一, প্রযুক্তিগত সহযোগিতার মৌলিক বিষয়: ড্রাইভিং বৈশিষ্ট্য এবং এনালগ সিগন্যাল প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজনীয়তা ভাঙা এলসিডি
1. ভাঙা কোড সহ LCD এর ড্রাইভিং সারাংশ: এসি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র নিয়ন্ত্রণ
ভাঙা কোড LCD-এর প্রতিটি ডিসপ্লে সেগমেন্ট স্বচ্ছ ইলেক্ট্রোড দ্বারা গঠিত, এবং এর কার্য নীতি তরল স্ফটিক অণুর বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রতিক্রিয়া বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে: যখন AC বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি এবং প্রশস্ততা প্রয়োগ করা হয়, তখন তরল স্ফটিক অণুর বিন্যাস পরিবর্তিত হয়, এবং আলোক প্রেরণ তদনুসারে ডিসপ্লেতে পরিবর্তন হয়। এই বৈশিষ্ট্যটি ড্রাইভিং সিগন্যালে কঠোর প্রয়োজনীয়তা আরোপ করে:
ভোল্টেজ পরিসীমা: সাধারণত 3V থেকে 5V (TN প্রকার) বা উচ্চতর (STN প্রকারের জন্য 10V বা তার বেশি প্রয়োজন);
ফ্রিকোয়েন্সি প্রয়োজন: সাধারণ ড্রাইভিং ফ্রিকোয়েন্সি 32Hz থেকে 256Hz হয় যাতে তরল স্ফটিকের বৈদ্যুতিক রাসায়নিক অবক্ষয় ঘটায় সরাসরি বর্তমান উপাদানগুলি এড়াতে;
তরঙ্গরূপের প্রতিসাম্য: নেট ডিসি পক্ষপাত শূন্য কিনা তা নিশ্চিত করতে ইতিবাচক এবং ঋণাত্মক ডালের প্রশস্ততা কঠোরভাবে সমান হতে হবে।
2. এনালগ সংকেত প্রক্রিয়াকরণের মূল কাজ
এনালগ সিগন্যাল প্রসেসিং সার্কিটের তিনটি প্রধান ফাংশন সম্পূর্ণ করতে হবে:
সিগন্যাল কন্ডিশনিং: সেন্সর দ্বারা দুর্বল সিগন্যাল আউটপুটকে (যেমন এমভি লেভেল থার্মোকল সিগন্যাল) এলসিডি চালানোর জন্য প্রয়োজনীয় ভোল্টেজ পরিসরে প্রসারিত করুন;
শব্দ দমন: ফিল্টারিং সার্কিটের মাধ্যমে পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি হস্তক্ষেপ (50Hz/60Hz) বা উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি শব্দ দূর করুন;
স্তরের রূপান্তর: LCD ড্রাইভার চিপ দ্বারা স্বীকৃত লজিক স্তরে অ-মানক সংকেত (যেমন 0-10V শিল্প সংকেত) রূপান্তর করুন।
2, কী সার্কিট ডিজাইন: সেন্সর থেকে LCD পর্যন্ত সম্পূর্ণ সিগন্যাল চেইন
1. সংকেত অধিগ্রহণ এবং পরিবর্ধন সার্কিট
একটি উদাহরণ হিসাবে তাপমাত্রা পরিমাপ ব্যবস্থা গ্রহণ, সাধারণ সংকেত চেইন নিম্নরূপ:
সেন্সর ইন্টারফেস: PT100 প্ল্যাটিনাম প্রতিরোধক সীসা প্রতিরোধের ত্রুটিগুলি দূর করতে একটি তিন তারের সিস্টেমের মাধ্যমে ধ্রুবক কারেন্ট সোর্স সার্কিটের সাথে সংযুক্ত থাকে;
ইন্সট্রুমেন্ট অ্যামপ্লিফায়ার: AD620-এর মতো কম নয়েজ অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ার ব্যবহার করে ছোট ভোল্টেজের পরিবর্তন (যেমন 0-100mV 0-100 ডিগ্রির সাথে সঙ্গতিপূর্ণ) 0-5V পর্যন্ত প্রসারিত করা;
