Czy szybkość odświeżania zepsutego ekranu kodu jest związana z migotaniem?

一, podstawowy fizyczny mechanizm wyświetlacza ciekłokrystalicznego
Złamany ekran kodu przyjmuje TN (skręcony nematyczny) lub STN (super skręcony nematyczny) materiały ciekłe, a jego zasada wyświetlania zależy od zmiany kąta skręcania cząsteczek ciekłokrystalicznych pod działaniem pola elektrycznego. Po zastosowaniu określonego napięcia między COM (wspólny terminal) a SEG (terminal segmentu), cząsteczki ciekłokrystaliczne ulegają ugięciu, zmieniając kierunek polaryzacji światła i przedstawiając jasny stan ciemny. Istnieją dwie kluczowe cechy tego procesu:
Charakterystyka reakcji dynamicznej
Skręcenie cząsteczek ciekłokrystalicznych wymaga czasu (zwykle w milisekundach), a po usunięciu napięcia występuje efekt poświaty. Jeśli szybkość odświeżania jest zbyt niska, poświata poprzedniego sygnału jazdy nie zniknęła, a nadeszło nowy sygnał napędowy, co powoduje zamazanie superpozycji stanu piksela; Jeśli częstotliwość jest zbyt wysoka, cząsteczki ciekłokrystaliczne nie mogą w pełni zareagować, co powoduje ogon.
Zapotrzebowanie na konserwację pola elektrycznego
Stan wyświetlania każdego piksela zależy od trwałej konserwacji różnicy napięcia między COM/SEG. Jako przykład, wykonując ekran przerwy napędzany przez 4com, każdy terminal COM prowadzi tylko przez 1/4 czasu w jednym cyklu ramki. Jeśli częstotliwość odświeżania jest niewystarczająca, kondensator nie jest w pełni naładowany, a spadek napięcia powoduje wahania jasności pikseli.
2, Definicja techniczna i ograniczenia inżynieryjne dotyczące szybkości odświeżania
1. System parametrów podstawowych
Cykl pracy: odsetek czasu przewodzenia segmentu do pełnego cyklu, zwykle związany z liczbą COM. Na przykład cykl pracy ekranu 4com wynosi 1/4, co oznacza, że ​​każdy terminal COM jest aktywowany tylko przez 25% czasu na ramkę.
Uderzenie: Stosunek stopniowania napięcia jazdy bezpośrednio wpływa na kontrast. Wspólna konfiguracja wynosi odchylenie 1/3 lub 1/2, które należy dopasować do cyklu pracy, aby uniknąć zakłóceń krzyżowych.
2. Granica wyboru częstotliwości
Niższy próg: częstotliwość krytyczna, z jaką ludzkie oko postrzegają migotanie około 60 Hz, ale ekran odcięcia wymaga wyższej częstotliwości z powodu efektu pośłonięcia (zwykle zalecanego jako większa lub równa 80 Hz). Pewny projekt sprzętu medycznego spowodował, że ekran monitorowania stacji pielęgniarki migoł z powodu ustawiania szybkości odświeżania 40 Hz. Problem został rozwiązany po dostosowaniu go do 96 Hz.
Ograniczenie górnego limitu: nadmierna częstotliwość może powodować:
Rachunek zużycia energii (proporcjonalny do częstotliwości)
Ryzyko zakłócenia elektromagnetycznego (EMI)
Opóźniona odpowiedź cząsteczek ciekłokrystalicznych (szczególnie w środowiskach temperaturowych niskiej -)
3, Analiza przyczyn pierwotnych i rozwiązanie zjawiska migotania
1. Typowe objawy niedopasowania częstotliwości
Migotanie o niskiej częstotliwości: Gdy częstotliwość ramy jest mniejsza niż 60 Hz, ludzkie oko może dostrzec naprzemienność jasności i ciemności na całym ekranie. Projekt termostatu inteligentnego domu początkowo przyjął prędkość odświeżania 32 Hz, ale użytkownicy poinformowali, że ekran „oddycha” w nocy, który został rozwiązany po uaktualnieniu do 85 Hz.
