištenje metalne školjke za omotavanje ekrana koda segmenta i eliminisanje statičkog elektriciteta kroz žicu za uzemljenje.
3, Prilagodba softvera: osnovna logika saradnje na više uređaja
1. Optimizacija komunikacijskog protokola
Protokol prilagođenog okvira: Dizajnirajte komunikacijske okvire koji uključuju ID-ove uređaja, područja prikaza i sadržaj podataka kako biste osigurali da podaci s više uređaja nisu u sukobu. Na primjer, struktura okvira je definirana kao [ID uređaja] [područje prikaza] [dužina podataka] [prikaz podataka] [kontrolna suma], a uređaj analizira samo podatke koji odgovaraju njegovom vlastitom ID-u.
Dinamičko raspoređivanje prioriteta: Dodijelite prioritete prikaza na osnovu važnosti uređaja. Na primjer, u sistemima upravljanja industrijskim robotima, glavni kontroler prikazuje najviši prioritet, a signali za zaustavljanje u nuždi mogu unaprijediti resurse prikaza drugih uređaja.
2. Prikažite dinamičku dodjelu sadržaja
Tehnologija mapiranja memorije: Podijelite RAM čipa upravljačkog programa ekrana segmentnog koda na više nezavisnih područja, pri čemu svaki uređaj odgovara fiksnoj oblasti. Na primjer, 128-bitni RAM HT1621 može se dodijeliti uređaju A (0-31 bita), uređaju B (32-63 bita) i uređaju C (64-95 bita), s tim da preostali bitovi služe kao zajednička oblast.
Virtuelni sloj ekrana: Preklapanjem sadržaja ekrana više uređaja putem softvera, postiže se kompozitni prikaz. Na primjer, u pametnim nosivim uređajima, modul za praćenje otkucaja srca i modul za brojanje koraka mogu se preklopiti i prikazati na istom ekranu koda segmenta.
3. Mehanizam tolerancije grešaka
Watchdog timer: prati status komunikacije uređaja za nadzor. Ako se ekran ne ažurira nakon isteka, automatski će se resetirati. Na primjer, u instrument tabli vozila, ako kontrolna jedinica motora (ECU) ne ažurira prikaz brzine duže od 500 ms, čip vozača na ekranu kod segmenta će prikazati zadanu vrijednost "---".
Prenos redundantnih podataka: Podaci o ključnom prikazu šalju se više puta kako bi se osigurala pouzdanost. Na primjer, u sustavu za nadzor nuklearne elektrane, podatke o prikazu doze zračenja potrebno je slati kontinuirano tri puta, a prikaz će se ažurirati tek nakon što ga strana koja prima to potvrdi.
4, Industrijska praksa: Tipičan slučaj dijeljenja više uređaja
1. Industrijsko kontrolno polje: multiparametarski kolaborativni prikaz
Određeno hemijsko preduzeće usvaja rešenje za ekran sa zajedničkim kodom segmenta, integrišući prikaz temperature, pritiska i parametara protoka u isti modul. Kroz I ² C tehnologiju proširenja magistrale, PLC, senzori i HMI uređaji naizmjenično ažuriraju sadržaj ekrana, smanjujući troškove sistema za 40% i smanjujući kašnjenje prikaza na manje od 100 ms.
2. Polje pametne kuće: upravljanje klasterom uređaja
Xiaomi pametni kućni sistem koristi tehnologiju multipleksiranja s vremenskom{0}}podjelom sabirnice SPI za postizanje zajedničkog prikaza statusa uređaja kao što su klima uređaji, prečistači, ovlaživači, itd. Korisnici mogu mijenjati uređaje za prikaz putem mobilne aplikacije, a potrošnja energije ekrana segmentnog koda povećava se samo za 0,5 mW, produžavajući vijek trajanja baterije na 12 mjeseci.
3. Polje medicinske opreme: prikaz visoke pouzdanosti
Mindray Medical usvaja tehnologiju elektronske izolacije prekidača u grupi monitora kako bi osigurala nezavisnu kontrolu ekrana segmentnih kodova za monitore u različitim krevetima. Kroz dinamičku kontrolu napajanja, na prikaz drugih uređaja ne utiče kada jedan uređaj otkaže, a MTBF (srednje vreme između kvarova) sistema se povećava na 50000 sati.