অ্যান্টি অ্যালিয়াসিং ফিল্টারিং: একটি সেকেন্ড-অর্ডার বাটারওয়ার্থ লো-পাস ফিল্টার (কাট-ফ্রিকোয়েন্সি 10Hz) উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি শব্দ দমন করে এবং নমুনা অ্যালিয়াসিং এড়িয়ে যায়।
2. এনালগ থেকে ডিজিটাল রূপান্তর এবং যুক্তি প্রক্রিয়াকরণ
ADC নির্বাচন: 12 বিট SAR টাইপ ADC (যেমন ADS7841) এনালগ সংকেতকে ডিজিটাল পরিমাণে রূপান্তর করার জন্য যথেষ্ট রেজোলিউশন প্রদান করে;
মাইক্রোকন্ট্রোলার প্রসেসিং: STM32F103 এবং অন্যান্য MCUs একটি লুকআপ টেবিল পদ্ধতির মাধ্যমে তাপমাত্রার মানগুলিকে LCD ড্রাইভার কোডে রূপান্তরিত করে, পাশাপাশি অতিরিক্ত সীমা অ্যালার্মের মতো ফাংশনগুলিও বাস্তবায়ন করে;
রেফারেন্স ভোল্টেজ উত্স: যথার্থ রেফারেন্স উত্স যেমন ADR434 ADC রূপান্তর নির্ভুলতা নিশ্চিত করতে 4.096V এর একটি রেফারেন্স ভোল্টেজ সরবরাহ করে।
3. LCD ড্রাইভার সংকেত প্রজন্ম
বিশেষায়িত ড্রাইভার চিপ: HT1621 এবং অন্যান্য ড্রাইভার ICs চার্জ পাম্পগুলিকে একীভূত করে, যা STN টাইপ LCD চালাতে 3.3V লজিক ভোল্টেজকে 15V করতে পারে;
কমিউনিকেশন ওয়েভফর্ম জেনারেশন: পরিপূরক PWM সিগন্যালগুলি MCU টাইমারের মাধ্যমে আউটপুট হয় এবং প্রয়োজনীয় ফ্রিকোয়েন্সি এবং ডিউটি চক্র সহ বর্গাকার তরঙ্গগুলি ড্রাইভিং চিপের অভ্যন্তরীণ যুক্তি দ্বারা সংশ্লেষিত হয়;
ব্যাকপ্লেন স্ক্যানিং: ড্রাইভার চিপ একটি সময়ে COM টার্মিনালকে সক্রিয় করে-বিভাজন পদ্ধতিতে, এবং মাল্টি বিট ডিসপ্লে অর্জনের জন্য SEG টার্মিনাল সিগন্যালের সাথে সহযোগিতা করে।
4. পাওয়ার ম্যানেজমেন্ট সার্কিট
মাল্টি ভোল্টেজ ডোমেন ডিজাইন: এলডিও (যেমন AM11117-3.3) 3.3V ডিজিটাল পাওয়ার সাপ্লাই প্রদান করে এবং চার্জ পাম্প (যেমন SGM3209) -5V ব্যাকপ্লেন বায়াস ভোল্টেজ তৈরি করে;
ব্যাকলাইট ড্রাইভার: বুস্ট সার্কিট (যেমন AP3603) LED ব্যাকলাইট চালানোর জন্য 5V ইনপুটকে 18V এ বুস্ট করে, পাওয়ার খরচ কমাতে PWM ডিমিং সমর্থন করে।
3, সাধারণ প্রয়োগের পরিস্থিতি: শিল্প যন্ত্রপাতি এবং চিকিৎসা সরঞ্জামের ব্যবহারিক ক্ষেত্রে
1. শিল্প চাপ ট্রান্সমিটার
সিগন্যাল চেইন: পাইজোরেসিটিভ সেন্সর → ইনস্ট্রুমেন্টেশন এমপ্লিফায়ার → 24 বিট Δ - ∑ ADC → MCU → LCD ড্রাইভার;
মূল নকশা:
একটি 4-20mA বর্তমান লুপ ব্যবহার করে সংকেত প্রেরণ করা এবং হস্তক্ষেপ-বিরোধী ক্ষমতা উন্নত করা;
তরল ক্রিস্টালের প্রতিক্রিয়া বৈশিষ্ট্যের উপর তাপমাত্রার পরিবর্তনের প্রভাব দূর করার জন্য ড্রাইভার চিপে একটি অন্তর্নির্মিত-তাপমাত্রা ক্ষতিপূরণ সার্কিট রয়েছে;
