RU184564U1

RU184564U1 - ELECTROMAGNETIC DISTURBANCE DETECTOR INFLUENCING ON LCD MODULE

Info

Publication number: RU184564U1
Application number: RU2018125779U
Authority: RU
Inventors: Николай Алексеевич Исаев; Валентин Геннадьевич Варнак; Евгений Александрович Матвеев; Павел Павлович Шмидт
Original assignee: Акционерное общество "Промышленная группа "Метран" (АО "ПГ "Метран")
Priority date: 2018-07-12
Filing date: 2018-07-12
Publication date: 2018-10-30

Abstract

Полезная модель относится к средствам индикации наличия напряжения, и может использоваться, в частности, для детектирования электромагнитной помехи, воздействующей на жидкокристаллический модуль индикации, расположенный в пластмассовом корпусе. Техническим результатом является обнаружение электромагнитной помехи и устранение ее воздействия на ЖКИ. Детектор электромагнитной помехи, воздействующей на модуль 1 ЖКИ, входы которого электрически связаны с выходами микроконтроллера 2 несколькими соединительными линиями, в том числе линией сброса драйвера ЖКИ, включает в себя антенну 3 и триггерную цепь 4. При этом в качестве антенны 3 использована линия сброса драйвера модуля 1 ЖКИ, которая проходит рядом с линиями SPI интерфейса, имеет такую же длину и такое же комплексное сопротивление и поэтому также чувствительна к электромагнитной помехе. Триггерная цепь 4 размещена в микроконтроллере 2 и соединена с антенной через элемент 5 RC- настройки детектора на уровень помехи. 1 ил.The invention relates to means for indicating the presence of voltage, and can be used, in particular, for detecting electromagnetic interference acting on a liquid crystal display module located in a plastic case. The technical result is the detection of electromagnetic interference and the elimination of its effects on the LCD. The electromagnetic interference detector acting on the LCD module 1, the inputs of which are electrically connected to the outputs of the microcontroller 2 by several connecting lines, including the LCD driver reset line, includes antenna 3 and trigger circuit 4. In this case, the driver reset line is used as antenna 3 LCD module 1, which runs near the SPI lines of the interface, has the same length and the same impedance and is therefore also susceptible to electromagnetic interference. The trigger circuit 4 is located in the microcontroller 2 and is connected to the antenna through the element 5 of the RC-setting the detector to the noise level. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к средствам индикации и отображения информации, и может использоваться, в частности, для детектирования электромагнитной помехи, воздействующей на жидкокристаллический модуль индикации, расположенный в пластмассовом корпусе.The utility model relates to a means of indicating and displaying information, and can be used, in particular, for detecting electromagnetic interference affecting a liquid crystal display module located in a plastic case.

Известно электрическое соединение между драйвером ЖКИ и микроконтроллером, расположенном на печатной плате, реализуемое при помощи эластомерного соединителя типа «zebra strip» (см Приложение к заявке) и выбранное в качестве прототипа. При использовании ЖКИ, выполненного по технологии "чип на стекле", драйвер ЖКИ (чип) монтируется прямо на стекло и предназначен для передачи информации от микроконтроллера (MCU) на ЖКИ. По интерфейсу SPI осуществляется односторонняя передача отображаемых данных от микроконтроллера к драйверу.Known electrical connection between the LCD driver and the microcontroller located on the printed circuit board, implemented using an elastomeric connector type "zebra strip" (see Appendix to the application) and selected as a prototype. When using an LCD made using the "chip on glass" technology, the LCD driver (chip) is mounted directly on the glass and is designed to transfer information from the microcontroller (MCU) to the LCD. The SPI interface provides one-way data transfer from the microcontroller to the driver.

При использовании таких устройств в промышленных условиях эксплуатации ЖКИ подвержены воздействию электромагнитных помех (ЭМП), особенно если корпус устройства выполнен из пластика.When using such devices in an industrial environment, LCDs are susceptible to electromagnetic interference (EMF), especially if the device case is made of plastic.

Воздействие электромагнитной помехи на модуль ЖКИ может привести к искажению отображаемой информации. Данное устройство позволяет обнаружить воздействие ЭМП на ЖКИ и устранить искажения информации (восстановить ее).The effect of electromagnetic interference on the LCD module may lead to distortion of the displayed information. This device allows you to detect the effect of EMF on the LCD and eliminate information distortion (restore it).

Воздействие электромагнитной помехи может исказить сигналы, проходящие через эти соединения. ЭМП может привести к искажениям передаваемых данных либо к искажению передаваемых команд по SPI интерфейсу. Поскольку используется односторонняя передача SPI данных, то драйвер ЖКИ различает команды от данных только подсчетом количества байт в поступившей команде. Любое повреждение потока данных SPI может привести к декодированию драйвером байта данных как байт команд и, следовательно, к потере функциональности ЖКИ до момента восстановления синхронизации.Exposure to electromagnetic interference can distort the signals passing through these connections. EMF can lead to distortion of transmitted data or to distortion of transmitted commands via the SPI interface. Since one-way transmission of SPI data is used, the LCD driver distinguishes commands from data only by counting the number of bytes in the received command. Any damage to the SPI data stream can lead to the driver decoding the data byte as an instruction byte and, consequently, to the loss of LCD functionality until synchronization is restored.