Lokalny migotanie: spowodowane niestabilnym napięciem określonej kombinacji COM/SEG. Na przykład pewien instrument przemysłowy wykazywał regularne migotanie w obszarze COM2-SEG5. Po wykryciu oscyloskopu stwierdzono, że efektywna wartość napięcia kanału wahała się o 15%. Po dostosowaniu sieci rezystorów odchyleń powrócił do normy.
2. Wpływ systemu zasilania
Fluktuacje wspólnego napięcia (VCOM): Niestabilność w VCOM może bezpośrednio zmienić różnicę napięcia pikseli. Gdy określone urządzenie sieciowe jest zasilane przez USB, miga. Po przejściu na niezależne zasilanie regulowane przez LDO problem zniknął, a zmierzona fala VCOM spadła z 50 mV do 10 mV.
Niewystarczające ładowanie kondensatorów: w scenariuszach niskiej lub niskiej napięcia przedłużono czas ładowania pojemników ciekłokrystalicznych. Pewna tablica narzędzi samochodowych migotała podczas testowania w środowisku -20 stopni. Problem został rozwiązany przez zwiększenie prądu napędu na końcu COM (od 2m do 5mA) i przedłużenie czasu ładowania (od 20 μ s do 40 μ s).
3. Optymalizacja fali napędu
Zniekształcenie fali sinusoidalnej: Idealny przebieg COM powinien być standardową falą sinusoidalną, ale w rzeczywistych obwodach może wystąpić zniekształcenie przycinania. Podczas korzystania z STM32 zbudowanego - w kontrolerze LCD w określonym projekcie stwierdzono, że wartość szczytowa fali była ograniczona do 2,8 V (teoretycznie 3,3 V). Po zmodyfikowaniu konfiguracji rejestru w celu usunięcia limitu napięcia migotanie zostało wyeliminowane.
Odchylenie cyklu pracy: zmierzony cykl pracy określonego ekranu 8com wynosi 1/6 (teoretycznie powinien wynosić 1/8), co powoduje niewystarczające ładowanie niektórych pikseli. Śledząc się, stwierdzono, że linie COM w układzie PCB miały niewystarczającą długość. Po dostosowaniu routingu cykl pracy został przywrócony do 1/8.
4, Metodologia debugowania w praktyce inżynierskiej
Proces dochodzenia krok po kroku
Weryfikacja parametrów: Potwierdź, że cykl pracy, odchylenie i częstotliwość ramki są zgodne ze specyfikacjami ekranu
Weryfikacja przebiegu: Użyj oscyloskopu, aby wykryć przebieg napięcia na zacisku COM/SEG i sprawdź:
Stabilność częstotliwości (fluktuacja<1%)
Dokładność cyklu pracy (błąd<5%)
Amplituda napięcia (w zakresie specyfikacji)
Testy środowiskowe: Sprawdź w ekstremalnych warunkach, takich jak niskie temperatura (-20 stopni), wysoka temperatura (+70) i niskie napięcie (2,7 V)
2. Typowa analiza przypadków
Przypadek 1: Monitor podłogi pewnej windy miga
Zjawisko: prawy górny róg liczby podłogi „3” miga
Diagnoza: Zlokalizując segment kontroli COM3-SEG2 za pomocą tabeli prawdy, oscyloskop wykrył, że efektywna wartość napięcia tego kanału była o 0,5 V niższa niż inne kanały
Rozwiązanie: Dostosuj rezystor dzielnika napięcia na końcu SEG2 (od 10K Ω do 8,2k Ω), aby dopasować napięcie
Przypadek 2: Inteligentny miernik wody z migającym podświetleniem
Zjawisko: podświetlenie i cyfrowe wyświetlacz migotanie synchronicznie
Diagnoza: Stwierdzono, że źródło zegara LCD MCU i zegar PWM podświetlenia mają ten sam oscylator kryształowy, powodując interferencję harmoniczną
Rozwiązanie: Przełącz źródło zegara LCD na wewnętrzny oscylator RC, aby odizolować ścieżkę interferencji