一 หลักการทางเทคนิค: แสดงลักษณะและพื้นฐานที่ใช้ร่วมกันของหน้าจอรหัสส่วน
หน้าจอโค้ดแบบแบ่งส่วนจะแสดงโดยการขับเคลื่อนโมเลกุลคริสตัลเหลวเพื่อเบี่ยงเบนผ่านอิเล็กโทรด และโครงสร้างหลักประกอบด้วยแก้ว ITO ชั้นคริสตัลเหลว โพลาไรเซอร์ และวงจรขับเคลื่อน ส่วนแสดงผลแต่ละส่วนสอดคล้องกับอิเล็กโทรดอิสระ และความโปร่งใสจะถูกควบคุมโดยแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ การออกแบบนี้รองรับการแชร์อุปกรณ์หลายเครื่องโดยธรรมชาติ:
แสดงความเป็นอิสระของเนื้อหา: ซอฟต์แวร์สามารถควบคุมข้อกำหนดการแสดงผลของอุปกรณ์ต่างๆ เพื่อให้เกิดการผสมผสานอิเล็กโทรดที่แตกต่างกัน เช่น อุปกรณ์ A แสดงค่าอุณหภูมิ อุปกรณ์ B แสดงไอคอนสถานะ และทั้งสองจะไม่รบกวนซึ่งกันและกัน
ความเข้ากันได้ของสัญญาณไดรเวอร์: ชิปไดรเวอร์หน้าจอรหัสส่วน (เช่น HT1621) รองรับการระบุที่อยู่หลายที่อยู่และสามารถควบคุมโฮสต์ได้หลายผ่าน I ² C หรือบัส SPI ตัวอย่างเช่น RAM ขนาด 32 × 4 บิตของ HT1621 สามารถจัดสรรให้กับอุปกรณ์ต่างๆ ได้ โดยแต่ละอุปกรณ์จะใช้พื้นที่หน่วยความจำอิสระ
คุณสมบัติการใช้พลังงานต่ำ: การใช้พลังงานจอแสดงผลคงที่ของหน้าจอรหัสส่วนคือเพียง 10 μ A และการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้นทั้งหมดจะถูกจำกัดเมื่อมีการแชร์อุปกรณ์หลายเครื่อง ทำให้เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่
2 การออกแบบฮาร์ดแวร์: สถาปัตยกรรมหลักสำหรับการแชร์อุปกรณ์หลายเครื่อง
1. เทคโนโลยีการนำรถบัสกลับมาใช้ใหม่
การขยายบัส I ² C: ใช้มัลติเพล็กเซอร์ I ² C เช่น PCA9548A เพื่อขยายบัส I ² C เดี่ยวเป็น 8 ช่องสัญญาณอิสระ ตัวอย่างเช่น ในระบบสมาร์ทโฮม เครื่องปรับอากาศ เครื่องทำความชื้น และเครื่องฟอกอากาศ สามารถควบคุมหน้าจอรหัสส่วนเดียวกันผ่านช่องทางต่างๆ เพื่อแสดงสถานะการทำงานตามลำดับ
เวลาบัส SPI-การแยกมัลติเพล็กซ์: อุปกรณ์หลายเครื่องแชร์บัส SPI ผ่านสัญญาณการเลือกชิป (CS) ตัวอย่างเช่น ในตู้ควบคุมอุตสาหกรรม PLC, HMI และเครื่องควบคุมอุณหภูมิสามารถผลัดกันครอบครองบัส SPI เพื่ออัปเดตเนื้อหาที่แสดงบนหน้าจอรหัสส่วน
2. การเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการพลังงาน
การควบคุมแหล่งจ่ายไฟแบบไดนามิก: สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ (เช่น ชิป 4066) ใช้เพื่อแยกพลังงานระดับอุปกรณ์ เมื่ออุปกรณ์ A จำเป็นต้องแสดง ให้ปิดช่องสัญญาณควบคุมและยกเลิกการเชื่อมต่อช่องอุปกรณ์อื่นๆ เพื่อหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวน ตัวอย่างเช่น ในคลัสเตอร์การตรวจสอบทางการแพทย์ จอภาพจากเตียงที่แตกต่างกันจะสลับสิทธิ์ในการแสดงผลผ่านชิป 4066 เพื่อรับรองความปลอดภัยของข้อมูล
