Цветные TFT-дисплеи: свобода интерфейса от 0,69 до 10,1 дюйма

Статья

25 февраля 2024 г.

Монохромный LCD решает, видно ли что-то. TFT решает, можно ли его использовать. Разница проявляется в частоте ошибок, в том, насколько быстро оператор читает график и в том, насколько современно выглядит продукт.

От видимого к полезному

Монохромный LCD решает, видно ли что-то; TFT решает, можно ли его использовать. Активная матрица дает каждому пикселю собственный привод, который на порядок увеличивает контрастность, отклик и количество цветов, а также делает иконки, диаграммы, полную китайскую раскладку и все возможное. Человеко-машинный интерфейс переходит от панели, отображающей две строки текста, к окну, в котором можно запустить интерфейс.

Разница напрямую влияет на продукт. Пользователи перестают запоминать сложные коды, уровень ошибок падает, сотрудники на местах читают графики быстрее, чем цифры, а продукт выглядит более современно, поскольку умеет рисовать. Потратив немного больше на оборудование, вы получите общий шаг вперед на уровне опыта — именно поэтому цветные интерфейсы переходят из продуктов высокого класса в массовые.

Выбирайте интерфейс по системе, а не по моде

Выбор TFT-интерфейса немного похож на коробку передач: нет лучшего варианта, есть только подходящий. Интерфейс MCU использует несколько контактов и прост в управлении, подходит для небольших MCU и невысокоскоростного использования за счет самостоятельного обслуживания буфера кадров. Параллельная передача RGB осуществляется быстро и подходит для видео и анимации, но использует много контактов и неэффективна при длительной передаче. SPI самый редкий — несколько строк занимают небольшую цветную панель — с ограниченным обновлением. LVDS и MIPI устойчивы к помехам и длительной работе, подходят для больших размеров и в условиях электрического шума.

Выбор интерфейса начинается с того, что может предоставить ваш хост, сколько места для маршрутизации у вас внутри и сколько контента вам нужно обновить. Урегулируйте эти три, и интерфейс в основном будет решен. Наши решения позволяют адаптировать интерфейс, напряжение и определение контактов в соответствии с конструкцией, поэтому вашей системе не придется использовать деталь из каталога.

От 0,69 до 10,1 дюймов на одной платформе

Широкий диапазон размеров имеет реальную ценность. Если ваша линейка продуктов включает компактные портативные устройства и интерактивные панели, а модули дисплея поставляются от одного поставщика, то код драйвера, процесс сборки и управление поставщиками унифицированы, а опыт проектирования можно использовать повторно. Комбинация нескольких поставщиков обычно означает два набора драйверов, два режима проверки и два способа работы.

Компактные цветные панели диагональю 0,69 дюйма подходят для небольших устройств и носимых устройств; 2,4, 3,5, 4,3, 5,0 и 7,0 дюйма охватывают основные портативные и панельные приложения; 10,1 дюйма обслуживают интерактивные интерфейсы и информационные табло. При необходимости можно добавить сенсорный экран, а цвет защитной линзы и подсветки можно настроить по индивидуальному заказу. Эта размерная линейка удовлетворяет потребности в отображении большинства аппаратных продуктов без смены поставщика на этапе производства.

Кастомизация не уменьшается, потому что это цвет

Цветные панели часто считаются рынком стандартных продуктов, но пространство для индивидуальной настройки столь же велико, как и для монохромных. Размер может быть нестандартным, определение интерфейса и контактов соответствует конструкции, длина FPC и направление выхода кабеля соответствуют сборке, яркость и цвет подсветки соответствуют окружающей среде, температурный диапазон соответствует месту установки, а направление обзора соответствует положению установки. Также могут быть указаны сенсорная технология (резистивная или емкостная) и технология закрывания линз.

