S3C2440 tabanlı sıvı kristal görüntüleme cihazı fotoelektrik parametre algılama arayüz devresi
Sıvı kristal görüntüleme cihazları insan uygarlığının ve ilerlemesinin bir ürünüdür.Modern bilim ve teknolojinin sürekli gelişmesiyle birlikte likit kristal görüntüleme cihazları yaygın olarak kullanılmakta ve ürünler çok hızlı bir şekilde güncellenmektedir.Aynı zamanda çok çeşitli farklı modellerde likit kristal ekran cihazları türetilmiştir. Bu nedenle, sıvı kristal ekran cihazlarının farklı modelleri nedeniyle, sürüş güçleri ve sürüş sinyal kaynakları da farklıdır.Fotoelektrik parametreleri ve diğer faktörleri tespit ederken, ekipmanın farklı modeller nedeniyle değiştirilmesi gerekir ve bağlı ekipmanın kablolaması karmaşıktır. Bir sürü sorun. Sıvı kristal görüntüleme cihazlarının fotoelektrik parametreleri temel olarak GB / T 18910.61 muayene standardının gerekliliklerine göre test edilir. 14 fotoelektrik parametrenin test edilmesi gerekir, bunlardan 10 optik karakteristik parametre "DMS-1500 görüntüleme cihazı ölçüm sistemi" ile test edilebilir ve test sonuçları bilgisayar tarafından okunabilir Ve diğer bazı elektriksel karakteristik parametreler, voltmetre, ampermetre, osiloskop, güç ölçer ve diğer çevresel ekipmanlara teller aracılığıyla bağlanarak ve bir sıvı kristal görüntüleme cihazı fotoelektrik parametre test raporu oluşturmak için optik karakteristik parametrelerle birleştirilerek elde edilir. Optik karakteristikleri veya elektriksel karakteristikleri test edip etmediğine bakılmaksızın, test edilen sıvı kristal görüntüleme cihazının tahrik güç kaynağına, sürüş sinyal kaynağına ve test edilecek diğer çevresel ekipmana bağlanması gerekir.Ancak, birçok türde sıvı kristal görüntüleme cihazı vardır ve ilgili sürüş ekipmanı ve diğerlerinin değiştirilmesi gerekir. Çevresel test ekipmanı ve kabloları, test personeline büyük rahatsızlık vermiştir. Bu makale, S3C2440 ve VC ++ 6.0 tabanlı likit kristal ekranlar için bir fotoelektrik parametre algılama arayüz sistemi tasarlar. Arayüz devresi, piyasadaki likit kristal ekran cihazlarının çoğunu bağlayabilir ve tespit edebilir.Sıvı kristal ekranın çalışma voltajı ve çalışma akımı, iletişim arayüzü aracılığıyla ölçülebilir. , Tepki süresi toplanır ve PC tarafında ölçülen optik karakteristik parametreleri ve elektriksel karakteristik parametreleri görüntülemek için DMS-1500 görüntüleme cihazı ile birlikte VC ++ ile yazılan üst bilgisayarda görüntülenir. Bu sistemde kullanılan yonga S3C2440, Samsung tarafından üretilen 32 bit CMOS mikrodenetleyicidir.S3C2440 bir LCD denetleyiciye sahiptir.En fazla 4K renkli STN LCD ve 256K renkli TFT LCD'yi destekleyebilir.Çoğu LCD ile uyumlu olan 1 kanallı LCD'ye özel DMA sağlar. Görüntüleme cihazının arayüzü oldukça çok yönlüdür.
1 Sistem donanımı tasarımı
Donanım devresinin ana yongası S3C2440, MAX3232, likit kristal görüntüleme cihazı içerir, bu sistem ana ekipman olarak S3C2440'ı alır. Sistem donanımı blok şeması, Şekil 1'deki gibi gösterilmiştir.
1.1 S3C2440 LCD denetleyici
S3C2440 LCD denetleyici, LCD için gerekli kontrol sinyallerini sağlar ve STN LCD ve TFT LCD'yi destekleyebilir.VFRAME, VLINE, VCLK, VD, VM gibi STN LCD için, VSYNC, HSYNC, HCLK, VD gibi TFT LCD için, LEND vb., S3C2440 LCD denetleyici görüntü verilerini LCD'ye iletmek için kullanılır. S3C2440 LCD denetleyicinin yapı şeması Şekil 2'deki gibi gösterilmektedir.