Восстановить функционирование ЖКИ можно, если произвести аппаратный сброс драйвера ЖКИ.LCD function can be restored if a hardware reset of the LCD driver is performed.

Но, так как момент времени воздействия ЭМП неизвестен, необходимо периодически производить сброс драйвера ЖКИ, но такой сброс имеет нежелательный побочный эффект - раздражающее мигание экрана.But, since the time of exposure to EMF is unknown, it is necessary to periodically reset the LCD driver, but such a reset has an undesirable side effect - an annoying blinking of the screen.

Задачей является обнаружение электромагнитной помехи и устранение её воздействия на ЖКИ.The task is to detect electromagnetic interference and eliminate its effects on the LCD.

Поставленная задача решается тем, что детектор электромагнитной помехи, воздействующей на модуль ЖКИ, входы которого электрически связаны с выходами микроконтроллера несколькими соединительными линиями, в том числе линией сброса драйвера ЖКИ, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, включает в себя антенну и триггерную цепь, при этом в качестве антенны использована линия сброса драйвера ЖКИ, а триггерная цепь размещена в микроконтроллере и соединена с антенной через элемент RC- настройки детектора на уровень помехи.The problem is solved in that the electromagnetic interference detector affecting the LCD module, the inputs of which are electrically connected to the microcontroller outputs by several connecting lines, including the LCD driver reset line, ACCORDING TO THE USEFUL MODEL, includes an antenna and a trigger circuit, while as antennas, the LCD driver driver reset line was used, and the trigger circuit is located in the microcontroller and connected to the antenna through the RC element of the detector settings for the noise level.

Наличие в детекторе антенны, в качестве которой использована имеющаяся среди соединительных линий линия сброса драйвера ЖКИ, в совокупности с наличием размещенной в микроконтроллере триггерной цепи, связанной с антенной через элемент RC-настройки детектора на уровень помехи, дает возможность обнаружить электромагнитную помеху и осуществить сброс драйвера ЖКИ, что дает возможность восстановить нормальное действие ЖКИ. При этом в заявляемом техническом решении микроконтроллер генерирует сигнал сброса для драйвера ЖКИ, только когда обнаруживает воздействие на плату высоковольтных импульсов. В этом случае нет нежелательного мигания экрана при отсутствии ЭМП в отличие от периодического аппаратного сброса драйвера ЖКИ.The presence of an antenna in the detector, which uses the LCD driver reset line available among the connecting lines, together with the presence of a trigger circuit located in the microcontroller connected to the antenna through the detector’s RC tuning element to the interference level, makes it possible to detect electromagnetic interference and reset the driver LCD, which makes it possible to restore the normal action of the LCD. Moreover, in the claimed technical solution, the microcontroller generates a reset signal for the LCD driver only when it detects the effect of high voltage pulses on the board. In this case, there is no unwanted blinking of the screen in the absence of EMF, in contrast to the periodic hardware reset of the LCD driver.

Технический результат - обнаружение электромагнитной помехи и устранение искажений информации, возникающих вследствие её воздействия.The technical result is the detection of electromagnetic interference and the elimination of distortion of information arising from its impact.

Заявляемый детектор обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками как наличие в ней антенны, в качестве которой использована имеющаяся в устройстве линия сброса драйвера ЖКИ, и наличие триггерной цепи в микроконтроллере, соединенной с антенной через элемент RC-настройки детектора на уровень помехи, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.The inventive detector has a novelty in comparison with the prototype, differing from it by such essential features as the presence of an antenna in it, which is used by the LCD driver reset line in the device, and the presence of a trigger circuit in the microcontroller connected to the antenna through the detector’s RC setup element the level of interference, which together ensure the achievement of a given result.

Заявляемый детектор может найти широкое применение в схемотехнике и потому соответствует критерию «промышленная применимость».The inventive detector can find wide application in circuitry and therefore meets the criterion of "industrial applicability".

Полезная модель иллюстрируется чертежом, где приведена её функциональная схема.The utility model is illustrated in the drawing, which shows its functional diagram.