ডিসপ্লে স্থায়িত্ব আরও উন্নত করতে সফ্টওয়্যারের মাধ্যমে ডিজিটাল ফিল্টারিং প্রয়োগ করুন (যেমন মুভিং এভারেজ অ্যালগরিদম)।
2. পোর্টেবল ইলেকট্রনিক রক্তচাপ মনিটর
সিগন্যাল চেইন: পাইজোইলেকট্রিক সেন্সর → চার্জ এমপ্লিফায়ার → ব্যান্ডপাস ফিল্টার (0.5-5Hz) → ADC → MCU → LCD ড্রাইভার;
মূল নকশা:
চার্জ ভোল্টেজের রূপান্তর এবং সংকেত-থেকে-শব্দ অনুপাত উন্নত করতে একটি দ্বৈত অপারেশনাল এমপ্লিফায়ার আর্কিটেকচার (যেমন OPA2350) ব্যবহার করা;
ড্রাইভার চিপ আংশিক ডিসপ্লে মোড সমর্থন করে, শুধুমাত্র বিদ্যুত খরচ কমাতে রক্তচাপ সম্পর্কিত অংশগুলিকে সক্রিয় করে;
সিস্টেম ক্র্যাশ এবং প্রদর্শন অস্বাভাবিকতা প্রতিরোধ করতে ইন্টিগ্রেটেড ওয়াচডগ সার্কিট।
4, প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ এবং সমাধান
1. নিম্ন তাপমাত্রার পরিবেশে প্রতিক্রিয়া বিলম্ব প্রদর্শন করুন
সমস্যা: তরল স্ফটিকের সান্দ্রতা তাপমাত্রা হ্রাসের সাথে বৃদ্ধি পায়, ফলে প্রতিক্রিয়া সময় দীর্ঘ হয়;
সমাধান:
ড্রাইভার চিপ ড্রাইভিং ফাংশন প্রদান করে, ডিসপ্লে স্যুইচিংয়ের সময় তরল স্ফটিক সারিবদ্ধকরণকে ত্বরান্বিত করতে একটি সংক্ষিপ্ত উচ্চ ভোল্টেজ প্রয়োগ করে;
প্রশস্ত তাপমাত্রার ধরণের তরল স্ফটিক উপকরণ ব্যবহার করে (যেমন VA প্রকার), কাজের তাপমাত্রার পরিসর -40 ডিগ্রি থেকে +85 ডিগ্রি পর্যন্ত প্রসারিত হয়।
2. ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপের কারণে বিকৃত অক্ষর প্রদর্শন করুন
সমস্যা: পাওয়ার সাপ্লাই বা মোটর স্যুইচ করার ফলে সৃষ্ট শব্দ স্থানিক সংযোগের মাধ্যমে সিগন্যাল লাইনে প্রবেশ করে;
সমাধান:
ক্ষণস্থায়ী উচ্চ ভোল্টেজ শোষণ করতে LCD সংযোগকারীর কাছে TVS ডায়োড (যেমন SMAJ5.0A) রাখুন;
ডিজিটাল এবং এনালগ পাওয়ার সাপ্লাই আলাদা করতে ম্যাগনেটিক বিডস (যেমন BLM18PG121SN1) ব্যবহার করা;
কী সিগন্যাল লাইন (যেমন এসইজি টার্মিনাল) একটি 22 Ω প্রতিরোধকের সাথে সিরিজে সংযুক্ত থাকে যাতে একটি RC লো-পাস ফিল্টার তৈরি হয়।
3. কম শক্তি নকশা অপ্টিমাইজেশান
সমস্যা: পোর্টেবল ডিভাইসগুলির দীর্ঘ-চালনা প্রয়োজন এবং শক্তি খরচের প্রতি সংবেদনশীল;
সমাধান:
ড্রাইভার চিপ স্লিপ মোড সমর্থন করে, এবং স্ট্যাটিক কারেন্ট 1 μA এর নিচে হ্রাস করা যেতে পারে;
স্বয়ংক্রিয় ব্যাকলাইট নিয়ন্ত্রণ অর্জনের জন্য পরিবেষ্টিত আলো সেন্সরের সাথে মিলিত প্রতিফলিত LCD (কোন ব্যাকলাইটের প্রয়োজন নেই) গ্রহণ করা;
MCU শাটডাউন মোডে প্রবেশ করে এবং শুধুমাত্র RTC টাইমড ওয়েক-এর মাধ্যমে ডেটা আপডেট করে৷
