Zestawy deweloperskie wyświetlaczy dla edukacji
| Prezentacje firmowe ArtykułyEdukacja w szkołach technicznych wymaga nie tylko niezawodnego sprzętu pomiarowego, ale też wielu pomocy dydaktycznych, ułatwiających wchodzenie uczniów i studentów w świat technologii cyfrowych. Niewątpliwie duża część przyszłych elektroników będzie miała w swoim życiu zawodowym styczność z nowoczesnymi wyświetlaczami elektronicznymi, a umiejętność obsługi tych komponentów może przyczynić się do znacznego zwiększenia szans absolwentów na rynku pracy. Dlatego warto pomyśleć o wyposażeniu pracowni technicznych w odpowiednie zestawy deweloperskie, które zdecydowanie zwiększą możliwości nauczania.
Dobry zestaw deweloperski, ułatwiający programowanie wyświetlaczy, powinien pozwalać na prototypowanie różnorodnych ekranów o wielu przekątnych i rozdzielczościach. Jednocześnie powinien cechować się jednolitym interfejsem, umożliwiającym przenoszenie raz stworzonego kodu na inne modele jednostek wyświetlających. Przygotowanie takiego zestawu nie jest łatwym zadaniem i wymaga niemałego doświadczenia w technologiach oraz orientacji w tym, co w praktyce stosowane jest w przemyśle.
Zestawy UTTP
Rys. 1. Schemat blokowy płytki UTTMB (UTTP-MB01) z platformy testowej
Swoje doświadczenie w tej dziedzinie wykorzystała firma Unisystem - jeden z wiodących dostawców wyświetlaczy na polskim rynku. Inżynierowie Unisystemu stworzyli modularną platformę UTTP, przeznaczoną właśnie do testowania programów obsługi wyświetlaczy TFT-LCD.
Składają się na nią dwa rodzaje elementów: płyta główna UTTMB (Unisystem TFT Test Main Board) oraz płyta wykonawcza UTTEB (Unisystem TFT Test Executive Board). Ta druga występuje w trzech odmianach, różniących się modelami obsługiwanych wyświetlaczy. Są to głównie produkty firmy Winstar, ale znaleźć można też płytki UTTEB przystosowane do pracy z wyświetlaczami firmy Riverdi.
Płytę UTTMB łączy się z UTTEB za pomocą 50-pinowego złącza IDC, niezależnie od modelu, rozdzielczości i producenta programowanego wyświetlacza.
Budowa UTTMB
Fot. 2. Płyta główna UTTP-MB01
Na płycie bazowej zastosowano popularny, a jednocześnie wydajny mikrokontroler STM32F407VG, w którym znalazł się rdzeń ARM Cortex-M4. Użytkownik ma do dyspozycji 64 Mb pamięci Flash z interfejsem SPI, złącze micro USB, trzy mikroprzełączniki i trzy diody LED. Do płyty głównej można dołączyć dodatkowe sygnały (GPIO, SPI, I²C, CAN, I²S, Ethernet) za pośrednictwem 32-pinowego złącza oraz opcjonalne zewnętrzne oscylatory, na które zarezerwowano wolne pola lutownicze.
Zasilanie doprowadzane jest za pomocą złącza typu jack 6,3 mm, a obsługiwany zakres napięcia wynosi od 6 do 18 VDC. Możliwe jest też skorzystanie z terminalu, do którego da się przykręcić przewody zasilające. Wbudowane przetwornice udostępniają napięcia 3,3 i 5 VDC, które użytkownik może wykorzystać do zasilania własnych obwodów.
Poprawna praca tych przetwornic jest sygnalizowana diodą LED. Dodatkowo na płycie głównej znalazł się konwerter, który pozwala na zasilanie LED-owego podświetlenia wyświetlaczy, niewyposażonych w samodzielne obwody sterowania podświetleniem.
Płytki UTTEB
Tabela 1. Wyświetlacze i współpracujące z nimi modele płyt UTTEB
Unisystem przygotował trzy modele płytek wykonawczych, które pozwalają na obsługę różnych wyświetlaczy Winstara i Riverdi, o przekątnych od 3,5 do 10,2" (tabela 1). W zależności od dobranego modelu wyświetlacza oraz tego, czy jest wyposażony w ekran dotykowy, a także jak przygotowywane jest napięcie podświetlenia, należy odpowiednio skonfigurować płytkę UTTEB za pomocą zworek.
