Le taux d'actualisation de l'écran de code cassé est-il lié au scintillement?

一, le mécanisme physique de base de l'affichage des cristaux liquides
L'écran de code brisé adopte des matériaux liquides TN (nématiques torsadés) ou STN (super torsadés nématiques), et son principe d'affichage dépend du changement d'angle de torsion des molécules de cristal liquides sous l'action d'un champ électrique. Lorsqu'une tension spécifique est appliquée entre COM (terminal commun) et SEG (borne de segment), les molécules de cristal liquide subissent une déviation, modifiant la direction de polarisation de la lumière et présentant un état sombre brillant. Il y a deux caractéristiques clés à ce processus:
Caractéristiques de réponse dynamique
La torsion des molécules de cristal liquide prend du temps (généralement en millisecondes), et il y a un effet de rémanence après la suppression de la tension. Si le taux de rafraîchissement est trop faible, la rémanence du signal de conduite précédent ne s'est pas estompée et un nouveau signal de conduite est arrivé, entraînant une superposition floue de l'état de pixels; Si la fréquence est trop élevée, les molécules de cristal liquide ne peuvent pas répondre complètement, ce qui entraîne une queue d'affichage.
Demande de maintenance des champs électriques
L'état d'affichage de chaque pixel dépend de la maintenance soutenue de la différence de tension entre COM / SEG. Prenant un écran de rupture basé sur 4COM à titre d'exemple, chaque terminal COM effectue uniquement 1/4 du temps dans un seul cycle de trame. Si la fréquence de rafraîchissement est insuffisante, le condensateur n'est pas complètement chargé et la chute de tension provoque des fluctuations de la luminosité des pixels.
2, Définition technique et contraintes d'ingénierie du taux de rafraîchissement
1. Système de paramètres de base
Cycle de service: la proportion de temps de conduction du segment au cycle complet, généralement lié au nombre de com. Par exemple, le cycle de service d'un écran 4com est de 1/4, ce qui signifie que chaque terminal com est activé que pour 25% du temps par image.
Biais: Le rapport entre le classement de tension de conduite affecte directement le contraste. La configuration commune est un biais 1/3 ou 1/2, qui doit être adapté au cycle de service pour éviter les interférences croisées.
2. Boundaire de sélection de fréquence
Seuil inférieur: la fréquence critique à laquelle l'œil humain perçoit le scintillement est d'environ 60 Hz, mais l'écran de coupure nécessite une fréquence plus élevée en raison de l'effet de rémanence (généralement recommandé d'être supérieur ou égal à 80 Hz). Un certain projet d'équipement médical a fait scintiller l'écran de surveillance de la station d'infirmière en raison de la fixation d'un taux de rafraîchissement de 40 Hz. Le problème a été résolu après l'avoir ajusté à 96 Hz.
Contrainte limite supérieure: une fréquence excessive peut provoquer:
Conduisez la surtension de consommation d'énergie (proportionnelle à la fréquence)
Risque d'interférence électromagnétique (EMI)
Réponse retardée des molécules de cristal liquide (en particulier dans les environnements de température faibles -)
3, analyse des causes profondes et solution du phénomène de scintillement
1. Manifestations typiques de la décalage de la fréquence
Finque à basse fréquence: lorsque la fréquence du cadre est inférieure à 60 Hz, l'œil humain peut percevoir l'alternance de la luminosité et de l'obscurité sur tout l'écran. Un projet de thermostat intelligent a initialement adopté un taux de rafraîchissement de 32 Hz, mais les utilisateurs ont indiqué que l'écran "respire" la nuit, qui a été résolu après la mise à niveau à 85 Hz.
Flicker local: causée par une tension instable d'une combinaison COM / SEG spécifique. Par exemple, un certain instrument industriel a montré un scintillement régulier dans la zone COM2-Seg5. Après la détection de l'oscilloscope, il a été constaté que la valeur effective de la tension de canal a fluctué de 15%. Après avoir réglé le réseau de résistance de biais, il est revenu à la normale.
2. Impact du système d'alimentation
FLUCUATIONS EN TENSION COMMUNE (VCOM): l'instabilité dans VCOM peut modifier directement la différence de tension des pixels. Lorsqu'un certain appareil en réseau est alimenté par USB, il clignote. Après être passé à une alimentation régulée de LDO indépendante, le problème a disparu et l'ondulation VCom mesurée est passée de 50 mV à 10 mV.
Chargement insuffisant des condensateurs: Dans les scénarios à basse température ou à basse tension, le temps de charge des condensateurs à cristal liquide est prolongé. Un certain tableau de bord de voiture a clignoté lors des tests dans un environnement de -20 degrés. Le problème a été résolu en augmentant le courant d'entraînement à l'extrémité COM (de 2 mA à 5 mA) et en prolongeant le temps de charge (de 20 μ à 40 μs).
3. Optimisation de la forme d'onde de conduite
Distorsion de l'onde sinusoïdale: la forme d'onde COM idéale doit être une onde sinusoïdale standard, mais dans les circuits réels, une distorsion d'écrasement peut se produire. Lorsque vous utilisez le stm32 construit - dans le contrôleur LCD dans un certain projet, il a été constaté que la valeur de pic de forme d'onde était limitée à 2,8 V (théoriquement 3,3 V). Après avoir modifié la configuration du registre pour supprimer la limite de tension, le scintillement a été éliminé.
Écart du cycle de service: le cycle de service mesuré d'un certain écran 8com est 1/6 (théoriquement devrait être 1/8), ce qui entraîne une charge insuffisante de certains pixels. En retraçant en arrière, il a été constaté que les lignes COM dans la disposition des PCB étaient d'une longueur insuffisante. Après avoir ajusté le routage, le cycle de service a été restauré à 1/8.
4, méthodologie de débogage en pratique d'ingénierie
Processus d'investigation étape par étape
Vérification des paramètres: Confirmez que le cycle de service, le biais et la fréquence des trames sont cohérents avec les spécifications de l'écran
Vérification de la forme d'onde: utilisez un oscilloscope pour détecter la forme d'onde de tension à la borne com / seg, et vérifiez:
Stabilité de la fréquence (fluctuation<1%)
Précision du cycle de service (erreur<5%)
Amplitude de tension (dans la plage de spécifications)
Test environnemental: Vérifiez dans des conditions extrêmes telles que la basse température (-20 degré), la température élevée (+70) et la basse tension (2,7 V)
2. Analyse de cas typique
Cas 1: Le moniteur de plancher d'un certain ascenseur clignote
Phénomène: le coin supérieur droit du numéro de sol "3" clignote
Diagnostic: En localisant le segment de contrôle COM3-Seg2 à travers le tableau de vérité, l'oscilloscope a détecté que la valeur de tension effective de ce canal était de 0,5 V inférieur aux autres canaux
Solution: ajustez la résistance du diviseur de tension à l'extrémité SEG2 (de 10k ω à 8,2k ω) pour correspondre à la tension
Cas 2: un compteur d'eau intelligent avec rétro-éclairage clignotant
Phénomène: rétro-éclairage et affichage numérique scintillent de manière synchrone
Diagnostic: Il a été constaté que la source d'horloge LCD du MCU et de l'horloge PWM de rétroéclairage partagent le même oscillateur en cristal, provoquant une interférence harmonique
Solution: basculez la source d'horloge LCD à l'oscillateur RC interne pour isoler le chemin d'interférence