10.4英寸LCD顯示器功能原理及測(cè)試方法

高建　高翔宇

摘要：介紹了羅克韋爾柯林斯公司生產(chǎn)的安裝于波音飛機(jī)客艙的10.4英寸（26.42 cm） LCD顯示器的功能原理及測(cè)試方法。

關(guān)鍵詞：顯示器;收放控制板;電機(jī);視頻

中圖分類號(hào)：TN873

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI： 10.15913/j.cnki.kjycx.2019.11.059

10.4英寸（26.42 cm） LCD顯示器是波音737和757型飛機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)客艙娛樂（ IFE）系統(tǒng)的一部分，該顯示器為乘客提供視頻源，比如電影、電視轉(zhuǎn)播、飛行信息、安全示范、連接門信息、廣告和其他視頻源等。

1 部件描述

10.4英寸（26.42 cm ）LCD顯示器的主要組成部分如下：外殼、輸入/輸出（ I/O）電路板、外側(cè)固定夾、控制電路板、顯示器電源、電容電路板組件（ CCA）、內(nèi)側(cè)固定夾、信息指示燈組件、10.4英寸（26.42 cm） LCD屏幕組件和顯示器支架組件。

牽引監(jiān)視器接受視頻信號(hào)并顯示在10.4英寸（26.42 cm）LCD屏幕上（對(duì)角長(zhǎng)度）。本部件兼容NTSC/PAL制式混合視頻輸入信號(hào)，也兼容ARINC 772接口信號(hào)，實(shí)現(xiàn)功能控制。牽引機(jī)構(gòu)能夠根據(jù)命令將顯示器展開或收起。色調(diào)、色彩和亮度可以由客艙遙控器調(diào)整。播放時(shí)間（ ETI）也可由遙控器控制顯示在屏幕上。如果顯示器沒有收到關(guān)閉命令且不能展開或處于收起位置，牽引機(jī)構(gòu)將自動(dòng)展開顯示器。面板殼內(nèi)部有一個(gè)超控開關(guān)，當(dāng)觸發(fā)時(shí)，將牽引顯示器放到收起位置（當(dāng)前為展開位置）或反之。如果顯示器沒有收到打開命令，則不會(huì)展開。顯示器的牽引力在2.04 - 2.95 kg之間，防止乘客受傷。

2 工作原理

10.4英寸（26.42 cm） LCD使用的電源為飛機(jī)上的115 VAC、400 Hz和+28 VDC電源。115 VAC轉(zhuǎn)化為+28 V、+12V和+5V，供牽引控制板使用，+5V和+12V供音頻和I/O板使用。外部+28 VDC用于控制繼電器的開/關(guān)。

牽引控制電路板上有現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（ FPGA），該門陣列控制所有牽引控制元件的動(dòng)作?？傊R達(dá)用來展開/收起顯示器組件，電磁鎖保證顯示器完全收起。組件帶有備用電磁鎖。譯碼傳感器發(fā)出狀態(tài)信號(hào)，持續(xù)監(jiān)控部件狀態(tài)?？傊R達(dá)控制顯示器的展開/收起。紅外（ IR）傳感器接收遙控器的指令，可以調(diào)整色調(diào)、色彩和亮度，也可以顯示播放時(shí)間。按MUTE按鈕可以顯示菜單。

