Современная электроника №1/2023

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 52 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 1 / 2023 Применение дисплея DES E-ink в барометре - термометре - гигрометре с гистограммой изменения давления за неделю Рис . 1. Сравнение матриц двух типов E-ink дисплеев : а ) Micro-cup ( микро - чашка ) pixel display; б ) DES pixel display В статье приведено описание аппаратной ( схемы , разводка плат ) и программной реализации барометра - термометра - гигрометра на базе МЭМС - датчика BME280, микроконтроллера ( МК ) EFM8SB20F16 и DES E-ink- дисплея GDEW029M06 (2,9 дюйма , разрешение 128×296 пикселов ) с питанием от литиевой батарейки ER14505 (3,6 В , 2,7 А ⋅ ч , размер AA), обеспечивающей непрерывную работу прибора в течение как минимум 10 лет . Помимо цифровых значений давления , температуры и влажности , отражающихся на дисплее раз в 10 минут , на нём построена гистограмма суточного изменения давления за 8 дней . Рассказано о конструкции и результатах работы прибора . Алексей Кузьминов ( г . Москва ) Введение Пару лет назад ( в конце 2020 года ) компания Good Display начала про - изводство матриц по технологии соб - ственной разработки DES – Display Electronic Slurry (slurry – жидкая гли - на , суспензия , взвесь ). Преимущества дисплеев на базе матрицы DES ( по дан - ным Good Display): ● расширенный рабочий температур - ный диапазон ; ● наличие УФ - фильтра ; ● более высокий контраст ; ● более низкая цена . Что касается расширенного темпера - турного диапазона и низкой цены , то некоторые ( хотя далеко не все ) совре - менные стандартные E-ink- дисплеи также уже работают в широком тем - пературном диапазоне , да и цена их существенно снизилась . А вот что каса - ется контрастности изображения , то здесь действительно DES- дисплеи не имеют равных . Это объясняется сле - дующей причиной . Если посмотреть через лупу на обычный E-ink- дисплей , то можно обнаружить , что он состоит из своеобразных сот , расположенных под небольшим углом , и каждый его пиксел является как бы конгломератом из нескольких таких сот и поэтому не имеет четких границ ( рис . 1 а ). У DES- дисплея каждый пиксел представля - ет собой квадрат с чёткими граница - ми ( рис . 1 б ), за счёт чего и достигается очень высокий контраст . Одним из представителей таких DES- дисплеев является 2,9- дюймо - вый дисплей GDEW029M06 разме - ром 79×36,7×1,22 мм с разрешением 128×296 пикселов , оснащённый встро - енным контроллером UC8151. Помимо очень высокой контрастности , сохра - няемой даже при отрицательных тем - пературах ( по сравнению , например , с дисплеем , описанном в [1]), этот дисплей отличается сниженным до двух секунд временем обновления изображения ( до 5 секунд в [1]). Этот дисплей и был выбран в данной раз - работке . Дальнейшее изложение построено следующим образом . Вначале приве - дены принципиальные схемы устрой - ства и кратко описаны его программ - ные средства ( в основном касающиеся вывода информации из МК в дисплей ), далее показана разводка платы прибо - ра . Затем рассмотрены конструкция прибора и результаты его работы . Принципиальные схемы В схеме ( рис . 2) объединены сразу 3 устройства : микропотребляющий ( с током потребления не более 1 мкА ) стабилизатор STLQ015M30R (DA1) с выходным напряжением 3 В , МК EFM8SB20F16-QFN24 (DD1) и устрой - ство для прямого подключения дис - плея : DC/DC- конвертор на базе тран - зистора SI1308EDL (VT1), диодов PMEG3010 (VD1–VD3), катушки индук - тивности SH3018 (L1), конденсаторов (C6–C17), резисторов R3, R4 и разъё - ма FPC24/0.5mm (X2), к которому под - ключается шлейф дисплея . В [1] эти три устройства были на трёх отдель - ных платах . Конденсаторы C4 и C5 положены для штатной работы стабилизатора DA1, конденсаторы C2 и C3 – для штатной работы МК DD1. RC- цепочка R1R2C1 предназначена как для штатной рабо - ты МК при включении питания ( она затягивает низкое состояние сигнала RST, требующееся по штату работы , на время заряда конденсатора C1), так и в режиме программирования по интер - а б