Jak odpowiednio dobrać wyświetlacz do aplikacji i przyspieszyć wprowadzenie produktu na rynek?

| Technika

Wyświetlacze TFT LCD już wiele lat temu zyskały dużo większą popularność niż ich monochromatyczne odpowiedniki. Są one używane w niezliczonej liczbie aplikacji, od urządzeń smart home, po deski rozdzielcze samochodów czy digital signage. Postępująca w dużym tempie cyfryzacja praktycznie każdej sfery życia sprawia, że każdy z nas jest przyzwyczajony do urządzeń interaktywnych. Jednak kiedy chcemy wyprodukować nową aplikację, która zawiera wyświetlacz, okazuje się, że wybór odpowiedniego modelu wcale nie jest taki oczywisty. Bardzo istotna jest również możliwość szybkiego przeprowadzenia testów oraz stworzenia prototypu, tak żeby czas od pomysłu do wdrożenia na rynek był jak najkrótszy. W artykule podpowiemy, na co konstruktorzy powinni zwrócić uwagę, dobierając wyświetlacz oraz przedstawimy rozwiązania, które znacznie przyspieszą tzw. proces time-to-market.

Jak odpowiednio dobrać wyświetlacz do aplikacji i przyspieszyć wprowadzenie produktu na rynek?

Dlaczego warto zwrócić uwagę na technologię IPS?

Podczas dobierania wyświetlacza do konkretnej aplikacji oprócz doboru oczywistych parametrów, takich jak rozdzielczość czy proporcje warto zwrócić szczególną uwagę na kąty patrzenia (obserwacji). Poważną wadą technologii TFT-TN są małe wartości tego parametru i wynikająca z nich kierunkowość wyświetlacza. Rozwiązaniem jest wybór takiego modelu, który będzie wyposażony w technologię IPS (In-Plane Switching).

 
Rys. 1. Kompletne rozwiązanie pozwalające na przyspieszenie fazy testowania i prototypowania składające się z wyświetlacza LCD TFT oraz modułu embedded

Technologia matrycy IPS cechuje się szerokim kątem obserwacji, praktycznie nieograniczonym, poprawia się również odwzorowanie kolorów oraz czas reakcji matrycy. Jeszcze niedawno wyświetlacze z IPS-em były znacznie droższe od standardowych TFT-TN. Dzisiaj cena jednych i drugich jest zbliżona, co sprawia, że zainteresowanie wyświetlaczami z szerokimi kątami patrzenia znacząco wzrosło. Z punktu widzenia konstruktora warto wspomnieć o jeszcze jednej różnicy pomiędzy matrycą TFT-TN a IPS. Kryje się ona w tym, że matryca TFT TN jest typu "normally white" (biała), natomiast IPS normally black (czarna). Na szczęście stosowane w wyświetlaczach sterowniki z reguły mają funkcję odwracania kolorów, więc raz przygotowane grafiki można w jednakowy sposób wyświetlać na obu typach matryc.

Interfejs MIPI-DSI

 
Rys. 2. SoM Carrier Board firmy Powertip

Poprawa własności optycznych wyświetlaczy to nie tylko zastosowanie matryc IPS, ale także użycie produktów o coraz większej rozdzielczości. A to z kolei oznacza wprowadzanie nowych, wydajnych interfejsów o dużej przepustowości. I tu coraz częściej spotykany jest szeregowy interfejs MIPI-DSI, którego cechą charakterystyczną jest duża prędkość przesyłania danych przy jednoczesnym zmniejszeniu liczby połączeń między wyświetlaczem a mikrokontrolerem. Dodatkowo użycie tego interfejsu zapewnia zmniejszenie poziomu zaburzeń EM oraz energooszczędność.

Atrakcyjne ceny i nowoczesne technologie

Firma Powertip Technology Corp. to czołowy tajwański producent wyświetlaczy LCD, którego szerokie portfolio, poza standardowymi popularnymi wyświetlaczami monochromatycznymi znakowymi i graficznymi oraz TFT, zawiera również wyświetlacze z szerokimi kątami patrzenia, tzw. full viewing angle (FVA). Znajdziemy tu wiele dostępnych rozmiarów w przedziale od 2 do 10,1”. Wszystkie mogą zawierać pojemnościowy panel dotykowy, a niektóre wersje takie jak 3,5, 4,3 oraz 7” dostępne są także w wersji z rozszerzonym zakresem temperatur pracy.

