Displays
(6 226)Een display is één van de essentiële elementen van de gebruikersinterface. Tegenwoordig wordt hij vaak gecombineerd met een aanraakinterface die de meest uiteenlopende functies mogelijk maakt.
Eenvoudigere led-segmentdisplays tonen afzonderlijke grafische tekens – meestal cijfers of letters. Meer complexe displays, bv. matrixdisplays, kunnen afzonderlijke grafische tekens tonen die zijn samengesteld uit lichtgevende punten. Alfanumerieke displaymodules tonen reeksen karakters in gewoonlijk 1 tot 4 regels. Grafische displays hebben de meeste mogelijkheden en kunnen, afhankelijk van de resolutie en het aantal beschikbare kleuren, informatie weergeven in de vorm van grafische afbeeldingen met een kwaliteit die afhangt van de resolutie en de technologie die is gebruikt bij de productie van het betreffende displaymodel. Het gebruik van een grafische display geeft u ook de mogelijkheid lettertypes te gebruiken met schaalbare hoogtes.
Soorten displays
Displays kunnen worden ingedeeld op basis van de productietechnologie, de manier van presenteren van informatie, het type ingebouwde controller en het type behuizing.
De populairste displays op basis van ledtechnologie zijn gesegmenteerde displays en matrixdisplays. Zowel het aantal ledsegmenten als het aantal pixels kan van model tot model verschillen. Er is ook een ruime keuze aan maten en kleuren beschikbaar. De meest gebruikte zijn 7-segment leddisplays en matrices met een resolutie van 5x7 ledpunten, maar u kunt ook displays tegenkomen met bv. 16 segmenten, waarmee vrijwel elk karakter uit het ASCII-systeem kan worden weergegeven. Gewoonlijk heeft een led-display geen ingebouwde controller en moet u die zelf maken op basis van digitale systemen of met behulp van gespecialiseerde drivers voor leddisplays.
Lcd-display
Tegenwoordig zijn de meeste displays in consumentenapparaten gemaakt in de lcd-technologie. In deze groep vindt u de volgende displaytypes: digitaal, alfanumeriek, grafisch, speciaal, nl. in staat om symbolen weer te geven die specifiek zijn voor een bepaalde toepassing. Vaak worden symbolen gecombineerd met variabele inhoud. Zo worden voor cd-spelers displays gemaakt waarop cijfers, een analoge klok, symbolen van de plaat, noten, koptelefoons, etc. kunnen worden afgebeeld.
Een lcd-scherm schijnt niet met eigen licht – het heeft achtergrondverlichting nodig. Die kan op vele manieren worden uitgevoerd – van passieve verlichting door middel van reflecterend of spiegelend materiaal, tot actieve verlichting door middel van hoogspanning-elektroluminescentiefolie of leddiodes. Het beeld kan worden weergegeven als positief (lichte achtergrond, donkere tekens) of negatief (donkere achtergrond, lichte tekens). Het beeld dat op een negatief lcd-display wordt verkregen, lijkt op dat op een oled-display en soms is het zelfs moeilijk om displaymodellen die met deze technologieën zijn gemaakt van elkaar te onderscheiden.
Op dit moment wordt de beste kleurenbeeldkwaliteit geboden door displays die zijn uitgevoerd in de technologie TFT LCD. Het is samengesteld uit vele miljoenen RGB-pixels, die bij juiste besturing tot 16,7 miljoen kleuren kunnen weergeven. Dit display heeft, net als andere lcd-displays, achtergrondverlichting nodig.
Besturing lcd-displays
De besturing van lcd-displays is uiteenlopend. De goedkoopste hebben geen ingebouwde controller en moeten via externe elektronica worden aangestuurd. Ze worden meestal toegepast in massaal geproduceerde consumentenapparaten. Duurdere displaymodules hebben meestal ingebouwde drivers met een parallelle interface, waarbij het aantal bits afhankelijk is van de resolutie en het aantal kleuren van het display. Displaymodules voor tekstweergave en monochrome weergave hebben bijvoorbeeld meestal een 4- of 8-bit interface en enkele extra besturingssignalen (R / W, E, RS). Kleinere grafische displays kunnen een 8-bit of 16-bit interface hebben die wordt aangestuurd met behulp van extra besturingssignalen. Miniatuur grafische modules en tekstmodules worden ook steeds vaker uitgerust met een alternatieve snelle seriële interface, zoals SPI, I2C of een andere gespecialiseerde interface. LCD-TFT-displays hebben meestal een gestandaardiseerde digitale 24-bit RGB-interface.
Oled-displays
Oled-displays zijn gebouwd met oled-technologie, zodat ze geen achtergrondverlichting nodig hebben. Dit zorgt voor veel dunnere schermen met levendige kleuren en diep zwart. Ze zijn erg populair in draagbare elektronica. Dit type display levert een uitstekende beeldkwaliteit die vrijwel onafhankelijk is van het omgevingslicht. Monochrome oled-displays worden steeds populairder. Er worden o.a. modules van gemaakt die functioneel gelijkwaardig zijn aan lcd-displaymodules, maar die daarbij dunner zijn en een veel betere leesbaarheid van de gepresenteerde berichten bieden, ook bij zonlicht.
