串口屏的电磁干扰是产品整体测试中常见且极具挑战性的问题。当系统电路发生干扰时,会在电源线或信号线上产生特定频率和幅度的干扰波。
作为产品的显示窗口,LCD显示模块无疑是干扰的性能窗口之一。对于系统而言,模块是一个纯输入组件或被动组件,其能力在于能够接收任何满足操作时序关系的信号,而不判断信号的正误。错误的信号和数据会产生错误的控制字指令或显示模式,导致显示效果异常。
消除串口屏电磁干扰的主要工作是找到干扰源或干扰影响的位置,然后通过有效方法消除、弱化、预防、屏蔽或修复。
串口屏电磁干扰及解决方案
Q: 为什么串口屏在工作或进行干扰测试时出现白色/蓝色?
A: 这是因为在模块工作过程中,干扰施加到模块的电源供电线VDD或VSS,或施加到模块的复位信号线,导致模块发生复位。复位的结果是模块内部寄存器被初始化。
解决方案:若干扰作用于LCD的电源线,建议在模块附近电源线VDD与VSS之间添加电压稳压电容(10uF)及滤波电容(0.1uF/0.01uF)。如果干扰施加在复位信号线上,建议在靠近模块的VSS位置添加一个滤波电容。电容值应为0.1uF或0.01uF。具体电容值的选择需根据实际测试结果确定。
Q: 在工作或干扰测试过程中,屏幕出现错误字符或乱点(数据错误),无法恢复,仅能通过重新充电恢复初始化寄存器。
A: 这是因为干扰作用于控制信号导致寄存器参数被修改,一般操作为写入并显示数据,寄存器参数无需反复写入,因此出现上述现象。
解决方案:若干扰作用于传输线,
A: 使用磁环、锡箔或铜箔作为线缆屏蔽;
B: 改变传输线方向以避开干扰环境;
C: 缩短传输线长度;或添加传输线驱动器,以提升驱动能力和抗干扰能力。
Q: 如果在工作或测试干扰时无法找到干扰点或采取电路预防措施,该怎么办?
A: 寄存器初始化时,首先不要使用RESET信号,仅进行寄存器操作;如果出现无法恢复的崩溃,需要使用RESET信号进行初始化,但此操作会在正常显示时导致 splash screen。因此,为确保正常显示不受初始化干扰
1)读取寄存器数据可作为初始化判断依据,如读取显示状态字、特殊SRAM单元数据等。
2)使用负显模块并在不工作时关闭背光。此时不易观察显示内容;当需要观察显示内容时,可启动背光并点亮。
Q: 对LCD产品外壳(尤其是产品面板)进行静电干扰测试时,模块出现白屏或显示混乱
A: 这种干扰大多通过模块的铁框或玻璃层对模块电路造成干扰。
改进方法:
1) 将模块的铁框接地,
2) 模块的铁框与VSS连接,
3) 使模块的铁框悬空,
4) 在铁框与模块金属外壳之间添加绝缘垫。绝缘垫越厚,静电消除效果越好;
这四种方法需在实际产品中测试以选择最有效方案。
Q: 没有外部干扰源,但仍出现白屏或随机显示现象
A: 此类情况也属于干扰,属于系统内部干扰,主要由软件程序冲突引起。首先确定干扰规律,在模块编写过程中,若出现以下情况,易导致模块崩溃或错误显示:模块中运行的中断程序(I/O地址模式)在控制信号修改过程中,数据被修改,如操作错误,导致模块冻结或显示错误。
改进方法是在模块运行过程中关闭中断响应操作。