3.1 インチ 480x800 IPS ディスプレイのインターフェイス要件は何ですか?

3.1 インチ 480x800 IPS ディスプレイには、ハイブリッド インターフェイス アプローチが必要です。ドライバー IC を初期化するための低速 SPI 接続と、実際のピクセル データを送信するための高速 16 ビットまたは 18 ビット パラレル RGB インターフェイスとの組み合わせです。 HONGJIA HJ3100-03 では、これらの信号は標準の 39 ピン FPC (フレキシブル プリント回路) を介して配線されます。この画面を駆動するには、専用のハードウェア LCD コントローラ、768KB フレーム バッファを保持するのに十分な RAM、および 60Hz で正確なクロック、水平同期信号、および垂直同期信号を生成する機能を備えたホスト マイクロコントローラが必要です。

HJ3100-03 の 39 ピン SPI および 16 ビット RGB アーキテクチャ

39 ピンのレイアウトにより、構成業務と高速データ送信が分離されます。この解像度の画面では、この分業が厳密に必要です。

480x8003.1 インチ IPS スクリーン 480x800 RGBフレームあたり 384,000 ピクセルをプッシュします。 16 ビットの色深度 (RGB565) および標準の 60Hz リフレッシュ レートで実行するには、1 秒あたり約 368 メガビットのデータを移動する必要があります。標準の SPI バスは、その帯域幅でチョークを発生します。この解像度で SPI 経由でフル ビデオをプッシュしようとすると、毎秒約 10 ～ 15 フレームが最大になり、インターフェースが目に見えて遅くなります。

代わりに、ホスト MCU は純粋に初期化のために 3 線または 4 線の SPI ピンを使用します。起動時に構成ペイロードを 1 回送信して、ガンマ曲線、電源シーケンス、およびディスプレイの向きを設定します。セットアップ コマンドが登録されると、16 ビット RGB インターフェイスが生のピクセル データを継続的にストリーミングするための重労働を引き継ぎます。 39 ピン規格は、メイン プロセッサをボトルネックにすることなくスムーズなフレーム レートを維持するのに十分な専用データ ラインを提供します。

ST7701ドライバICと組み込みホストボードの統合

ST7701 は、ガラス (COG) に直接実装された、この特定のサイズと解像度向けに広く使用されているドライバー IC です。ホストボードと通信するには、メモリとタイミングに細心の注意を払う必要があります。

16 ビット カラーの非圧縮 480x800 フレーム バッファーは、正確に 768KB の RAM を占有します。ほとんどのエントリーレベルのマイクロコントローラーには、それほど多くの内部 SRAM がありません。選択した MCU が不十分な場合は、PCB 上に外部 SDRAM を配線する必要があります。これにより、基板レイアウトが複雑になり、EMI が増加します。

Timing tolerances are equally unforgiving. ST7701 は、データ イネーブル (DE)、HSYNC、および VSYNC 信号とともに、連続した完全なタイミングのドット クロック (PCLK) を期待します。汎用 I/O ピンを使用して 16 ビット RGB インターフェイスをビットバンしようとしないでください。ホストには専用の RGB ハードウェア コントローラー (STM32 チップ上の LTDC や NXP パーツ上の LCDC など) が必要です。単一クロック サイクルが欠落したり、VSYNC パルスが数マイクロ秒遅れたりすると、目に見える画面のティアリング、ちらつき、または完全なローリング表示が発生します。

1000 Nit 密閉工業用エンクロージャの熱放散の管理

高輝度には直接的な熱コストがかかります。透過型ノーマリーブラック LCD で 1000 nit を実現するということは、バックライト LED を最大定格電流に近づけて駆動することを意味します。屋外のラボ環境では、これが問題になることはほとんどありません。密閉された IP67 の産業用エンクロージャや屋外のハンドヘルド試験装置の内部では、熱が閉じ込められます。

密閉型デバイスのスクリーン モジュールのすぐ後ろに空隙を残すと、バックライト LED が高温になり、早期に劣化します。数か月以内に、画面のホワイト バランスが著しく黄色に変化し、全体の明るさが低下します。 You have to provide a thermal escape route.エンジニアリング チームは通常、液晶ディスプレイ モジュールの金属背面と内部のアルミニウム構造ブラケットの間に熱伝導性パッドを指定し、シャーシ自体をヒートシンクに変えます。

ハンドヘルド医療機器および産業機器向けの FPC およびタッチ パネルのカスタマイズ

既製のディスプレイ モジュールが特殊なハードウェアに完全に適合することはほとんどありません。標準の 39 ピン FPC の位置は、血中酸素濃度計のバッテリー キャビティと衝突したり、手持ち美容機器では基板の配置が不自然になったりする可能性があります。

FPC を最小曲げ半径を超えて曲げて無理に取り付けると、銅配線に微細な亀裂が生じ、組立ラインや現場で断続的にディスプレイ障害が発生する原因となります。 SZ Honjia Technology Shares Limited は、特定の PCB レイアウトに合わせて FPC の長さ、形状、ピン配置を変更し、機械的ストレスを排除します。

静電容量式タッチを追加すると、別の変数が導入されます。医療グレードの 3.1 インチ スクリーンの場合、タッチ センサーとディスプレイ ガラスの間に空隙があることが問題となります。湿度環境が変化すると、その隙間内に結露が発生し、視認性が損なわれ、誤ったタッチ入力が記録されます。透明な液体接着剤がタッチパネルを TFT ガラスに直接接着する光学接着を指定すると、エアギャップがなくなり、耐衝撃性が向上し、内部反射が制限されます。

米国エンジニアリングチーム向けの長期供給と少量トライアルの確保

サプライ チェーンの変動性は、技術仕様と同様にハードウェア設計にも影響を与えます。産業用制御システムや医療機器を設計する米国のチームは、通常、500,000 ユニットではなく、500 ユニットまたは 5,000 ユニットのバッチで製造します。多くのディスプレイ メーカーは、大量生産の家庭用電化製品を優先しており、ほとんど警告なしに小型 TFT LCD モジュールの製品寿命 (EOL) 通知を発行します。

生産途中でスクリーンを交換することは、高くつく間違いです。新しいボード レイアウト、新しいファームウェア タイミング構成が必要であり、医療機器の場合は製品の完全な再認証が必要です。 SZ Honjia は、長期的な安定供給を保証し、プロトタイピングのための小規模な試用注文を受け入れることで、特に産業市場と医療市場をターゲットにしています。

480x800 モジュールを正常に統合するには、ハードウェア RGB コントローラー、768KB フレーム バッファー、およびバックライトの熱を考慮した物理設計を備えた MCU が必要です。ハードウェアがこれらの要件に対応できる場合は、次のことができます。HJ3100-03モジュールを評価するホストボードとのピン互換性を確認します。