3 測(cè)試方法

3. 1測(cè)試連接圖

測(cè)試連接過程如圖1所示。

3.2 測(cè)試步驟

3.2.1 操作測(cè)試

操作測(cè)試的具體步驟如下：①將待測(cè)部件與測(cè)試設(shè)備斷開連接，確保待測(cè)部件已通過初步檢查，當(dāng)部件傾斜或移動(dòng)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)的緊固件，塑料外殼沒有瑕疵或損壞。②將視頻源和電源與待測(cè)部件斷開，測(cè)量視頻輸入接口J2與其返回端的電阻。確保阻值在45 - 55 Ω之間。③將測(cè)試設(shè)備與待測(cè)部件連接，確保電源和視頻源已設(shè)置為ON，視頻源向測(cè)試臺(tái)傳輸Vp-p視頻信號(hào)。將測(cè)試臺(tái)上的115 VAC和28VDC開關(guān)打到ON位置，向待測(cè)部件施加115 VAC，確保測(cè)試臺(tái)上的INDICATOR LED指示燈為OFF。迅速按壓測(cè)試臺(tái)上的MONITOR ON開關(guān)，確保顯示器平滑展開，沒有卡頓或搖晃，到位后LCD顯示器顯示。④設(shè)置測(cè)試圖形發(fā)生器輸出SMPTE彩色圖像，確保出現(xiàn)的圖像與SMPTE彩色圖像中一致。⑤使用遙控器調(diào)節(jié)亮暗數(shù)值從最小到最大，按壓MUTE按鍵顯示菜單，重復(fù)按壓直到出現(xiàn)調(diào)節(jié)菜單，按壓VOLUME+按鍵增加數(shù)值，VOLUME-按鍵減小數(shù)值，重復(fù)按壓MUTE按鍵直到出現(xiàn)SAVE Settings and Exit，按壓VOLUME+按鍵到Y(jié)ES，按壓MUTE按鍵接受。確保亮度變化從暗到亮，然后將亮度設(shè)置到中間。⑥設(shè)置測(cè)試圖像發(fā)生器輸出10 Step Gray Scale。使用遙控器調(diào)節(jié)對(duì)比度使所有灰色條塊都能看到，按壓MUTE按鍵顯示菜單，重復(fù)按壓直到選中對(duì)比度，按壓VOLUME+按鍵增加數(shù)值，按壓VOLUME-按鍵減小數(shù)值，重復(fù)按壓MUTE按鍵直到出現(xiàn)SAVE Settings and Exit，按壓VOLUME+按鍵選中YES，按壓MUTE按鍵接受。⑦設(shè)置測(cè)試圖像發(fā)生器輸出multiburstpattem。圖像會(huì)因?yàn)槭褂玫囊曨l圖像發(fā)生器不同而改變。確保條紋圖案可以看到條紋而不是一整塊灰色區(qū)域，使用IR遙控器調(diào)節(jié)背景亮度到最大。⑧設(shè)置側(cè)視圖像發(fā)生器輸出100 IRE flat field pattem（白色屏幕）。使用照度計(jì)指到靠近屏幕中央的白色區(qū)域，測(cè)量亮度。拆機(jī)件的測(cè)量值最小為100 nit，新件的測(cè)量值最小為140 nit。如果測(cè)量結(jié)果不符合要求值，將待測(cè)組件運(yùn)行3 - 10 min，重新進(jìn)行測(cè)量。⑨設(shè)置測(cè)試圖像發(fā)生器輸出條紋或集合圖案，確保垂直線是穩(wěn)定的。⑩將PAL視頻源接到待測(cè)組件輸入端口，確保在20 s內(nèi)屏幕上出現(xiàn)穩(wěn)定的圖像。將NTSC視頻源從測(cè)試臺(tái)VIDEOINPUT接頭（J8）上斷開，確保背景燈在15 s內(nèi)關(guān)閉，但顯示器不回收起。將測(cè)試圖形發(fā)生器從測(cè)試臺(tái)VIDEO lNPUT接頭（J8）上斷開，將NTSC視頻源連接到測(cè)試臺(tái)VIDEOINPUT接頭（J8）上。播放一段電影，確保圖像看起來像普通電影，沒有亮度異常，顏色污點(diǎn)。

3.2.2 設(shè)置默認(rèn)值

使用遙控器設(shè)置亮度為135，對(duì)比度109，色彩135，色度121，保存設(shè)置。在測(cè)試臺(tái)上，按下MONITOR OFF開關(guān)。讓顯示器收起。等待大約30 s。在測(cè)試臺(tái)上，按下MONITOR ON開關(guān)，讓顯示器展開。電影圖像必須立刻顯示。使用遙控器查看圖像設(shè)置，確保默認(rèn)設(shè)置沒有改變。