1.2 LCD zamanlama şeması ve arayüz devresi
STN, TFT, LTPS TFT, OLED, vb. Gibi birçok LCD sıvı kristal ekran türü vardır. Piyasadaki ana sıvı kristal ekranlar, genellikle MP3, MP4, masaüstü LCD monitörler, dizüstü bilgisayarlar ve cep telefonlarında kullanılan TFT tipidir. Farklı LCD dijital arabirim standartları türleri farklıdır, bu nedenle kullanmadan önce LCD arabiriminin tanımını anlamanız gerekir. Bu makalede, piyasada yaygın olarak kullanılan TFT LCD örnek alınmakta ve pin tanımları Tablo 1'de gösterilmektedir.
TFT LCD zamanlama diyagramı Şekil 3'te gösterilmektedir.
Zamanlama diyagramındaki her bir sinyalin zaman parametreleri LCD kontrol kaydında ayarlanabilir, VCLK zamanlama diyagramının referans sinyali olarak kullanılır ve frekans aşağıdaki şekilde hesaplanır:
VSYNC sinyali şu şekilde hesaplanır:
Çerçeve belleğinin adresini LCD denetleyiciye gönderdikten ve VSYNC, HSYNC, VCLK, vb. Gibi sinyal parametrelerini ayarladıktan sonra, çerçeve belleğinden görüntü verilerini almak ve VD veri yoluna aktarmak için bir DMA aktarımı başlatabilirsiniz.
1.3 İletişim arayüz modülü
S3C2440'taki Evrensel Asenkron Alıcı Verici (UART), 3 bağımsız kanala sahiptir ve her kanal, kesme modunda veya DMA modunda çalışabilir ve her kanal, sistem saatini kullanarak 264 B FIFO'ya sahiptir. S3C2440, 115,2 Kb / s'ye ulaşabilir. UART, verileri temsil etmek için standart TTL / CMOS mantık seviyelerini kullanır. Bu makale RS-232 seri arayüz standardını benimser ve MAX3232'yi kullanarak TTL / CMOS mantık seviyelerinin RS-232 mantık seviyelerine dönüştürülmesini gerçekleştirir.
2 Sistem yazılım tasarımı
2.1 S3C2440 yazılım tasarımı
2.1.1 LCD denetleyici yazılım tasarımı
S3C2440, geliştirme ortamı olarak gömülü Linux kullanır.Linux, açık kaynak, kolay aktarım, zengin kaynak ve ücretsiz avantajlara sahiptir. Assembly dilinde veya C dilinde geliştirilebilir.Bu sistem C dilini kullanır. Sistem yazılım tasarımı, bir ana programdan ve LCD sürücüsü ve seri port alt programları dahil olmak üzere birkaç alt programdan oluşur. LCD sürücüsü temel olarak LCD ekran modunun ayarlarını tamamlar, LCD'yi açar / kapatır, paleti ayarlar. Bu sistemin amacı LCD'yi test etmektir, bu nedenle sistem yazılımı test için çeşitli yöntemlerin seçilebileceği bir ana menü tasarlar. , Seri port girişi aracılığıyla, LCD'yi "240 * 320, 8bpp", "240 * 320, 16bpp", "640 * 480, 8bpp", "640 * 480, 16bpp" görüntüleme modunda çalıştırmayı seçebilir ve ekranı gerektiği gibi genişletebilirsiniz modu. Örnek olarak "240 * 320, 8bpp" alındığında, LCD program yapısı diyagramı Şekil 4'te gösterilmektedir.
Seri bağlantı noktası alt yordamında, seri bağlantı noktası aşağıdaki şekilde başlatılır:
2.1.2 LCD ile çalışan elektriksel parametre yazılım tasarımı
Çalışan elektrik parametresi genellikle güç tüketimini ifade eder ve bir LCD'nin güç tüketimi, sıvı kristal ekran çalışırken ekrandan akan akımın boyutunu ifade eder. Bu sistem, LCD güç tüketimini ana kontrol yongası S3C2440'ın ADC modülü aracılığıyla toplar ve toplanan sonuçlar, seri port modülü üzerinden görüntülenmek üzere PC'nin VC ++ yazılımı tarafından yazılan üst bilgisayara iletilir. S3C2440, 8 kanal analog sinyal girişi alabilen ve bunu 10 bitlik ikili verilere dönüştürebilen CMOS analogdan dijitale dönüştürücüyü (Analogdan Dijitale Dönüştürücü, ADC) entegre eder. Maksimum dönüştürme oranı 500 KSPS'ye ulaşabilir (SPS, Saniyedeki Örneklerin kısaltmasıdır). Bu sistemde S3C2440 ADC modülü, LCD'nin çalışma voltajını ve güç tüketimini test etmek için kullanılabilir. LCD elektriksel parametre veri toplama programının akış şeması Şekil 5'te gösterilmektedir.