VFD-displays
In een VFD-display gloeit de luminofoor die de kathode bedekt en de constructie doet denken aan een triode. De tekens worden ingeschakeld door een rooster dat over de luminofoor is geplaatst, en de elektronen worden geëxciteerd door een gloeiende, zeer dunne gloeidraad. Oudere VFD-displaymodellen vereisten een complexe, uitgebreide voeding (voeding van de gloeidraad met AC-spanning, hoge voedingsspanning van de segmenten) en hoogspanningsdrivers. Nieuwere modellen zijn modules die door één enkele spanning worden gevoed (de nodige inverters zijn op de printplaat ingebouwd) en via een digitale interface worden bestuurd. Hierdoor is de besturing, vanuit het oogpunt van de ontwerper, compatibel met de standaard in andere populaire lcd-families. Een VFD-display zorgt voor een zeer goede leesbaarheid van het beeld – in de volle zon werkt het in een groter temperatuurbereik dan lcd-displays. Tegelijkertijd is er geen sprake van het verschijnsel "vegen" bij lage temperaturen. Vanwege de gloeidraad heeft het VFD-display een aanzienlijke voedingsstroom nodig, u moet dus zorgen voor een voldoende efficiënte stroombron.
e-papier
Displays van het type e-papier (e-ink) tonen informatie door de polarisatie van de deeltjes te veranderen. Ze hebben alleen stroom nodig om van toestand te veranderen, waardoor ze zeer energiezuinig zijn. Door hun grote traagheid zijn deze displays vooral geschikt voor het tonen van statische informatie, zoals pagina's van e-boeken en e-kranten op lezers of productlabels. De eerste displays van dit type waren monochroom. Tegenwoordig zijn ook kleurendisplays beschikbaar die steeds vaker worden toegepast.
Slimme displays
Slimme displays zijn hoofdzakelijk TFT-displays in combinatie met een geavanceerd besturingsplaatje in één module. Op het plaatje bevindt zich een gespecialiseerde besturing met ingebouwde microcontroller, extra geheugen, uitbreidingsconnector etc. Zij hebben ingebouwde modellen voor display-elementen of staan u toe uw eigen, door de ontwerper gemaakte, modellen te uploaden. Ze zijn vaak geïntegreerd met een aanraakpaneel (resistief of capacitief) en hebben een akoestische basissignalering (zoemer). Hierdoor heeft het display veel meer toepassingsmogelijkheden, bij een eenvoudigere bediening en lagere belasting van het moedersysteem. Deze displaymodellen kunnen ook de mogelijkheid hebben om plaatjes voor uitbreidingsmodules toe te voegen die de functies verder uitbreiden. Het geheugen van sommige displays kan worden uitgebreid met een SD- of microSD-kaart – u kunt hierop scripts, grafische definities en lettertypen opslaan die u op het scherm gebruikt. Slimme displays kunnen ook een eigen behuizing hebben en een interface voor een extern, niet noodzakelijkerwijs lokaal besturingsapparaat, zoals RS485 naar een PC of PLC-controller. Ze lijken functioneel op HMI-panelen.
Kiezen van een display voor toepassingen
Bij de keuze van een display voor uw toepassing moet u met veel factoren rekening houden. De belangrijkste daarvan zijn het soort informatie dat wordt weergegeven, de hoeveelheid informatie en het beschikbare type interface. Deze zijn rechtstreeks van invloed op de afmetingen en het type van het display (digitaal, alfanumeriek, grafisch, speciaal etc.).
Het is niet mogelijk om een beeldscherm te kiezen zonder rekening te houden met de lichtomstandigheden en het temperatuurbereik waarin het apparaat gaat gebruiken. Lcd-displays presteren bijvoorbeeld slecht bij lage temperaturen, terwijl VFD-, led- en oled-displays in die omstandigheden goede prestaties leveren. Oled-displays, waarop informatie op bijna dezelfde visuele wijze wordt gepresenteerd als op VFD-displays, verdringen de veel duurdere VFD-displays in uiteenlopende voertuigen.
De volgende factor in de hiërarchie is de beschikbare stroomvoorziening, nl. of het display gaat werken in een mobiel apparaat of een desktop-apparaat. U moet ook rekening houden met het aantal spanningen dat nodig is voor de stroomvoorziening – hoe meer er nodig zijn, hoe moeilijker het is om een dergelijk display in een draagbaar apparaat toe te passen.
Verder is de aard van de interface waarmee u het display bedient ook een factor van belang. Als het ontworpen apparaat bv. een krachtige microcontroller heeft en in grote hoeveelheden zal worden geproduceerd, loont het de moeite een goedkoop lcd-display zonder ingebouwde controller te gebruiken en het vervolgens aan te sturen met de genoemde processor. Hierdoor daalt de prijs van het eindproduct aanzienlijk.
Magazijn:
