基于电子纸的节能电子闹钟系统标准设计.docx
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1、 基于电子纸节能电子闹钟系统设计电子纸是新一代显示装置,它含有超低功耗、超宽视角、高对比度、高反射、无需背光源纯反射模式、双稳态显示、防强光等特点。当电子纸微胶囊做于柔性基板上,则其含有和纸一样可弯曲特征,而且显示视觉感官效果几乎和纸张一样。电子纸对比其它显示装置如LED、LCD等愈加节能,观看效果更佳。本设计采取电子纸作为电子闹钟显示器幕,使用时基芯片DS1302提供正确年月日立即分秒,温度传感器LM75A提供实时温度信息,单片机MSP430作为控制系统,干电池供电。总体含有工作电压宽,耗能低,工作时间长,显示界面清新等优良特点。对时基芯片采取双电源供电即可避免更换电池重调时间繁琐。整体全部
2、采取低耗能、宽电压工作器件,有效延长电池工作时间。一、电子纸显示器基础原理本设计采取大连佳显电子2.1寸电子纸,型号为GDE021A1。1. 基础性能特点(1)分辨率为172X72,显示区域48.16X20.16,四灰阶数可显示黑、白、灰阶,对比度达10:1,反射率35%,运行温度为050。双稳态性,只在电子纸刷新时耗电。(2) 刷新时间300ms,响应时间100ms,使用寿命(无故障刷新次数):100万次以上。(3) 超低功耗,只在改变显示内容时耗电,刷新时功耗为0.012mW/cm2。工作电压2.4V3.3V。(4)串行外设接口,内置振荡器,波形存放在片上OTP,采取COG封装, IC厚度
3、250um。2. 电子纸工作原理电子纸(赛伦纸)技术是一个“微胶囊电泳显示”技术。其基础原理是悬浮在液体中带电纳米粒子受到电场作用而产生迁移。电子纸是一个薄膜状材料,它是由成千上万个微小胶囊状颗粒(称为微胶囊)涂在一个塑料基材上而制成。微胶囊是电子纸基础单元,它里面包含了两种不一样颜色纳米粒子。电子纸工作原理图所表示: 图1.赛伦显示器工作原理赛伦纸膜片是赛伦纸显示模组关键材料,负责显示人眼实际看到图案。底板作为赛伦纸显示器像素电极(下电极),用于控制赛伦纸每个像素黑白改变。赛伦纸膜片可经过层压方法贴合在底板上。驱动芯片可依据控制指令和信号产生对应逻辑电平和时序,用于控制底板每个像素(或段码)
4、工作时序和状态,并使赛伦纸能够显示所需图案。赛伦纸显示器无需背光源,其次,含有双稳态性。即当显示静态图像时候,赛伦纸能够完全不耗电,换句话说,就是即使断开全部电源,赛伦纸显示器仍然能够保留最终一幅画面。3. GDE021A1引脚功效GDE021A1采取COG(chip on glass)封装,引脚排布图2所表示。VccIO、VCI接由两节干电池串联供电+3V。其中电源+3V需进行升压处理以提供电子纸刷新需要高电压。具体升压电路及引脚连接图3所表示。为片选端,低电平有效。是数据/命令控制引脚,和MCU以4线SPI模式相连。当为高电平,表明D1输入为数据;当为低电平时,表明D1输入为命令字。BUS
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