Telas coloridas TFT: liberdade de interface de 0,69 a 10,1 polegadas

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25 de fevereiro de 2024

Um LCD monocromático determina se algo está visível. Um TFT resolve se é utilizável. A diferença aparece na taxa de erro, na rapidez com que um operador lê um gráfico e na aparência moderna do produto.

Do visível ao utilizável

Um LCD monocromático determina se algo está visível; um TFT resolve se é utilizável. A matriz ativa dá a cada pixel sua própria unidade, que aumenta o contraste, a resposta e a contagem de cores em uma ordem de magnitude e torna possíveis ícones, gráficos, layout chinês completo e toque. A interface homem-máquina vai de um painel que mostra duas linhas de texto até uma janela que pode executar uma interface.

A diferença está diretamente no produto. Os usuários param de memorizar códigos densos, as taxas de erro caem, a equipe de campo lê gráficos mais rápido do que números e o produto parece mais moderno porque pode desenhar. Gastar um pouco mais em hardware representa uma mudança geral no nível de experiência – e é por isso que as interfaces coloridas estão deixando de ser produtos de última geração para se tornarem convencionais.

Escolha a interface por sistema, não por moda

A seleção da interface TFT é um pouco como uma caixa de câmbio: não existe a melhor opção, apenas uma compatível. A interface MCU usa poucos pinos e é simples de operar, adequando-se a MCUs pequenos e ao uso em baixa velocidade, ao custo de manter você mesmo um buffer de quadros. O RGB paralelo transfere rapidamente e é adequado para vídeo e animação, mas usa muitos pinos e é ruim em longas tiragens. SPI é o mais esparso – um punhado de linhas lida com um pequeno painel colorido – com atualização limitada. LVDS e MIPI toleram interferências e longos percursos, adequando-se a tamanhos grandes e ambientes eletricamente ruidosos.

A escolha da interface começa com o que seu host pode fornecer, quanto espaço de roteamento você tem dentro e quanto conteúdo você precisa atualizar. Resolva esses três e a interface estará praticamente resolvida. Nossas soluções permitem que a interface, a tensão e a definição dos pinos sejam ajustadas ao projeto, para que seu sistema não precise acomodar uma peça de catálogo.

0,69 a 10,1 polegadas em uma plataforma

Uma ampla extensão de tamanho tem valor real. Se sua linha de produtos abrange dispositivos portáteis compactos e painéis interativos, e os módulos de exibição vêm de um fornecedor, então o código do driver, o processo de montagem e o gerenciamento de fornecedores são todos unificados e a experiência de engenharia é reutilizável. Uma combinação entre fornecedores geralmente significa dois conjuntos de drivers, dois regimes de inspeção e duas formas de trabalhar.

Painéis coloridos compactos de 0,69 polegadas atendem a pequenos dispositivos e wearables; 2,4, 3,5, 4,3, 5,0 e 7,0 polegadas cobrem as principais aplicações portáteis e de painel; 10,1 polegadas servem interfaces interativas e painéis informativos. O toque pode ser adicionado quando necessário, e a cor da lente e da luz de fundo podem ser personalizadas. Esta linha de tamanho cobre as necessidades de exibição da maioria dos produtos de hardware sem alterar o fornecedor no meio do caminho.

A personalização não é reduzida porque é colorida

Os painéis coloridos são frequentemente considerados um mercado de produtos padrão, mas o espaço de personalização é tão grande quanto o monocromático. O tamanho pode não ser padrão, a definição da interface e do pino segue o design, o comprimento do FPC e a direção de saída do cabo seguem a montagem, o brilho e a cor da luz de fundo seguem o ambiente, o grau de temperatura segue o local e a direção de visualização segue a posição de instalação. A tecnologia de toque (resistiva ou capacitiva) e o processo de lente de cobertura também podem ser especificados.