На практике укажите нам разрешение, условия интерфейса, размер сборки, рабочую среду и требования к сенсорному экрану, а соответствующая работа выполняется поставщиком. Мы возвращаем решение и предложение в течение двадцати четырех часов; параметры представляют собой типичные значения каталога, а настройка соответствует вашему дизайну. Цветные панели также можно разрабатывать по чертежам, а не просто выбирать из каталога, что экономит много времени при мелкосерийных проектах.

За пределами интерфейса: кадровый буфер и память

Выбору интерфейса уделяется больше всего внимания, но ограничением, которое действительно мешает проекту TFT, является буфер кадра. Для дисплея RGB565 с разрешением 240 на 320 требуется около 150 килобайт на кадр. Если у хост-микроконтроллера меньше оперативной памяти, конструкция либо переходит к меньшей глубине цвета, управляет панелью через последовательный интерфейс, которому не требуется локальный буфер кадров, либо добавляет внешнюю память и контроллер, который управляет обновлением. Решать это после того, как схема выложена, неприятно; принятие решения во время выбора - это телефонный звонок.

Частота обновления тоже влияет на это. Параллельный или RGB-интерфейс быстро передает кадры, но потребляет большую часть полосы пропускания MCU; SPI выглядит экономичным до тех пор, пока вы не рассчитаете время передачи при целевой частоте кадров и не обнаружите, что у процессора не осталось времени ни на что другое. Мы определяем размер интерфейса в соответствии с оперативной памятью и тактовой частотой хост-контроллера и указываем достижимую частоту кадров в предложении, а не оставляем ее на усмотрение во время запуска.

Выбор интерфейса определяет, сколько места останется для MCU

Многие команды сначала выбирают MCU, а затем экран, и изменение порядка сразу же сужает варианты. Интерфейсы RGB и LVDS/MIPI требуют, чтобы хост имел соответствующий контроллер дисплея; SPI универсален, но частота кадров ограничена. Только после исправления MCU оказывается, что целевую частоту обновления невозможно поддерживать или что количество выводов недостаточно, и проект возвращается назад.

Правильный порядок заключается в том, чтобы определить целевые показатели отображения на основе требований к продукту (частота кадров, разрешение, глубина цвета, необходимость сенсорного управления) и вывести из них интерфейс и MCU. Для продуктов, содержимое которых представляет собой значки и текст, достаточно интерфейса SPI или MCU на модуле с базовым контроллером; кривые, предварительный просмотр видео и динамические диаграммы требуют интерфейсов RGB или интерфейсов с высокой пропускной способностью.

Мы оцениваем интерфейс и частоту кадров вместе с контентом дисплея клиента и платформой MCU и предоставляем измеренную частоту кадров. Подтверждение того, насколько быстро он может работать на самом деле, прежде чем принимать решение, позволяет избежать одного раунда повторного выбора MCU.

TFT LCM с емкостным сенсорным экраном: какие изменения в интерфейсе

Добавление емкостного сенсорного слоя к TFT LCM меняет три вещи, выходящие за рамки панели. Первый — это электрический интерфейс: дисплей по-прежнему может быть RGB, SPI или MIPI, но сенсорный контроллер возвращается на I2C или SPI в качестве второго устройства, поэтому хосту нужна вторая шина и вторая линия прерывания. Второе — это стек: покровное стекло, сенсорный датчик, дисплей и оптическая связь, и каждый интерфейс между ними — это место, где может появиться пузырек или перекос. В-третьих, это прошивка: сенсорный контроллер требует собственной настройки, а для использования в перчатках или мокрыми пальцами — собственной настройки.

Здесь также проявляется разница между поставщиками. Действительно надежный поставщик модуля TFT LCD в Китае отправит адрес I2C сенсорного контроллера, рисунок защитного стекла, характеристики приклеивания и образец, выдержавший температурный цикл, без двойного запроса. Тот, кто занимается только торговлей, отправит таблицу данных панели и укажет цену. Тест стоит недорого: запросите файл конфигурации сенсорного экрана и посмотрите, сколько времени он займет.