hakkında şirket haberleri Ultra Düşük Güç Tüketimli Mikro-Ekranlar için Güç ve Performans Optimizasyonu

Sonraki nesil giyilebilir cihazları, taşınabilir tıbbi monitörleri veya IoT sensör merkezlerini tasarlayan mühendisler için,Ekran genellikle kompakt bir pilde depolanan değerli enerjinin en büyük tüketicisidirBir ekran seçimi sadece boyut ve çözünürlükle ilgili değildir; bir ürünün kullanım ömrünü ve kullanıcı deneyimini değiştirebilecek kritik bir güç bütçesi kararıdır.

Bu makalede temel bir tasarım zorluğu ele alınıyor:Batarya ile çalışan bir cihazın mikro ekranı için gelişmiş güç yönetimi tekniklerini uygulayarak fonksiyonel çalışma süresini en üst düzeye çıkarmak.Biz kullanıyoruzSFTO114JY-7422AN, 1.14 inçlik TFT LCD modülüSaef Teknoloji Limited, kullanışlılığı tehlikeye atmadan akıllı bir şekilde güç yönetimi göstermek için teknik temelimiz olarak.

Temel Zorluk: Güç kısıtlı bir sistemde güç aç bir bileşen olarak ekran

SFTO114JY-7422AN için veri sayfası, optimizasyon stratejimizin temelini oluşturan iki önemli güç durumunu ortaya çıkarıyor:

1. Etkin Mod:Çalışan akımVDD(mantıksal) 8 mA'dır (Tip.), ve tek beyaz LED arka ışık 20 mA'yı çekmektedir (Tip.).

2. Uyku Modu (Uyku İçinde):VDD akımı çarpıcı bir şekilde düşüyor.15 μA (Tip.), ve VDDIO ( arayüz)5 μA (Tip.).

Bir sistem tasarımcısı için sorun açık:

• Arkaplan ışığı tam parlaklıkta (400 cd/m2) ise, yalnızca ekran ~28 mA'yı alabilir.18 saat.

• Ekranı tamamen açık bırakan saf bir uygulama, düşük pil ömrü, kullanıcı memnuniyetsizliği ve sık şarj veya pil değiştirme döngüleri ile sonuçlanacaktır.

Çözüm, daha düşük güçte bir ekran bulmada değil (gerçi verimlilik yardımcı olsa da),karmaşık, çok katmanlı güç yönetimi sistemiBu da donanımın sağladığı düşük güç durumlarını agresif bir şekilde kullanır.

Optimizasyon Çerçevesi: Çok Katmanlı Bir Strateji

Temel "aç/aç" kontrolünün ötesine geçerek, SFTO114JY-7422AN'ın özelliklerini rehberimiz olarak kullanarak güç yönetimi için hiyerarşik bir yaklaşım öneriyoruz.

Katman 1: Donanım merkezli güç kapısı ve kontrolü

Bu katman, ekranın donanım kontrol pinlerini ve statik güç israfını en aza indirmek için harici devreleri kullanmayı içerir.

• Tam uyku modunu kullanın:BuST7789V sürücü ICDerin birUyumaya devam et.İndirilince, iç osilatör, tarama devreleri ve DC/DC dönüştürücüler kapatılır ve akım mikroampere düşürülür.Firmware'da otomatik bir zaman aşımı uygulayın. Kullanıcı faaliyetsizliği süresi geçtikten sonra (örneğin, 30 saniye), ana MCU, SPI üzerinden SLEEP IN komutunu göndermelidir,sonra SPI pinlerini seçmeli olarak kapatın veya sızıntıyı önlemek için onları yüksek impedans durumuna ayarlayın.

• Akıllı Arkaplan Işığı Hafifleştirme:Arka ışık, baskın güç tüketicisidir.PWM (Pulse Width Modulation)LED sürücü devresinin kontrolü. Bu, çevresel ışığa (bir sensör kullanarak) veya bağlamına göre parlaklığı dinamik olarak ayarlamanızı sağlar.Parlaklığı %100'den %50'ye düşürmek, arka ışık akımını neredeyse yarı yarıya düşürür, Batarya ömrünü önemli ölçüde uzatırken okunabilirliği korur.V_BL20mA'da 3.0V'lik bir güç, PWM kontrolü için uygun standart bir LED sürücüsünü doğruluyor.

• Güç rayı yönetimi:Modül ayrıVDD(2.4-3.3V) veVDDIOEğer ev sahibi MCU'nuzun 1.8V mantıkta çalıştığı takdirde, VDDIO'yu 1.8V'ye ayarlayın.SDA, SCL, RS, CSGüç kaynağınızın tasarımı yüksek verimli, düşük sessiz akımlı LDO'ları veya anahtarlama düzenleyicilerini kullandığından emin olun.

Katman 2: Firmware Destekli Dinamik İçerik Yönetimi

Bu katman, ekranı güncelleme enerjisi maliyetini azaltmaya odaklanır.

