CC BY
46Компоненты и технологии, № 7'2003
Компоненты
Заказные индикаторы
компании Ampire
Альтернативой стандартным серийно выпускаемым индикаторам является использование сегментных ЖКИ, изготовленных по специальному заказу.
Александр Борисов
bor-alex@gamma.spb.ru
Д
О-
изайн и эргономичность продукции является одним из важнейших факторов конечного успеха продукта на рынке. Устройство, обладающее при прочих равных условиях дружественным интерфейсом, несомненно будет пользоваться большей популярностью.
Взаимодействие сложного прибора с пользователем в основном осуществляется с помощью элементов управления и элементов отображения информации. Применение графических или символьных ЖКИ позволяет существенно повысить эргономичность устройства.
Однако использование серийно выпускаемых графических или символьных ЖКИ часто оказывается неоправданным, так как для качественного отображения специальной информации требуется графический индикатор с высоким разрешением, а символьные индикаторы в основном поставляются с контроллерами, которые имеют жестко запрограммированный набор символов.
Альтернативой стандартным серийно выпускаемым индикаторам является использование сегментных ЖКИ, изготовленных по специальному заказу. В данном случае конфигурация сегментов, модуля, а также технические параметры индикатора ограничиваются только технологией производства.
Рассмотрим основные технические параметры жидкокристаллических индикаторов.
1. Габаритные размеры индикатора. Использование заказного индикатора позволит не ограничиваться доступным модельным рядом серийных ЖКИ и разрабатывать дизайн прибора, не привязываясь к размерам индикатора. В этом случае размеры ЖКИ являются вторичным параметром после дизайна устройства.
2. Толщина индикатора. Возможно изготовление индикатора с толщиной верхнего и нижнего стекла 0,55 мм, 0,7 мм и 1,1 мм. Толщина индикатора будет составлять соответственно 1,75 мм, 2,05 мм и 2,85 мм. Так как в большинстве случаев толщина индикатора не является критичным параметром, рекомендуется выбирать 2,85 мм. Это позволит достичь большей механической прочности индикатора.
3. Тип управления сегментами. Возможно изготовление как обычного индикатора с мультиплекси-
32
рованием сегментов, так и индикатора с драйвером на стекле (COG — Chip-On-Glass), в котором осуществляется статическое управление каждым сегментом в отдельности. Рассмотрим достоинства и недостатки каждого метода.
Индикатор с мультиплексированием сегментов по сравнению с COG-индикатором имеет более низкую стоимость, а также меньшие габаритные размеры при одинаковых областях видимости за счет отсутствия на стекле драйвера. Однако качественные параметры COG-индикаторов со статическим управлением сегментами значительно выше. Кроме того, отсутствует необходимость применения внешнего контроллера, что сокращает размеры конечного изделия.
Так как в COG-индикаторах один сегмент управляется отдельным выводом контроллера, сохраняется высокий контраст изображения при изменении напряжения питания в пределах от 2,0 до 6,0 В. При этом типовой ток потребления COG-индикаторов составляет 25 мкА, что позволяет их использовать в переносных приборах с батарейным питанием.
Применение статического управления позволяет достигнуть исключительных результатов работы при низкой температуре окружающей среды. Можно получить время задержки переключения сегментов порядка 1-2 секунды при температуре -40 °С.
Как уже было отмечено, к недостаткам COG-индикаторов можно отнести необходимость увеличения размеров индикатора для размещения на стекле драйвера. С другой стороны, при переносе драйвера на стекло сокращается количество выводов, увеличивается технологичность и надежность конечного устройства.