Na prática, forneça-nos a resolução, as condições de interface, o tamanho da montagem, o ambiente operacional e os requisitos de toque, e o trabalho correspondente será feito pelo fornecedor. Devolvemos solução e orçamento em até vinte e quatro horas; os parâmetros são valores típicos de catálogo e a personalização segue seu design. Os painéis coloridos também podem ser desenvolvidos para desenho, e não apenas selecionados em um catálogo – o que economiza muito tempo em projetos de pequenos lotes.

Além da interface: buffer de quadros e memória

A escolha da interface recebe a maior parte da atenção, mas a restrição que realmente afeta um projeto TFT é o buffer de quadros. Uma tela RGB565 de 240 por 320 precisa de cerca de 150 kilobytes por quadro. Se o microcontrolador host tiver menos RAM do que isso, o design cai para uma profundidade de cor menor, conduz o painel por meio de uma interface serial que não precisa de um buffer de quadro local ou adiciona uma memória externa e um controlador que gerencia a atualização. Decidir isso depois que o circuito estiver definido é desagradável; decidir no momento da seleção é um telefonema.

A taxa de atualização também interage com ele. Uma interface paralela ou RGB envia quadros rapidamente, mas consome muita largura de banda do MCU; O SPI parece econômico até que você calcule o tempo de transferência na taxa de quadros desejada e descubra que o processador não tem mais tempo para mais nada. Dimensionamos a interface em relação à RAM e ao relógio do controlador host e declaramos a taxa de quadros alcançável na proposta, em vez de deixá-la para ser descoberta durante a inicialização.

A escolha da interface decide quanto espaço o MCU deixa

Muitas equipes escolhem primeiro o MCU e depois a tela, e reverter a ordem restringe as opções imediatamente. As interfaces RGB e LVDS/MIPI exigem que o host carregue um controlador de exibição correspondente; SPI é universal, mas com taxa de quadros limitada. Somente depois que o MCU é consertado é que a taxa de atualização alvo não pode ser sustentada ou que a contagem de pinos é curta e o design retrocede.

A ordem correta é fixar os alvos de exibição dos requisitos do produto – taxa de quadros, resolução, profundidade de cor, se o toque é necessário – e derivar a interface e o MCU deles. Para produtos cujo conteúdo seja ícones e texto, basta uma interface SPI ou MCU em um módulo com controlador básico; curvas, visualizações de vídeo e gráficos dinâmicos exigem interfaces RGB ou de alta largura de banda.

Avaliamos a interface e a taxa de quadros juntamente com o conteúdo de exibição do cliente e a plataforma MCU, e fornecemos taxas de quadros medidas. Confirmar a rapidez com que ele pode realmente ser executado antes de se comprometer com uma resolução evita uma rodada de nova seleção do MCU.

TFT LCM com toque capacitivo: o que muda na interface

Adicionar uma camada de toque capacitiva a um LCM TFT altera três coisas além do painel. A primeira é a interface elétrica: o display ainda pode ser RGB, SPI ou MIPI, mas o controlador de toque volta em I2C ou SPI como um segundo dispositivo, então o host precisa de um segundo barramento e uma segunda linha de interrupção. A segunda é a pilha: uma tampa de vidro, o sensor de toque, o display e uma ligação óptica, e cada interface entre eles é um local onde uma bolha ou desalinhamento pode aparecer. O terceiro é o firmware – o controlador de toque precisa de sua própria configuração e, para uso com luvas ou com os dedos molhados, de seu próprio ajuste.

É aqui também que aparece a diferença entre os fornecedores. Um fornecedor de módulo TFT LCD na China que seja genuinamente confiável enviará o endereço I2C do controlador de toque, o desenho da tampa de vidro, a especificação de ligação e uma amostra que sobreviveu a um ciclo de temperatura, sem ser solicitado duas vezes. Quem estiver apenas negociando encaminhará a ficha técnica do painel e cotará um preço. O teste é barato: peça o arquivo de configuração do touch e veja quanto tempo demora para chegar.