3.2.3 安全帶和禁止吸煙燈測(cè)試

設(shè)置測(cè)試臺(tái)上的NO SMOKING開關(guān)到ON。確保待測(cè)組件信息指示燈上NO SMOKING中的兩個(gè)燈泡立刻亮起來，且圖像兩側(cè)的亮度應(yīng)大致相同。設(shè)置測(cè)試臺(tái)上的NOSMOKING開關(guān)到OFF位置。設(shè)置測(cè)試臺(tái)上的FSB開關(guān)到ON位置。確保待測(cè)組件信息指示燈上Fasten Seat Belt中的兩個(gè)燈泡立刻亮起來.且圖像兩側(cè)的亮度應(yīng)大致相同。設(shè)置測(cè)試臺(tái)上的FSB開關(guān)到OFF位置。

3.2.4 收放測(cè)試

收放測(cè)試的具體步驟如下：①將待測(cè)組件放置到測(cè)試臺(tái)上避免不必要的移動(dòng)。將待測(cè)組件設(shè)置成展開狀態(tài)，輸入NTSC圖像信號(hào)。設(shè)置測(cè)試臺(tái)上的115 VAC開關(guān)到OFF位置。②使用計(jì)時(shí)器測(cè)量在115 VAC電源關(guān)閉后顯示器收起需要多長(zhǎng)時(shí)間。測(cè)試發(fā)現(xiàn)顯示器回到收起狀態(tài)所需時(shí)間為3-10 s。⑧設(shè)置測(cè)試臺(tái)的28 VDC開關(guān)到OFF位置，將其設(shè)置回ON位置。設(shè)置測(cè)試臺(tái)的115 VAC開關(guān)到ON位置重新施加115 VAC電源，確保顯示器在15 s內(nèi)不會(huì)展開。④迅速按下測(cè)試臺(tái)上的MONITOR ON開關(guān)，確保顯示器在3- 10 s內(nèi)完全展開，從收起位置測(cè)量的展開角度為99°～ 113°。⑤使用小型尖銳工具（如牙簽）觸發(fā)手動(dòng)收放開關(guān)。確保顯示器關(guān)閉、收起，在10 s內(nèi)完全收起，顯示器被鎖在收起狀態(tài)，INDICATOR LED關(guān)閉。⑥迅速按下測(cè)試臺(tái)上的MONITOR OFF開關(guān)。使用小型尖銳工具（如牙簽）觸發(fā)手動(dòng)收放開關(guān)，確保顯示器展開并顯示圖像，INDICATOR LED指示燈亮。⑦將測(cè)力計(jì)置于LCD顯示器后部靠近底部大約1英寸（ 2.54 cm）的地方。向收起方向按壓測(cè)力計(jì)直至顯示器停止工作，開始收起。確保顯示器圖像關(guān)閉，停止工作后收到收起狀態(tài)，確保施加到顯示器上的壓力值在2.04 -2.95 kg。⑧放置障礙物如木質(zhì)或塑料制尺子阻止顯示器運(yùn)行到展開狀態(tài)。迅速按下測(cè)試臺(tái)上的MONITOR ON開關(guān)，讓顯示器碰到障礙物直到停止。確保顯示器在遇到障礙物Is內(nèi)開始回收到收起狀態(tài)，顯示器回到收起狀態(tài)后20 s內(nèi)開始自動(dòng)展開。迅速按下測(cè)試臺(tái)上的MONITOR OFF開關(guān)，收起顯示器。放置障礙物如木質(zhì)或塑料制尺子阻止顯示器運(yùn)行到展開狀態(tài)，這樣做3次。迅速按下測(cè)試臺(tái)上的MONITOR ON開關(guān)，讓顯示器碰到障礙物，直到停止，然后開始回收。確保顯示器回收，然后從收起狀態(tài)自動(dòng)展開。重復(fù)本步驟2次，然后顯示器處于收起狀態(tài)。確保INDICATOR LED指示燈處于關(guān)閉狀態(tài)。

4 總結(jié)

安裝于飛機(jī)客艙的LCD顯示器數(shù)量較多，在飛機(jī)運(yùn)行中使用較為頻繁，因此部件出現(xiàn)問題的概率較大。本文對(duì)10.4英寸（26.42 cm） LCD顯示器的功能原理及測(cè)試方法進(jìn)行了詳細(xì)分析，加深對(duì)該部件的整體認(rèn)識(shí)，有助于該部件的實(shí)際維修工作。