15 décembre 2009
Un écran tactile couleur fait ressembler un thermostat à un téléphone, mais trois exigences l'éliminent : dix ans avec une seule batterie, dix ans sans écran vide et dix ans sans augmentation de prix. La structure des coûts d'un affichage à segments, comment corriger la disposition des segments, quand un panneau graphique monochrome en vaut la peine et ce qui appartient à la spécification.
Un thermostat à écran tactile couleur remporte chaque salon professionnel. Une fois accroché au mur, les exigences de l'utilisateur n'ont rien à voir avec celles d'un téléphone. Il doit s'afficher en permanence, car la température doit être lisible lorsque personne ne la touche. Il ne nécessite pratiquement aucune consommation d'énergie, car de nombreux modèles européens et nord-américains fonctionnent sur piles ou volent quelques dizaines de milliampères à l'alimentation CVC 24 V. Et cela doit durer dix ans, car remplacer un thermostat implique de retirer la plaque murale, ce que ne feront pas les utilisateurs ordinaires.
Ces trois exigences sont exactement là où les panneaux de couleur sont faibles. Un rétroéclairage TFT couleur laissé allumé consomme des centaines de milliwatts et ne survivra pas à un hiver sur cellules. Le polariseur et le rétroéclairage se dégradent visiblement en fonctionnement continu. Et le coût unitaire est trois à cinq fois supérieur à celui d’un affichage segmenté. Un écran LCD à segments personnalisé pour thermostat intelligent n’est donc pas un choix rétrograde ; c'est l'optimum sous un ensemble spécifique de contraintes.
Un devis d'affichage segmenté se divise en trois lignes : le masque en verre, un coût unique ; les frais de l'échantillon ; et le prix unitaire de production. Le coût du masque évolue en fonction de la complexité du segment et de la taille du verre et se situe généralement entre des milliers et des dizaines de milliers de renminbi, tandis que le prix unitaire peut être de quelques renminbi. Deux conséquences s’ensuivent. En dessous de quelques milliers d'unités par an, le masque ne peut pas être absorbé et un affichage segmenté n'est plus bon marché. Et changer la disposition des segments signifie payer à nouveau le masque.
La négociation ne devrait donc pas viser le prix unitaire, mais plutôt décider de la probabilité d’une refonte d’ici trois ans. Si la feuille de route prévoit déjà des icônes supplémentaires ou une nouvelle lecture, disposez chaque segment maintenant et laissez ceux de rechange inutilisés ; c’est bien moins cher que de rouvrir le masque deux ans plus tard. C'est également la raison pour laquelle un fournisseur compétent de modules d'affichage personnalisés ne cesse de se demander ce que le produit pourrait avoir besoin d'afficher d'autre.
La disposition ressemble à un dessin, mais il s'agit d'un compromis entre l'angle de vue, le nombre de segments et la fenêtre du boîtier. Le nématique torsadé donne un cône étroit, d'environ trente degrés verticalement ; le nématique super-torsadé l'élargit au détriment du contraste. Plus de segments signifie plus de lignes de pilote, et le rapport COM/SEG limite le nombre de chiffres. Une fois la fenêtre du boîtier coupée, la zone de visualisation ne peut plus changer.
Les thermostats ont une exigence particulière : la plupart du temps, un seul grand nombre compte, de sorte que les chiffres principaux appartiennent à la meilleure zone de visualisation tandis que les icônes de mode, de ventilateur et de batterie peuvent se trouver près du bord. Laissez ensuite les segments inutilisés, non pas pour l'affichage mais pour qu'une future révision n'ait pas besoin d'un nouveau masque. Cette ligne n'apparaît jamais dans une spécification et il s'agit de l'expérience la plus économique dans les projets de segment.
Le plafond d’un affichage segmenté est qu’il ne peut afficher que du contenu dessiné à l’avance. Dès qu'un produit a besoin d'un texte arbitraire pour un menu multilingue, de courbes arbitraires pour l'historique énergétique ou d'icônes arbitraires, les segments s'épuisent et une taille personnalisée d'écran LCD graphique monochrome devient la réponse.
Trois tests en décident : le support multilingue, obligatoire pour les modèles exportés ; affichage des données historiques ; et la possibilité d'ajouter des écrans via des mises à jour du firmware. N’importe lequel des trois justifie un panneau matriciel ; sans aucun d’entre eux, la matrice de points ne fait qu’augmenter les coûts et allonger le développement. Son coût caché est la bibliothèque de polices, qui consomme du flash MCU, alors comptez ce qui reste pour la logique applicative avant de choisir le contrôleur.
Un thermostat empile le capot avant, l'écran, la carte principale et le capot arrière, et la profondeur de la plaque murale limite le total. Un module LCD COG relie le circuit intégré du pilote directement au verre, supprimant ainsi un boîtier séparé et la zone de carte dont il a besoin, ce qui permet d'économiser un à deux millimètres par rapport à une conception COB. Sur un thermostat, ce millimètre fait souvent la différence entre un montage et un non-montage.
La connexion est le deuxième avantage. COG est relié à la carte via un connecteur FPC ou en élastomère, qui supprime les broches et les prises de l'assemblage, une étape de processus et un point de défaillance. La fiabilité est le troisième point : l'absence de joints de soudure sur les câbles IC signifie moins de pannes en cas de chutes et de vibrations. Le prix est la réparabilité, puisqu'un COG collé ne peut pas voir son contrôleur remplacé, mais uniquement le module entier. Pour un thermostat, où la réparation signifie de toute façon échanger l’unité, ce prix est acceptable.
Les appareils électroménagers n’évoluent pas au rythme de l’électronique grand public. Une plate-forme de thermostat dure de trois à cinq ans, souvent avec des changements de couleur et de garniture plutôt qu'une refonte mécanique. Les commandes display ressemblent donc à une grosse commande de lancement suivie d’années de petits réapprovisionnements, et non à un nouvel achat chaque trimestre.
Lorsque vous vous approvisionnez auprès d’une usine OEM de modules LCD en Chine, réglez deux choses : à qui appartient le masque à la fin du programme et combien de temps il est conservé. Un masque appartenant à l'usine et conservé deux ans nécessite un réapprovisionnement qui nécessite ensuite sa réouverture ; un masque que vous possédez, ou détenu pendant cinq ans par accord, rend le réapprovisionnement prévisible. La quantité minimale de commande sur le verre segmenté suit généralement la coupe économique de la feuille, de plusieurs centaines à plusieurs milliers de pièces, alors négociez autour du nombre de pièces qu'un cycle de production produit plutôt que de votre demande annuelle, sinon le prix unitaire ne bouge jamais.
Une spécification sur laquelle un fournisseur peut agir s'étend sur neuf lignes : contour et zone de visualisation, épaisseur du verre, dessin des segments avec une table de définition des segments, schéma de pilotage avec nombres et polarisations COM et SEG, tension de fonctionnement, température de fonctionnement et de stockage, couleur du rétroéclairage, luminosité et s'il reste allumé, méthode de connexion avec définitions de broches et volume annuel avec durée de vie prévue.
Les deux plus souvent omis sont le tableau de définition des segments et les définitions des broches. Sans le premier, le fournisseur commande les segments par habitude et l'équipe logicielle découvre que la commande est erronée après le codage. Sans le second, l'échantillon arrive et nécessite des pistes volantes. Ensemble, ils remplissent moins de deux pages et enregistrent un cycle de prototype entier. Envoyez les deux avec la demande en tant que guide d'approvisionnement OEM de fournisseur de modules LCD personnalisé, et la qualité de la réponse change immédiatement, car elle montre que vous avez déjà acheté cette catégorie.
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