4. Угол зрения. Следует различать такие понятия, как угол зрения и угол обзора. Под углом зрения понимается угол между перпендикуляром к плоскости индикатора и направлением взгляда оператора, при котором контрастность индикатора максимальна. Угол обзора — это телесный угол, при котором контрастность индикатора не выходит за пределы, оговоренные в документации. Значение угла зрения выбирается в зависимости от назначения и условий эксплуатации прибора. Например, если прибор стационарно находится на столе, а плоскость индикатора параллельна плос-
-------www.finestreet.ru------------------------
Компоненты и технологии, № 7'2003
Компоненты
Таблица
Наимено- вание Тип Размеры, мм Темпера- тура Угол зрения Напряжение, В Тип поляризатора Назначение Описание
TI 4080 LCD 62,7x28,0 -40...+85 °С 10:30 5 Transflective Автомобильная электроника 4 разряда + мнемосимволы
TI 4230 LCD 36,0x26,0 0...+60 °С 6:00 3 Transflective Измерительные приборы 4 разряда + мнемосимволы (°С, V)
TI 4451 LCD 40,0x27,0 -40...+85 °С 12:00 5 Transflective Измерительные приборы Аналог TI 4230
TI 4463 LCD 40,0x19,3 -40...+80 °С 12:00 5 Transflective Измерительные приборы 4 разряда + мнемосимволы
TI 5116 LCD 57,2x27,3 -20...+80 °С 12:00 3 Transflective Радиоприемник, магнитофон 4 разряда + мнемосимволы
TI 6149 LCD 36,0x18,0 -40...+80 °С 12:00 3 ... 6 Transflective Измерительные приборы 6 разрядов с десят. точкой
TI 6251 LCD 64,0x27,5 -20...+45 °С 6:00 3 Transflective Весы 6 разрядов с десят. точкой + мнемосимволы
TI 6271 LCD 53,0x30,0 -40...+80 °С 12:00 5 Transflective Измерительные приборы 6 разрядов с десят. точкой + сивольно-графическое поле
TI 7106 LCD 120,0x34,0 -40...+90 °С 12:00 3 Transflective Автомобильная электроника 3 и % разряда + 4 разряда + мнемосимволы (разноцветные сегменты)
TI 7161 LCD 95,0x25,5 0...+60 °С 6:00 4 Reflective Весы 6 разрядов с десят. точкой + мнемосимволы
TI 8077 LCD 70,0x25,0 -20...+70 °С 6:00 3 Reflective Измерительные приборы 8 разрядов + мнемосимволы
TI 8077(-40С) LCD 70,0x25,0 -40...+70 °С 6:00 3 ... 5 Reflective Измерительные приборы Версия TI8077 с расширенным диапазоном рабочих температур
TI 8111 LCD 60,0x23,0 -20...+80 °С 6:00 5 Reflective Измерительные приборы 8 разрядов + мнемосимволы
TI 8144 LCD 79,0x31,0 -30...+80 °С 6:00 3 Transflective Измерительные приборы 8 разрядов + мнемосимволы
TI 8145 LCD 37,0x10,0 -20...+70 °С 6:00 3 Reflective Измерительные приборы 8 разрядов с десятичной точкой
TIC 8148 COG 70,0x24,5 -10...+60°С 6:00 3 Reflective Измерительные приборы 8 разрядов с десятичной точкой + мнемосимволы
TI 10108 LCD 40,0x27,5 -40...+75 °С 12:00 3 Transflective Измерительные приборы 6 разрядов + 4 разряда
TI 10112 LCD 36,0x26,0 0...+60 °С 6:00 3 Transflective Измерительные приборы Аналог TI10108 (6 разрядов + 4 разряда) + мнемосимволы (km)
TI 10116 LCD 112,0x34,0 -30...+80 °С 12:00 3 Transflective Измерительные приборы 10 разрядов с десятичной точкой + мнемосимволы
TI 10128 LCD 40,0x27,5 -40...+85 °С 12:00 5 Transflective Измерительные приборы Аналог TI10108 (6 разрядов + 4 разряда) + мнемосимволы (V)
TI 12121 LCD 110,0x23,5 -20...+75 °С 6:00 5 Transflective Измерительные приборы 12 разрядов с десятичной точкой
TI 16122 LCD 70,0x70,0 -20...+60 °С 12:00 3 Reflective Измерительные приборы 5 разрядов + 5 разрядов + 6 разрядов + мнемосимволы
TI 19103 LCD 70,0x64,0 -20...+80 °С 6:00 3 Reflective Автомобильная электроника 5 разрядов + 3 х 2 разрядов + 2 разряда + 6 разрядов + мнемосимволы
TIC 12 COG 90,0x36,0 -40...+70 °С 6:00 2 ... 6 Reflective Измерительные приборы 7 разрядов с десятичной точкой + мнемосимволы
TIC 3321 COG 55,0x33,0 -40...+80 °С 6:00 3 Reflective Измерительные приборы 3 разряда с десятичной точкой
TIC 5231 COG 72,0x28,0 -40...+80 °С 12:00 2,5 ... 5 Transflective Измерительные приборы 5 и % разряда + мнемосимволы
TIC 5234 COG 42,0x33,0 -20...+70 °С 6:00 5 Reflective Измеритель давления 5 разрядов с десятичной точкой + мнемосимволы (кПа, МПа, кгс/см2)
TIC 8213 COG 37,0x14,8 -20...+70 °С 6:00 3 Reflective Измерительные приборы 8 разрядов с десятичными точками
