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转自LarryBank-电子显示屏技术博文-OLED屏到底消耗多少电流?

2023-04-17 13:50 作者:高刷墨水屏电子纸金桑  | 我要投稿

基于双方互惠互利平等互信的合作原则以及本人war chest赞助Larry Bank的前提,

我很荣幸把他的东西内销,机器翻译原文如下:

https://bitbanksoftware.blogspot.com/2019/06/how-much-current-do-oled-displays-use.html


那些小巧的 OLED 显示器无处不在,这是有充分理由的。 它们价格低廉,易于编程,而且看起来不错。 我想探索它们消耗了多少电流,以便我可以更好地规划电池供电项目。


我想回答的问题:

控制器关闭与打开(空白显示)时消耗了多少空闲电流?

在室内看文字的最小电流是多少?

当所有像素都处于最亮状态时,最大电流是多少?

显示尺寸如何影响电流消耗?

主动数据写入如何影响电流消耗?

很明显他们使用更多,但是灰度和彩色 OLED 使用多少电流?

与电池供电项目的普通 LCD 相比,OLED 显示器的实用性如何?

材料:


便宜的万用表(手动刻度,假设精度最差 +/-10%)

各种 OLED 显示器(72x40、96x16、128x32、64x32、128x64-0.96"、128x64-1.3")

Arduino 兼容微控制器 (Adafruit nRF52840 Feather Express)

软件(我的 ss_oled 库)

这些是我用于测试的显示器。 为简单起见,我喜欢使用 I2C 分线板版本。 分线板上的线性稳压器和其他分立元件可能效率低下,但由于有源显示器使用毫安,因此损失几微安应该不是什么大问题。


彩色和灰度 OLED 显示器怎么样?

我在 Twitter 上被要求包括对这些 OLED 显示器的快速测试。 我可以看出功耗很高,因为当几乎没有显示任何内容时,控制器芯片摸起来很烫。 我不再需要测试 SSD1351 彩色 OLED,但我有一个 SSD1327 128x128 4 位灰度显示器。 当显示器设置为“关闭”时,我测得 600uA。 以下是我在对比度(亮度)设置为最大值时测得的一些值:


显示充满颜色 0 - 2.5mA(每个像素都关闭/黑色)

显示充满颜色 1 - 85mA

显示充满颜色 2 - 111mA

显示充满颜色 3 - 147mA

显示填充颜色 15(由于我的 3.3v 电源下垂导致显示重置)


一般来说,与单色 SSD1306 显示器相比,显示器使用更多的电流来获得相同的像素亮度。


程序:

我在每个显示器上运行了 8 个不同的测试。 “昏暗”设置的对比度设置为 31。这在室内光线或夜间阅读时很舒服。 127 是默认对比度并且相当明亮。 255是最大亮度。 通过将万用表探针插入显示器的 Vcc 和 3.3V 电源(在本例中为 Arduino 的稳压输出)之间来测量电流。 对比度 1 和 31 之间几乎没有可见差异。

* 72x40 显示器似乎对对比度设置没有反应,并且具有永久且有些暗淡的对比度。

* 128x128 显示器由 Pimoroni 销售; 我没有其他示例可以测试


我认为 128x32 是来自特定供应商的异常情况,但来自不同供应商的第二个显示器表现相同。 奇怪的是,同一批次购买的同一供应商的第二个 64x32 显示器使用的功率是上面测试的显示器的两倍。


我选择了最高效的显示器来进行显示文本的最终测试(像素覆盖率低于 50%)。 对于 64x32 OLED 上的静态文本显示,我的电流表读数为 630uA。

主动数据写入呢?

除了显示控制器上的额外活动外,当 SCL 或 SDA 线变低时,上拉电阻器还会有电流泄漏。 这些显示器的典型上拉电阻为 4.7KOhm,因此当数据和时钟线处于活动状态时,大约 700uA(3.3V / 4700 欧姆)将通过它们泄漏。 我尝试了一个测试,我不断地向显示器写入相同的数据(与上面相同的显示器和相同的文本)。 结果读数为 1.47mA。 不同的上拉电阻和不同的写入数据会产生不同的结果。


结论:


点亮像素的数量与当前使用之间几乎呈线性关系

显示尺寸直接关系到当前的使用

有些古怪的显示器使用的电流比预期的要多。 需要单独测试每一个

主动写入显示器比静态显示器消耗更多电流——很难知道是 I2C 活动还是控制器芯片或两者兼而有之

我的 72x40 显示器有些奇怪; 我需要从另一家供应商那里获得一些并重新测试

无处不在的 128x64 0.96" OLED 可以在不到 5mA 的电流下显示一个充满有用信息的屏幕

与相同尺寸和亮度的单色显示器相比,灰度和彩色 OLED 的功率使用效率要低得多。

具有室内可读文本的小型 OLED 可以在不到 1mA 的情况下运行

上面最后一项最让我吃惊。 大多数 Arduino 板上的电源指示灯 LED 使用比 64x32 OLED 更大的电流,上面显示有用的信息。


要回答我关于 OLED 与电池供电项目中常用 LCD 的实用性的最后一个问题,我认为这取决于项目和电源。 背光关闭时尺寸合适的 LCD 可以消耗不到 275uA(我从 2" 128x64 UC1701 测量)。如果你的功率预算很小并且你的 MCU 被编程为大部分时间休眠(平均电流 < 1mA),这可以 与显示相同信息的 5-20mA OLED 相比有很大的不同。另一方面,如果您为 Raspberry Pi Zero 或带 WIFI 的 ESP32 供电 (80-120mA),另一个 5-20mA 不会 与您的功率预算有很大差异。


如果您欣赏我的博文和开源作品,请考虑在 Github 上赞助我:

https://github.com/sponsors/bitbank2

https://github.com/bitbank2/ssd1327

https://github.com/bitbank2/ss_oled

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