W razie potrzeby istnieje możliwość dołączenia oddzielnego panelu dotykowego za pomocą odpowiednich dla danego układu wyprowadzenia złączy ZIF. Obsługiwane są zarówno panele rezystancyjne, jak i pojemnościowe. Te pierwsze pracują pod kontrolą układu STMPE610, umieszczonego na płytkach UTTEB.
Co w zestawie?
Fot. 3. Płyta wykonawcza UTTP-WF51-WF70-EX01
Nabywając płytkę UTTMB, w zestawie otrzymuje się też zasilacz oraz przewód płaski do podłączenia płytek UTTEB. Oprócz tego firma Unisystem przygotowała oprogramowanie testowe, które umożliwia rozpoczęcie pracy już w chwilę po uruchomieniu płytek. W praktyce zestaw pozwala na testowanie wyświetlaczy z kontrolerami SSD1963 i FT8xx, a dostarczone przykłady programów umożliwiają szybkie użycie funkcji komunikacyjnych i konfigurację.
Podsumowując, Uniwersalna Platforma Testowa wyświetlaczy TFT to unikalne rozwiązanie, gdyż już z założenia pozwala na szybkie i proste prototypowanie aplikacji z wyświetlaczami różnych producentów. Obsługa modułów i możliwość przystosowania aplikacji do własnych potrzeb pozwalają na łatwe zaadaptowanie zestawu do warunków spotykanych w pracowniach dydaktycznych.
Riverdi Revelation Board
Rys. 4. Sposób podłączenia płytki Revelation Board do wyświetlaczy Riverdi
O ile Uniwersalna Platforma Testowa została wprowadzona do sprzedaży około rok temu, o tyle w tym roku ciekawą i użyteczną konstrukcję zademonstrowała firma Riverdi, która przygotowała płytkę Revelation Board.
Celem, jaki przyświecał twórcom tego zestawu, było umożliwienie klientowi dokonania wygodnego i rozsądnego wyboru odnośnie do zakupu wyświetlaczy, zanim jeszcze gotowy będzie cały projekt, w którym mają zostać zastosowane. Pozwala to na ocenę parametrów, takich jak kontrast, jasność, refleksy i kąty obserwacji - na żywo, w dogodnych dla projektanta warunkach.
Fot. 5. Zestaw Riverdi Revelation Board wraz z przewodami
Płytka Revelation Board została przystosowana do obsługi wyświetlaczy z kontrolerami FT800 i FT801, które stosowane są w produktach Riverdi. Wbudowany mikrokontroler STM32F0 oraz 8 Mb pamięci Flash zawierają kod programu, który pozwala na prezentację możliwości wyświetlaczy Riverdi bez jakiejkolwiek wiedzy programistycznej. Jednocześnie użytkownik może samodzielnie zmienić wgrane programy, tak by dostosować prezentowane materiały do swoich oczekiwań lub by nauczyć się obsługi innowacyjnych kontrolerów FT800, FT801 i FT810 FT80x i FT81x.
Na płytce Revelation Board, oprócz interfejsu do wyświetlacza oraz złącza micro USB (jako gniazda zasilania), znalazły się m.in. wyprowadzenia napięcia 3,3 VDC i przycisk do resetowania układu. Sposób podłączenia płytek Revelation Board do wyświetlaczy Riverdi zaprezentowano na rysunku 4.
Podsumowanie
Zarówno płytki z zestawu zaprojektowanego przez inżynierów Unisystemu, jak i Riverdi Revelation Board to ciekawe narzędzia, które sprawdzą się nie tylko w trakcie rozwoju komercyjnych projektów, ale też w trakcie edukacji. Ich niewysoka cena sprawia, że samodzielne opracowywanie podobnych płyt na potrzeby laboratoriów szkolnych jest zwyczajnie nieopłacalne, a możliwości udostępniane przez omawiane płytki powinny w pełni usatysfakcjonować kierowników pracowni i osoby prowadzące zajęcia.
Marcin Karbowniczek
Unisystem
www.unisystem.pl
