Warum intelligente Thermostate immer noch ein benutzerdefiniertes Segment-LCD verwenden

Brancheneinblicke · 15. Dezember 2009
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15. Dezember 2009

Ein Farb-Touchscreen lässt einen Thermostat wie ein Telefon aussehen, aber drei Anforderungen sprechen dafür: zehn Jahre mit einer Batterie, zehn Jahre ohne leeren Bildschirm und zehn Jahre ohne Preiserhöhung. Die Kostenstruktur einer Segmentanzeige, wie man das Segmentlayout festlegt, wann sich ein monochromes Grafikpanel lohnt und was in die Spezifikation gehört.

Farbe ist schön, aber ein Thermostat ist kein Telefon

Ein Farb-Touchscreen-Thermostat gewinnt jede Messe. Sobald es an der Wand hängt, entsprechen die Anforderungen des Benutzers nicht mehr denen eines Telefons. Die Anzeige muss kontinuierlich erfolgen, denn die Temperatur muss auch dann lesbar sein, wenn niemand sie berührt. Es muss fast keinen Strom verbrauchen, da viele europäische und nordamerikanische Modelle mit Batterien betrieben werden oder der 24-V-HVAC-Versorgung ein paar Dutzend Milliampere stehlen. Und es muss zehn Jahre halten, denn beim Austausch eines Thermostats muss die Wandplatte entfernt werden, was normale Benutzer nicht tun würden.

Diese drei Anforderungen sind genau dort, wo Farbpanels schwach sind. Eine eingeschaltete Farb-TFT-Hintergrundbeleuchtung verbraucht Hunderte von Milliwatt und übersteht einen Winter mit Zellen nicht. Polarisator und Hintergrundbeleuchtung lassen im Dauerbetrieb sichtbar nach. Und die Stückkosten betragen das Drei- bis Fünffache einer Segmentanzeige. Ein benutzerdefiniertes LCD-Segment für einen intelligenten Thermostat ist daher keine schlechte Wahl; es ist das Optimum unter bestimmten Randbedingungen.

Die Kostenstruktur: Teuer bei der ersten Einheit, nicht beim Zehntausendstel

Ein Segmentanzeigenangebot gliedert sich in drei Zeilen: die Glasmaske, ein einmaliger Preis; die Probengebühr; und der Produktionsstückpreis. Die Maskenkosten skalieren mit der Komplexität des Segments und der Glasgröße und liegen typischerweise bei Tausenden bis niedrigen Zehntausenden Renminbi, während der Stückpreis einige wenige Renminbi betragen kann. Daraus ergeben sich zwei Konsequenzen. Unter einigen tausend Einheiten pro Jahr kann die Maske nicht mehr absorbiert werden und eine Segmentanzeige ist nicht mehr billig. Und eine Änderung des Segmentlayouts bedeutet, dass die Maske erneut bezahlt werden muss.

Daher sollte in den Verhandlungen nicht der Einheitspreis hinterhergejagt werden, sondern die Wahrscheinlichkeit einer Neugestaltung innerhalb von drei Jahren geklärt werden. Wenn die Roadmap bereits zusätzliche Symbole oder eine neue Lesart vorsieht, legen Sie jetzt alle Segmente an und lassen Sie die übrigen ungenutzt. Das ist weitaus günstiger, als die Maske zwei Jahre später wieder zu öffnen. Aus diesem Grund fragt ein kompetenter Anbieter von kundenspezifischen Anzeigemodulen auch immer wieder, was das Produkt sonst noch zeigen muss.

Korrigieren des Segmentlayouts

Das Layout sieht aus wie eine Zeichnung, aber es ist ein Kompromiss zwischen Betrachtungswinkel, Segmentanzahl und dem Gehäusefenster. Verdreht nematisch ergibt einen schmalen Kegel mit einer Vertikalrichtung von etwa dreißig Grad; Supertwisted Nematic erweitert es auf Kosten des Kontrasts. Mehr Segmente bedeuten mehr Treiberleitungen, und das Verhältnis von COM zu SEG begrenzt die Anzahl der hineinpassenden Ziffern. Sobald das Gehäusefenster geschnitten ist, kann sich der Sichtbereich nicht ändern.

Bei Thermostaten gibt es eine besondere Anforderung: In den meisten Fällen kommt es auf eine einzelne große Zahl an, sodass die Hauptziffern in den besten Sichtbereich gehören, während Modus-, Lüfter- und Batteriesymbole am Rand platziert werden können. Lassen Sie dann nicht verwendete Segmente übrig, nicht zur Anzeige, sondern damit für eine zukünftige Überarbeitung keine neue Maske erforderlich ist. Diese Linie taucht nie in einer Spezifikation auf und ist die kostensparendste Erfahrung bei Segmentprojekten.

Wenn sich ein monochromes Grafikpanel lohnt

Die Obergrenze einer Segmentanzeige besteht darin, dass sie nur vorab gezeichnete Inhalte anzeigen kann. Sobald ein Produkt beliebigen Text für ein mehrsprachiges Menü, beliebige Kurven für den Energieverlauf oder beliebige Symbole benötigt, gehen die Segmente aus und ein monochromes grafisches LCD in benutzerdefinierter Größe ist die Antwort.

Drei Tests entscheiden darüber: Mehrsprachenunterstützung, die für exportierte Modelle obligatorisch ist; Anzeige historischer Daten; und die Möglichkeit, Bildschirme durch Firmware-Updates hinzuzufügen. Jeder der drei Gründe rechtfertigt ein Punktmatrixfeld; Wenn keines davon vorhanden ist, erhöht die Punktmatrix nur die Kosten und verlängert die Entwicklungszeit. Die versteckten Kosten sind die Schriftartenbibliothek, die MCU-Flash verbraucht. Überlegen Sie also, was für die Anwendungslogik übrig bleibt, bevor Sie den Controller auswählen.

Warum COG zu einem Thermostat passt

Ein Thermostat stapelt die vordere Abdeckung, das Display, die Hauptplatine und die hintere Abdeckung, und die Tiefe der Wandplatte begrenzt die Gesamtheit. Ein COG-LCD-Modul verbindet den Treiber-IC direkt mit dem Glas, wodurch ein separates Gehäuse und die benötigte Platinenfläche entfallen, was gegenüber einem COB-Design eine Einsparung von ein bis zwei Millimetern bedeutet. Bei einem Thermostat macht dieser Millimeter oft den Unterschied zwischen passend und nicht passend aus.

Die Verbindung ist der zweite Vorteil. COG wird über einen FPC- oder Elastomer-Stecker mit der Platine verbunden, wodurch Stifte und Buchsen aus der Montage entfernt werden, ein Prozessschritt und ein Fehlerpunkt. Zuverlässigkeit ist der dritte Punkt: Keine Lötverbindungen an IC-Leitungen bedeuten weniger Ausfälle bei Stürzen und Vibrationen. Der Preis ist die Reparaturfähigkeit, da bei einem gebundenen COG nicht der Controller, sondern nur das gesamte Modul ausgetauscht werden kann. Für einen Thermostat, bei dem die Reparatur ohnehin den Austausch des Geräts bedeutet, ist dieser Preis akzeptabel.

Ersatzrhythmus und Mindestbestellmenge

Geräte bewegen sich nicht mit der Geschwindigkeit der Unterhaltungselektronik. Eine Thermostatplattform hat eine Lebensdauer von drei bis fünf Jahren, oft mit Farb- und Ausstattungsänderungen statt mechanischer Neugestaltung. Display-Bestellungen wirken daher wie eine große Einführungsbestellung, gefolgt von jahrelangen kleinen Nachlieferungen, und nicht wie ein Neukauf jedes Quartal.

Bei der Beschaffung aus einer OEM-Fabrik für LCD-Module in China müssen Sie zwei Dinge klären: Wem gehört die Maske, wenn das Programm endet, und wie lange wird sie aufbewahrt? Eine Maske, die der Fabrik gehört und zwei Jahre lang aufbewahrt wird, bedeutet eine Wiederauffüllung, danach muss sie erneut geöffnet werden; Eine Maske, die Ihnen gehört oder nach Vereinbarung fünf Jahre lang aufbewahrt wird, macht den Nachschub vorhersehbar. Die Mindestbestellmenge für Segmentglas richtet sich in der Regel nach dem wirtschaftlichen Zuschnitt der Platte und beträgt mehrere Hundert bis mehrere Tausend Stück. Verhandeln Sie also darüber, wie viele Stücke ein Produktionslauf ergibt, und nicht über Ihren Jahresbedarf, sonst ändert sich der Stückpreis nie.

Neun Zeilen für eine Thermostat-Anzeigespezifikation

Eine Spezifikation, auf die ein Lieferant reagieren kann, umfasst neun Zeilen: Umriss und Sichtbereich, Glasdicke, Segmentzeichnung mit einer Segmentdefinitionstabelle, Antriebsschema mit COM- und SEG-Anzahl und Vorspannung, Betriebsspannung, Betriebs- und Lagertemperatur, Farbe der Hintergrundbeleuchtung, Helligkeit und ob sie eingeschaltet bleibt, Verbindungsmethode mit Pin-Definitionen und jährliches Volumen mit erwarteter Lebensdauer.

Die beiden am häufigsten weggelassenen sind die Segmentdefinitionstabelle und die Pin-Definitionen. Ohne die erste Bestellung segmentiert der Lieferant nach Gewohnheit und das Softwareteam stellt nach der Codierung fest, dass die Reihenfolge falsch ist. Ohne die zweite kommt die Probe ohne fliegende Leitungen an. Zusammen füllen sie weniger als zwei Seiten und speichern eine ganze Prototypenrunde. Senden Sie beides zusammen mit der Anfrage als OEM-Beschaffungsleitfaden für einen Anbieter von kundenspezifischen LCD-Modulen, und die Qualität der Antwort ändert sich sofort, denn sie zeigt, dass Sie diese Kategorie schon einmal gekauft haben.

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COG- und COB-LCD, PMOLED/AMOLED-Mikrodisplay, 0,69–10,1 Zoll großer TFT-Farbbildschirm und LED-Hintergrundbeleuchtungsmodul, sechs Serien und 61 Modelle in Produktion; Nicht standardmäßige Größe, Auflösung, Schnittstelle, Blickrichtung und FPC werden gemäß Zeichnungen entwickelt. Standard-, Industrie- und Breittemperatur-Temperaturzone mit drei Geschwindigkeiten; Lieferung gemäß RoHS, REACH und CE mit vollständigen Compliance-Dokumenten, 12-monatige Garantie kann je nach Projekt verlängert werden.

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