Детектор электромагнитной помехи, воздействующей на модуль 1 ЖКИ, входы которого электрически связаны с выходами микроконтроллера 2 несколькими соединительными линиями, в том числе линией сброса драйвера ЖКИ, включает в себя антенну 3 и триггерную цепь 4. При этом в качестве антенны 3 использована линия сброса драйвера модуля 1 ЖКИ, которая проходит рядом с линиями SPI интерфейса, имеет такую же длину и такое же комплексное сопротивление и поэтому также чувствительна к электромагнитной помехе. Триггерная цепь 4 размещена в микроконтроллере 2 и соединена с антенной через элемент 5 RC- настройки детектора на уровень помехи.The electromagnetic interference detector acting on the LCD module 1, the inputs of which are electrically connected to the outputs of the microcontroller 2 by several connecting lines, including the LCD driver reset line, includes antenna 3 and trigger circuit 4. In this case, the driver reset line is used as antenna 3 LCD module 1, which runs near the SPI lines of the interface, has the same length and the same impedance and is therefore also susceptible to electromagnetic interference. The trigger circuit 4 is located in the microcontroller 2 and is connected to the antenna through the element 5 of the RC-setting the detector to the noise level.

Детектор электромагнитной помехи, воздействующей на модуль 1 ЖКИ, работает следующим образом.The electromagnetic interference detector affecting the module 1 LCD, operates as follows.

Детектор настраивается на обнаружение определенного уровня электромагнитной помехи, при котором информация ЖКИ еще не искажается. Настройка схемы осуществляется выбором определенных номиналов цепочки 5 из резистора R и конденсатора С в цепи схемы (например: см. таблицу ниже). Воздействие ЭМП создается при помощи испытательного генератора наносекундных импульсных помех (на чертеже не показан).The detector is tuned to detect a certain level of electromagnetic interference at which the LCD information is not yet distorted. The circuit is configured by selecting certain values of the chain 5 from the resistor R and capacitor C in the circuit (for example: see the table below). The influence of EMF is created using a test generator of nanosecond pulsed interference (not shown in the drawing).

Излучаемое поле от импульсов ЭМП детектируется антенной 3, затем триггерная цепь 4 генерирует сигнал сброса для ЖК-дисплея.The emitted field from the EMF pulses is detected by the antenna 3, then the trigger circuit 4 generates a reset signal for the LCD.

В результате, в предлагаемом решении, линия сброса ЖК-дисплея используется для двух целей:As a result, in the proposed solution, the LCD reset line is used for two purposes:

для выполнения аппаратного сброса драйвера ЖКИ по сигналу от микроконтроллера 2;to perform a hardware reset of the LCD driver by a signal from microcontroller 2;

для регистрации электромагнитных помех (ЭМП) с помощью микроконтроллера 2. Эти две функции делятся во времени и не мешают друг другу. Микроконтроллер 2 конфигурирует вывод, подключенный к линии 3 сброса ЖК-дисплея, как вход сигнала и перенастраивает его как выход только для генерации импульса сброса драйвера ЖКИ 1. Всё основное время этот вывод сконфигурирован как вход для детектирования электромагнитной помехи и чувствителен к перепадам сигнала. В случае обнаружения перепада сигнала по этому входу, инициируется запрос на прерывание, а затем сброс драйвера ЖКИ.for registration of electromagnetic interference (EMF) using a microcontroller 2. These two functions are divided in time and do not interfere with each other. Microcontroller 2 configures the output connected to the LCD reset line 3 as a signal input and reconfigures it as an output only to generate a LCD driver 1 reset pulse. All this time, this output is configured as an input for detecting electromagnetic interference and is sensitive to signal drops. In case of detection of a signal difference at this input, an interrupt request is initiated, and then the LCD driver is reset.

В сравнении с прототипом заявляемый детектор позволяет обнаружить электромагнитную помеху и устранить искажения информации на ЖКИ без нежелательного мигания экрана при отсутствии ЭМП в отличие от периодического аппаратного сброса драйвера ЖКИ.In comparison with the prototype, the inventive detector allows you to detect electromagnetic interference and eliminate information distortion on the LCD without undesirable screen flickering in the absence of EMF, in contrast to the periodic hardware reset of the LCD driver.

Краткий перевод наименований основных узлов схемы прототипаA brief translation of the names of the main nodes of the prototype circuit

COG=Chip-on-Glass=кристалл на стекле (технология изготовления дисплеев);COG = Chip-on-Glass = crystal on glass (display technology);

РСВ=Printed Circuit Board=печатная плата;PCB = Printed Circuit Board = printed circuit board;

LCD=Liquid crystal display=жидкокристаллический дисплей;LCD = Liquid crystal display = liquid crystal display;

MCU=microcontroller unit=микроконтроллер;MCU = microcontroller unit = microcontroller;

Driver=драйвер=в данном случае микросхема, играющая роль связующего звена между MCU и LCD.Driver = driver = in this case, a microchip playing the role of a link between the MCU and LCD.

Claims

The electromagnetic interference detector acting on the LCD module, the inputs of which are electrically connected to the microcontroller outputs by several connecting lines, including the LCD driver reset line, characterized in that it includes an antenna and a trigger circuit, while the driver reset line is used as an antenna LCD, and the trigger circuit is located in the microcontroller and is connected to the antenna through the RC element of the detector to the interference level.