2.2 Ana bilgisayar yazılım tasarımı
Bu sistemin ana bilgisayarı VisualC ++ 6.0 (kısaca VC ++ 6.0) yazılımı ile yazılmıştır.Başlıca referans programları aşağıdaki gibidir:
VC ++ 6.0 ile tasarlanan ana bilgisayar tarafından toplanan sınır resmi Şekil 6'da gösterilmektedir.
3 Sonuç analizi
Bu sistem likit kristal ekranın farklı fotoelektrik parametrelerinin tespitini gerçekleştirebilir.Bu sistemin doğruluğunu teyit etmek için deney sırasında LCD ekran modeli TFT-LCD FGD430A4005 test edilir.Üst bilgisayar verileri alır ve VC ++ 6.0 ile saklar. , Toplam 10 veri seti kaydedilir. Aritmetik ortalama formülü şöyledir:
Denklemden (3), sistem tarafından ölçülen aritmetik ortalama değer elde edilebilmekte ve farklı arka ışık renklerine göre elde edilen mevcut test sonuçları Tablo 2'de gösterilmektedir.
Hatanın tanımına göre hata, ölçülen değer ile ölçülen değerin gerçek değeri arasındaki farktır.Doğrulama çalışmasında, standart tarafından daha yüksek doğrulukla ölçülen değere gerçek değer denir. Ölçülen miktarın gerçek değeri genellikle gerçek değer yerine kullanılır.Bu nedenle, Shanwei Kalite Ölçüm Denetim ve İnceleme Enstitüsü'nün PF300 dijital güç ölçer test cihazı, aşağıdaki formüle göre test gerçek değeri A'yı elde etmek için LCD ekranı test etmek için kullanılır:
Veri sonuçları, karşılaştırmadan sonra Tablo 3'te gösterilmektedir.
Hata teorisi ve veri işleme analizinden sonra, olasılık teorisindeki büyük sayılar yasasından, ölçümlerin sayısı sonsuza kadar artarsa, aritmetik ortalamanın gerçek değere yakın olması gerektiği anlaşılabilir. Tablo 3'teki veri analizine göre fizibilite elde edilmiştir.Standart cihaz tarafından test edilen değer ile karşılaştırıldığında, sistem testi ile elde edilen akım değeri daha küçük bir hataya ve daha yüksek doğruluğa sahiptir.
4. Sonuç
Sistem, likit kristal ekranın fotoelektrik parametre tespiti için ana kontrol çipi olarak S3C2440 arayüz devresine dayanır ve piyasada yaygın olarak kullanılan çeşitli sıvı kristal türlerini uygun bir şekilde gerçekleştiren PC üzerindeki verileri görüntülemek ve saklamak için VC ++ 6.0 platformunu kullanır. Cihaz fotoelektrik parametre algılamasını görüntüleyin. Deneyler, sistemin kararlı çalışma, basit çalışma, hızlı veri işleme hızı, yüksek veri doğruluğu ve yüksek veri toplama doğruluğu avantajlarına sahip olduğunu göstermektedir.Piyasada en sık kullanılan sıvı kristal ekranların fotoelektrik parametrelerini tespit etmek için güvenilir veriler sağlayabilir.
Referanslar
Wei Dongshan. Gömülü Linux Uygulama Geliştirmenin Tam Bir El Kitabı. Beijing: People's Posts and Telecommunications Press, 2015.
Zhao Kongxin, Wang Xiaohong, Liu Liwei S3C2440A'ya dayalı renkli sıvı kristal ekran sistemi tasarımı Mikrobilgisayar Bilgileri (Gömülü ve S0C), 2007 (23): 163-165.
Hu Qiwei, Duan Tao.Sıvı kristal görüntüleme cihazlarının (LCD) ilkeleri ve tespit yöntemleri Metroloji Teknolojisi, 2005 (6): 58-59.
Fei Yetai. Hata Teorisi ve Veri İşleme (7. Baskı) Pekin: Makine Endüstrisi Yayınları, 2017.
yazar bilgileri:
Chen Lezhu 1, Zhuo Chaosong 2, Wang Yan 1
(1. Okyanus Mühendisliği Bölümü, Shanwei Meslek ve Teknik Koleji, Shanwei 516600, Guangdong; 2. Guangdong Eyaleti, Shanwei Şehri Kalite Denetim ve Denetim Enstitüsü, Shanwei 516600, Guangdong)