TIC 9351 COG 37,0x14,8 -20...+70 °С 12:00 3 Reflective Измерительные приборы 9 разрядов с десятичными точками
TIC 10131 COG 120,0x43,0 0...+60 °С 6:00 3 Transflective Автомобильная электроника 4 + 4 + 2 + 2 разряда + мнемосимволы
TIC 19104 COG 70,0x71,0 -20...+70 °С 6:00 3 Transflective Автомобильная электроника COG аналог TI19103
кости стола, нижний край стекла находится к оператору ближе, чем верхний. Такой угол обзора называется 6:00 (по аналогии с циферблатом часов). Большинство серийных индикаторов поставляется с одним значением угла зрения. Однако при разработке заказного индикатора существует возможность выбрать необходимый угол зрения, отличающийся от стандартных значений (3:00, 6:00, 9:00 и 12:00). Например, при проектировании индикатора для маршрутного компьютера автомобиля можно учесть специфическое положение водителя, то есть горизонтальную и вертикальную составляющие угла наблюдения.
5. Диапазон рабочих температур. Диапазоном рабочих температур называется диапазон, в котором качественные характеристики индикатора не выходят за пределы заданных. Диапазоном температур хранения называется диапазон, в котором индикатор может находиться длительное время с сохранением дальнейшей работоспособности. Реально достижимым диапазоном рабочих температур для заказных индикаторов является -40...+85 °С. Диапазон температур хранения обычно превышает рабочий диапазон на 10 °С в обе стороны.
6. Тип индикатора. Возможно изготовление как позитивного (темные символы на светлом фоне), так и негативного (светлые символы на темном фоне) индикатора. Тип индикатора обычно выбирается исходя из назначения и общего дизайна устройства.
7. Вид поляризатора заднего стекла. Различают три вида поляризатора: рефлективный (reflective) — индикатор работает
----------------------www.finestreet.ru-
только на отражение; трансфлективный (transflective) — индикатор работает как на отражение, так и на просвет, что позволяет использовать подсветку при плохом внешнем освещении; трансмиссивный (transmissive) — индикатор работает только на просвет — такой индикатор требует наличия постоянной подсветки. Тип поляризатора выбирается исходя из назначения и условий эксплуатации прибора.
8. Тип выводов. Возможно изготовление индикаторов с двумя видами выводов: жесткие проволочные выводы под пайку и токопроводящие площадки на стекле. Тип выводов выбирается исходя из общей конструкции прибора. При использовании второго варианта необходимо учесть конструкцию крепления ЖКИ и необходимость применения токопроводящих эластомеров. Расстояние между выводами, а также длина выводов (в случае жестких проволочных)
определяется заказчиком и может отличаться
от стандартных.
9. Подсветка индикатора. При необходимости возможно изготовление модуля подсветки для разработанного индикатора. Модуль подсветки представляет собой металлическую рамку со световодом, служащим для равномерного распределения светового потока, излучаемого несколькими светодиодами по всей поверхности стекла. Исходными данными для разработки подсветки являются габаритные размеры индикатора, количество светодиодов, а также вид их соединения (последовательный, параллельный, последовательно-параллельный).
В таблице приведены краткие характеристики заказных индикаторов, поставляемых в настоящее время.
Наибольшей популярностью пользуются индикаторы общего применения, такие, как ТІ8077 (семисегментный восьмиразрядный с мультиплексированием сегментов) и ТІС8148 (СОО-аналог ТІ8077). На рисунке, а-б приведены эскизы видимой области этих индикаторов.
В заключение можно сказать, что индикатор, изготовленный по заказу, позволит обойти ограничения, налагаемые доступным модельным рядом, и будет обладать оптимальным сочетанием характеристик. Кроме того, заказной индикатор послужит замечательным дизайнерским решением, позволит выделить его из ряда аналогов и привлечь внимание клиентов.
'у—V О If—yj о V—ц □ у о I/—Ц о О О о
ШШ
ШШ
(а)
□□□□□□
(б)
Рисунок. Эскизы индикаторов TI8077 (а) и TIC8148 (б)
33