โหมดสแตนด์บายพลังงานต่ำ: ชิปไดรเวอร์หน้าจอรหัสส่วนรองรับโหมดสลีป และอุปกรณ์ที่ไม่ได้ใช้งานสามารถเข้าสู่สถานะพลังงานต่ำ- ตัวอย่างเช่น กระแสไฟสลีปของ HT1621 มีค่าเพียง 1 μA และสามารถควบคุมการใช้พลังงานโดยรวมได้เมื่อมีการแชร์อุปกรณ์หลายเครื่อง
3. การปรับโครงสร้างทางกล
การออกแบบอินเทอร์เฟซมาตรฐาน: สายไฟยืดหยุ่น FPC หรือแถบกาวนำไฟฟ้าใช้เพื่อเชื่อมต่อหน้าจอรหัสส่วนและอุปกรณ์ และการเสียบและถอดปลั๊กอย่างรวดเร็วทำได้ผ่านอินเทอร์เฟซมาตรฐาน (เช่น ซ็อกเก็ต FPC 20 พิน) ตัวอย่างเช่น ในคลัสเตอร์มิเตอร์อัจฉริยะ สามารถเชื่อมต่อมิเตอร์รุ่นต่างๆ เข้ากับหน้าจอรหัสส่วนผ่านอินเทอร์เฟซแบบรวมเพื่อลดต้นทุนการบำรุงรักษา
การออกแบบป้องกันการรบกวน: ในสถานการณ์ที่มีการใช้งานอุปกรณ์หลายเครื่องอย่างหนาแน่น (เช่น ตู้ศูนย์ข้อมูล) จำเป็นต้องเพิ่มชั้นป้องกันระหว่างหน้าจอรหัสส่วนและอุปกรณ์เพื่อป้องกันการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) ตัวอย่างเช่น การใช้เปลือกโลหะเพื่อพันหน้าจอรหัสส่วนและกำจัดไฟฟ้าสถิตผ่านสายดิน
3 การปรับซอฟต์แวร์: ตรรกะหลักของการทำงานร่วมกันหลายอุปกรณ์
1. การเพิ่มประสิทธิภาพโปรโตคอลการสื่อสาร
โปรโตคอลเฟรมแบบกำหนดเอง: ออกแบบเฟรมการสื่อสารที่มี ID อุปกรณ์ พื้นที่แสดงผล และเนื้อหาข้อมูล เพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลจากอุปกรณ์หลายเครื่องจะไม่ขัดแย้งกัน ตัวอย่างเช่น โครงสร้างเฟรมถูกกำหนดเป็น [รหัสอุปกรณ์] [พื้นที่แสดงผล] [ความยาวข้อมูล] [ข้อมูลที่แสดง] [เช็คซัม] และอุปกรณ์จะแยกวิเคราะห์ข้อมูลที่สอดคล้องกับรหัสของตัวเองเท่านั้น
การตั้งเวลาลำดับความสำคัญแบบไดนามิก: กำหนดลำดับความสำคัญของการแสดงผลตามความสำคัญของอุปกรณ์ ตัวอย่างเช่น ในระบบควบคุมหุ่นยนต์อุตสาหกรรม ตัวควบคุมหลักจะแสดงลำดับความสำคัญสูงสุด และสัญญาณหยุดฉุกเฉินสามารถยึดทรัพยากรการแสดงผลของอุปกรณ์อื่นๆ ได้
2. แสดงการจัดสรรเนื้อหาแบบไดนามิก
เทคโนโลยีการทำแผนที่หน่วยความจำ: แบ่ง RAM ของชิปไดรเวอร์หน้าจอรหัสส่วนออกเป็นหลายพื้นที่แยกกัน โดยแต่ละอุปกรณ์จะสอดคล้องกับพื้นที่คงที่ ตัวอย่างเช่น RAM 128 บิตของ HT1621 สามารถจัดสรรให้กับอุปกรณ์ A (0-31 บิต), อุปกรณ์ B (32-63 บิต) และอุปกรณ์ C (64-95 บิต) โดยบิตที่เหลือทำหน้าที่เป็นพื้นที่ส่วนกลาง