• Kısmi Ekran Güncelleştirmesi (destekleniyorsa):Bu konfigürasyondaki ST7789V, bazı e-kağıt denetleyicileri gibi gelişmiş kısmi güncellemeyi desteklemese de, hala tam kare güncelleştirmeleri en aza indirebilirsiniz.Ekranı yalnızca görüntülenen bilgiDeğişiklik. 60 Hz yeniden çizim tetikleyen animasyonlu kullanıcı arayüzü öğelerinin uygulanmasını önleyin.

• SPI İletişimini Optimize Et:Çerçeve tamponu aktarımlarını hızlı bir şekilde tamamlamak için izin verilen en yüksek SPI saat hızı kullanın, daha sonra MCU ve SPI çevresel cihazını düşük güç durumuna döndürün.Sistem daha çabuk uyur.Küçük komutları sık sık göndermek yerine güncelleştirmeleri grup olarak gösterin.

• Görüntüleme Durumu Bilinçlendirmeyi Uygulayın:Firmware ekran için bir durum makinesini korumalı:ACTIVE -> IDLE (arkaplan ışığı bulanık) -> SLEEP (SLEEP IN komutu gönderildi). Kullanıcı etkileşimi (örneğin, bir düğmeye basmak veya dokunma olayı) çıkış komutu ve arka ışık ramp-up sırasıyla ekranı uyandırır.

Katman 3: Sistem düzeyinde mimari kararlar

Bu, ekran gücünü etkileyen yüksek düzey tasarım seçimleri yapmayı içerir.

• Ana MCU seçimi:Ekranı, derin uyku modlarına sahip ve MCU'nun uyandığı, ekranı güncellediği sürece,Ve uykuya geri dönmek için çok optimize edilmelidir..

• Dokunmanın Rolü:Bir dokunmatik ekran eklemek (CTP veya RTP) güç tüketimini arttırır.iyi uygulanan kapasitif dokunmatik denetleyici düşük güçle oylama modunda çalışabilir ve yalnızca dokunduğunda sistemi kesme yoluyla uyandırabilirHer zaman açık olan cihazlarda enerji tasarrufu için, her zaman aktif bir dokunma sensörü yerine ekranı uyandırmak için fiziksel bir düğme kullanmayı düşünün.

• Voltaj ölçeği:Sistem pilinizin voltajı zamanla azalırsa (örneğin, tek hücreli bir Li-ion 4,2V'den 3,0V'ye düşerse), ekranınızın güç düzenleyicilerinin tüm aralığı kaldırabileceğinden emin olun.SFTO114JY-7422AN'ın geniş VDD giriş aralığı (2.4V-3.3V) bu tür boşaltma eğreleri ile uyumludur.

Etkilerini Hesaplamak: Uygulanabilir Bir Örnek

Senaryo:200mAh pilli giyilebilir bir cihaz.

• Kötü Uygulama:Sürekli aktif ekran (28 mA).200mAh / 28mA ≈ 7.1 saat.

• En iyi uygulanma:Ekran zamanın %10'unda (ortalama 2,8 mA), uyku modunda %90'da (ortalama 0,015 mA) aktif.Ağırlaştırılmış orta akım= (0,1 * 28mA) + (0,9 * 0,015mA) ≈2.8 mA.

• Sonuç:Pil ömrü =200mAh / 2.8mA ≈ 71 saat (yaklaşık 3 gün)Bu 10 kat gelişme akıllı yazılımlarla elde edilebilir.

Verimliliği fedakarlık etmeden dokunuşu artırmak

SFTO114JY-7422AN yalnızca ekran modülü iken, etkileşimli uygulamalar yaygındır.Saef Teknoloji LimitedGüce duyarlı tasarımlar için:

• Dirençli dokunuş (RTP):Basılana kadar sıfır güç tüketir. Basit, ara sıra etkileşim için ideal.

• Düşük Güçlü Kapasitatif Dokunma (CTP):Daha uzun tarama aralıklarıyla "doldurma" modunda yapılandırılabilir, ana MCU'yu yalnızca geçerli bir dokunma algılaması üzerine uyandırır, genel güç bütçesini korur.

Sonuç: Güç yönetimi bir özellik olarak

Portatif ve giyilebilir elektroniklerde, pil ömrü önemli bir satış noktasıdır. Ekranı pasif bir bileşen olarak değil, birden fazla güç durumuna sahip aktif bir alt sistem olarak ele alarak,Mühendisler cihazın çalıştırma süresinde büyüklük derecesinde iyileştirmeler yapabilirler..

BuSFTO114JY-7422AN 1.14 inçlik TFT LCD modülü, açıkça tanımlanmış uyku akımları ve standart SPI kontrol arayüzü ile, bu tür sofistike güç yönetimini uygulamak için mükemmel bir donanım platformu sağlar.Özellikleri, mühendislere pil ömrünü doğru bir şekilde modellemek için gerekli olan kesin verileri sağlar.

Olağanüstü pil ömrü ile öne çıkan bir ürün tasarlamaya hazır mısınız? Tümünü indirin.SFTO114JY-7422AN Veritabanı.pdfBurada güç bütçelemeye başlamak için, ve uygulama mühendisleri ile danışmakSaef Teknoloji LimitedUltra düşük güçli uygulamalarınız için tasarlanmış, güç optimizasyonu dokunmatik çözümün entegre edilmesini tartışmak için.