Hướng dẫn thực hành về triển khai mô-đun LCD LCD trong thiết bị công nghiệp

Giới thiệu

Việc đưa mô-đun TFT LCD vào thiết bị công nghiệp không chỉ cần tìm một màn hình sáng lên. Các kỹ sư và nhóm mua sắm phải phân loại khả năng tương thích của giao diện, sự phù hợp về mặt cơ học, thông số kỹ thuật quang học và liệu thiết bị có tồn tại được trên hiện trường hay không. Hướng dẫn này đề cập đến khía cạnh thực tế của việc chọn và lắp đặt mô-đun TFT LCD để sử dụng trong công nghiệp. Chúng ta sẽ tìm hiểu về kết nối điện, lắp đặt, quang học và độ tin cậy.

Chọn giao diện phù hợp

Liên kết giữa bo mạch chính của bạn và mô-đun TFT LCD điều khiển việc định tuyến tín hiệu, số lượng chân cắm và lắp ráp cáp. Mỗi loại giao diện hoạt động tốt nhất ở độ phân giải và khoảng cách cáp nhất định.

LVDStruyền dữ liệu có độ phân giải cao qua cáp dài hơn với ít tiếng ồn hơn. Tiêu chuẩn trên các mô-đun LCD LCD 7,0 inch và lớn hơn. Tốt cho các tấm HMI công nghiệp nơi bo mạch chính nằm cách màn hình vài inch.

RGBlà một giao diện song song có kích thước lên tới khoảng 800x480. Lái đơn giản nhưng ăn nhiều dòng GPIO hơn. Hoạt động tốt cho bảng điều khiển nhỏ hơn và dụng cụ cầm tay.

MIPI DSIchạy nối tiếp với ít dây tín hiệu hơn và xử lý độ phân giải cao hơn. Nó đang trở thành tiêu chuẩn trên các mô-đun LCD TFT cỡ trung bình được sử dụng trong thiết bị y tế di động và thiết bị đầu cuối nhúng.

SPI và MCUsử dụng rất ít chân. Phù hợp nhất cho màn hình định dạng nhỏ thực hiện đọc số hoặc giao diện biểu tượng đơn giản trên thiết bị nhỏ gọn.

Kiểm tra bộ điều khiển hiển thị của bộ xử lý trước khi chọn giao diện. Việc kết hợp chúng sẽ tránh được chip cầu thừa và giữ cho BOM gọn gàng.

Gắn mô-đun

Các mô-đun LCD TFT công nghiệp hiển thị dưới dạng kính trần với mạch in linh hoạt hoặc bên trong khung kim loại. Cách bạn gắn chúng phụ thuộc vào thiết kế vỏ bọc của bạn.

Liên kết dính.Băng xốp hai mặt quấn quanh chu vi màn hình. Tạo ra một cụm kín mà hầu như không cần thêm độ dày. Chỉ cần đảm bảo rằng băng có thể chịu được nhiệt độ hoạt động của bạn.

Gắn giá đỡ.Giá đỡ kim loại bắt vít vào các giá đỡ bên trong vỏ. Một miếng đệm bên dưới mô-đun giúp hấp thụ rung động. Tốt hơn cho những thiết bị lạm dụng “các công cụ chẩn đoán di động hoặc thiết bị đầu cuối trên xe”.

Kẹp bezel.Viền trước ép vào khung màn hình với một miếng đệm cao su ở giữa để tránh bụi. Phổ biến trên các bảng HMI cần bề mặt phía trước được xếp hạng IP.

Liên kết quang học

Khi thiết bị của bạn sử dụng mặt kính hoặc bảng cảm ứng, liên kết quang sẽ lấp đầy khe hở không khí giữa mô-đun và nắp. Điều này làm giảm sự phản xạ và giúp dễ đọc trong ánh sáng mạnh. Ba lựa chọn:

• Liên kết không khí.Rẻ nhất và đơn giản nhất. Để lại một khoảng trống không khí. Sử dụng tốt trong nhà với ánh sáng vừa phải.
• LOCA (chất kết dính quang học dạng lỏng).Nhựa được xử lý bằng tia cực tím lấp đầy không gian. Độ tương phản tăng lên khoảng một phần ba. Có ý nghĩa đối với các thiết bị y tế và thiết bị đầu cuối ngoài trời.
• OCA (màng dính quang học trong suốt).Màng rắn ép giữa các lớp. Độ dày phù hợp, ít lộn xộn. Tốt cho sản xuất số lượng lớn.

Thông số kỹ thuật thực sự quan trọng

Độ sáng

Các mô-đun trong nhà tiêu chuẩn chạy 250 đến 400 cd/m2. Đối với thiết bị tiếp xúc với ánh sáng xung quanh “máy quét trong kho, ki-ốt ngoài trời, thiết bị nông nghiệp” từ 500 đến 1000 cd/m2 sẽ an toàn hơn. Các mô-đun LCD TFT có độ sáng cao đạt được điều này nhờ các thanh đèn LED bổ sung hoặc trình điều khiển đèn nền dòng điện cao hơn.