เลเยอร์การแสดงผลเสมือน: ด้วยการซ้อนทับเนื้อหาการแสดงผลของอุปกรณ์หลายตัวผ่านซอฟต์แวร์ ทำให้เกิดการแสดงผลแบบคอมโพสิต ตัวอย่างเช่น ในอุปกรณ์สวมใส่อัจฉริยะ โมดูลตรวจวัดอัตราการเต้นของหัวใจและโมดูลนับก้าวสามารถซ้อนทับและแสดงบนหน้าจอรหัสส่วนเดียวกันได้
3. กลไกการยอมรับข้อผิดพลาด
ตัวจับเวลา Watchdog: ตรวจสอบสถานะการสื่อสารของอุปกรณ์ตรวจสอบ หากจอแสดงผลไม่ได้รับการอัพเดตหลังจากหมดเวลา จอแสดงผลจะรีเซ็ตโดยอัตโนมัติ ตัวอย่างเช่น ในแผงหน้าปัดของยานพาหนะ หากหน่วยควบคุมเครื่องยนต์ (ECU) ไม่อัปเดตการแสดงความเร็วเป็นเวลานานกว่า 500 มิลลิวินาที ชิปไดรเวอร์หน้าจอรหัสส่วนจะแสดงค่าเริ่มต้น "---"
การส่งข้อมูลซ้ำซ้อน: ข้อมูลการแสดงผลหลักจะถูกส่งหลายครั้งเพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือ ตัวอย่างเช่น ในระบบการตรวจสอบของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ข้อมูลการแสดงปริมาณรังสีจะต้องถูกส่งอย่างต่อเนื่องสามครั้ง และการแสดงผลจะได้รับการอัปเดตหลังจากที่ฝ่ายรับตรวจสอบแล้วเท่านั้น
4 แนวปฏิบัติทางอุตสาหกรรม: กรณีทั่วไปของการแชร์อุปกรณ์หลายเครื่อง
1. สาขาการควบคุมอุตสาหกรรม: การแสดงผลการทำงานร่วมกันแบบหลายพารามิเตอร์
องค์กรเคมีบางแห่งใช้โซลูชันหน้าจอรหัสส่วนที่ใช้ร่วมกัน ซึ่งรวมการแสดงอุณหภูมิ ความดัน และพารามิเตอร์การไหลไว้ในโมดูลเดียวกัน ด้วยเทคโนโลยีการขยายบัส I ² C ทำให้ PLC, เซ็นเซอร์ และอุปกรณ์ HMI ผลัดกันอัปเดตเนื้อหาการแสดงผล ลดต้นทุนระบบลง 40% และลดเวลาแฝงของจอแสดงผลเหลือน้อยกว่า 100 มิลลิวินาที
2. ฟิลด์บ้านอัจฉริยะ: การจัดการคลัสเตอร์อุปกรณ์
ระบบบ้านอัจฉริยะของ Xiaomi ใช้เทคโนโลยีการแบ่งเวลาบัส SPI- เพื่อให้เกิดการแสดงผลสถานะของอุปกรณ์ร่วมกัน เช่น เครื่องปรับอากาศ เครื่องฟอกอากาศ เครื่องทำความชื้น ฯลฯ ผู้ใช้สามารถเปลี่ยนอุปกรณ์แสดงผลผ่านแอปมือถือได้ และการใช้พลังงานของหน้าจอรหัสส่วนจะเพิ่มขึ้นเพียง 0.5mW เท่านั้น ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ได้ถึง 12 เดือน
3. สาขาอุปกรณ์การแพทย์: จอแสดงผลความน่าเชื่อถือสูง
Mindray Medical ใช้เทคโนโลยีการแยกสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ในคลัสเตอร์จอภาพ เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถควบคุมหน้าจอรหัสส่วนสำหรับจอภาพในเตียงต่างๆ ได้อย่างอิสระ ด้วยการควบคุมแหล่งจ่ายไฟแบบไดนามิก จอแสดงผลของอุปกรณ์อื่นๆ จะไม่ได้รับผลกระทบเมื่ออุปกรณ์ตัวเดียวล้มเหลว และ MTBF (เวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลว) ของระบบจะเพิ่มขึ้นเป็น 50,000 ชั่วโมง