 
Rys. 3. Wyświetlacz LCD TFT (PH720128T003-ZBC02) o przekątnej 7 cali z interfejsem MIPI-DSI

Panele dotykowe mogą być modyfikowane na specjalne życzenie klienta. Zmianie podlegają takie parametry, jak zmiana wymiarów, dodanie logotypu klienta w wybranym kolorze czy dobór koloru całego panelu dotykowego do koloru obudowy urządzenia, w którym dany wyświetlacz z panelem będzie pracował.

Powertip ma również w ofercie wyświetlacze z interfejsem MIPI-DSI. W standardowej ofercie mamy do wyboru kilka opcji:

  • wyświetlacz 5" o rozdzielczości 720×1280 pikseli,
  • wyświetlacz 7" o rozdzielczości 720×1280 pikseli,
  • wyświetlacz 10,1" o rozdzielczości 1280×800 pikseli.

Wszystkie wyżej wymienione wyświetlacze są również dostępne w wersji z pojemnościowym panelem dotykowym CTP.

Jednym z polecanych wyświetlaczy oferowanych przez firmę Powertip jest wyświetlacz o jednocześnie szerokim kącie obserwacji oraz interfejsie MIPI (obsługiwany przez dostępne na rynku MCU takie jak STM32F469 lub MPU STM32MP1). To 7-calowy PH720128T003-ZBC02, o rozdzielczości 1280×720 pikseli oraz z dotykowym panelem pojemnościowym multitouch (wielodotykiem). Cechuje się on kątami patrzenia 85º z każdej strony oraz jasnością 500 cd/m2. Warty polecenia jest również PH128- 800T004-ZFC02 – wyświetlacz z interfejsem HDMI o przekątnej 10,1", o rozdzielczości 1280×800 pikseli z pojemnościowym panelem dotykowym z interfejsem USB.

 
Rys. 4. Powertip Graphic Editor – przykład edytora, który daje możliwość szybkiego przetestowania funkcjonalności wyświetlacza

Rozwiązania embedded – szybsze wprowadzenie produktu na rynek

Rozwiązania embedded typu SoM w ofercie Powertip to tegoroczna nowość. Konstrukcje te bazują zarówno na mikroprocesorach (np. i.MX8M Mini), jak i mikrokontrolerach (np. STM32F429, STM32H750). Moduły integrują w sobie w zasadzie całą warstwę sprzętową niezbędną do zbudowania aplikacji nie tylko graficznej i znacząco pozwalają skrócić czas rozwoju aplikacji i wdrożenia do produkcji, co jest niezwykle istotne w dzisiejszych czasach.

 
Rys. 5. Schemat całościowego rozwiązania embedded z zastosowaniem wyświetlacza LCD

Standardowe produkty embedded firmy Powertip obejmują SOM Type-1 (na bazie MPU), SOM Type-2 i Mini (na bazie MCU). Jeśli potrzebne jest wprowadzenie zmiany lub dostosowanie modułów, Powertip zapewnia również usługi customizacji w zakresie hardware i soft ware. Niektóre z tych rozwiązań obsługują inteligentny wyświetlacz z UART-em. Przy aplikacji kolorowego wyświetlacza dotykowego na różnych urządzeniach przemysłowych może to znacznie skrócić czas projektowania. Dzięki prostemu interfejsowi, szeregowemu interfejsowi RS232, projektanci mogą najpierw edytować wyświetlany obraz za pomocą np. Powertip Graphic Editor na komputerze, a następnie po prostu przesłać obraz przez USB lub dysk do pamięci wyświetlacza.

Zachęcamy do kontaktu mailowego masters@masters.com.pl lub telefonicznego 504 913 801.

 

Mateusz Papierowski
Field Application Engineer, Masters
Sławomir Walicki
Product Manager, Masters


Masters
tel. 504 913 801
www.masters.com.pl

Zobacz również

Dostępne nowe wydanie
Pobierz bezpłatnie