Hướng dẫn sơ bộ: cứ 10.000 lux ánh sáng xung quanh, hãy nhắm tới ít nhất 500 cd/m2. Ánh nắng trực tiếp giữa trưa có cường độ khoảng 100.000 lux. Nếu màn hình hướng về phía mặt trời, hãy đạt 800 cd/m2 hoặc cao hơn.

Góc nhìn

Tấm nền TN chuyển đổi nhanh hơn nhưng góc nhìn hẹp. Tấm nền IPS TFT LCD giữ màu sắc chính xác trên các góc rộng. Đối với thiết bị mà người vận hành đứng ở các vị trí khác nhau như bảng điều khiển, xe đẩy y tế, IPS là sự lựa chọn thiết thực.

Tỷ lệ tương phản

500:1 đến 800:1 bao gồm hầu hết các môi trường công nghiệp trong nhà. Đối với hình ảnh y tế hoặc kiểm tra chất lượng, tỷ lệ 1000:1 trở lên mang lại khả năng phân tách thang độ xám rõ ràng hơn.

Sống sót trong môi trường

Nhiệt độ

Môi trường công nghiệp rất khác nhau. Các mô-đun TFT LCD thương mại tiêu chuẩn chạy từ -20°C đến +70°C. Nếu thiết bị của bạn được đặt trong kho không có hệ thống sưởi, kho lạnh hoặc hộp ngoài trời, hãy sử dụng các mô-đun nhiệt độ rộng được xếp hạng từ -30掳C đến +85掳C.

Lạnh bắt đầu quan trọng. Một số mô-đun cần khởi động trước khi đèn nền đạt độ sáng tối đa. Nếu thiết bị phải làm việc ngay trong thời tiết lạnh, hãy yêu cầu nhà sản xuất cung cấp dữ liệu thử nghiệm khởi động nguội.

Độ ẩm và ngưng tụ

Rất nhiều thiết bị công nghiệp chạy ở độ ẩm cao. Các mô-đun có lớp phủ phù hợp trên FPC và đầu nối xử lý độ ẩm tốt hơn. Nếu ngưng tụ là một rủi ro:

• Các bộ đèn nền kín giữ độ ẩm ra khỏi ống dẫn sáng
• Kính che được làm nóng giữ cho mặt trước ở trên điểm sương
• Vỏ được xếp hạng IP bảo vệ toàn bộ cụm lắp ráp

Rung và sốc

Thiết bị đầu cuối xe nâng, máy móc nông nghiệp, hệ thống trên xe đều rung. Theo dõi:

• Khóa đầu nối. Đầu nối FPC dạng chốt hoặc vít giữ tốt hơn so với đầu nối ma sát.
• Điểm gắn kết. Vít bốn góc giúp phân tán ứng suất tốt hơn băng keo hai mặt.
• Độ dày của kính che phủ. Kính dày hơn chống uốn cong.

Thiết kế nguồn điện

Các mô-đun LCD LCD cần ba đường ray điện:

• Điện áp logic鈥?thường là 3,3V hoặc 2,8V cho người lái xe
• LCD thiên vị` được tạo nội bộ từ nguồn cung cấp logic
• Điện áp đèn nềnĐiện áp chuyển tiếp LED, 6V đến 30V tùy thuộc vào số lượng đèn LED nối tiếp

Sử dụng trình điều khiển LED dòng không đổi cho đèn nền. Giới hạn dựa trên điện trở gây lãng phí điện năng và gây ra độ sáng không đồng đều khi đèn LED nóng lên. Chọn trình điều khiển có chức năng điều chỉnh độ sáng bằng điều chỉnh độ sáng xung quanh để bạn có thể điều chỉnh độ sáng dựa trên ánh sáng xung quanh.

Những gì cần tìm ở một nhà sản xuất

Nhà sản xuất mô-đun LCD LCD được chứng nhận ISO9001 mang đến cho bạn chất lượng lặp lại. Những điều cần kiểm tra:

Các nhà sản xuất mô-đun hiển thị tùy chỉnh chạy liên kết SMT và COB nội bộ có xu hướng kiểm soát chặt chẽ hơn. Quá trình lắp ráp và thử nghiệm diễn ra dưới một mái nhà.

Phần kết luận

Việc triển khai mô-đun LCD LCD trong thiết bị công nghiệp nhằm cân bằng khả năng tương thích giao diện, độ vừa vặn cơ học, hiệu suất quang học và độ bền môi trường. Bắt đầu với môi trường hoạt động “nhiệt độ, ánh sáng xung quanh và độ rung sẽ thúc đẩy hầu hết các lựa chọn kỹ thuật”. Sau đó, thực hiện việc lựa chọn giao diện, lắp đặt và thông số quang học theo thứ tự đó.

Chenghao Optoelectronic có hơn mười năm kinh nghiệm sản xuất mô-đun LCD LCD dùng trong công nghiệp. Họ có chứng nhận ISO9001 và ISO14001 và cung cấp màn hình từ 0,96 đến 15,6 inch. Để biết cách triển khai cụ thể của bạn, hãy liên hệ với nhóm kỹ thuật để cung cấp bản vẽ vỏ bọc và thông số kỹ thuật điện của bạn.