Displeje
(6 625)Displej je jedním ze základních prvků uživatelského rozhraní. V dnešní době se často kombinuje s dotykovým rozhraním, což umožňuje řadu různých funkcí.
Jednodušší LED segmentové displeje zobrazují jednotlivé grafické znaky. Obvykle jsou to čísla nebo písmena. O něco propracovanější, například maticové displeje, mohou zobrazovat jednotlivé grafické znaky složené ze zářících bodů. Moduly alfanumerických displejů zobrazují řetězce znaků obvykle v 1 až 4 řádcích. Největší možnosti mají grafické displeje, které v závislosti na rozlišení a počtu dostupných barev mohou zobrazovat informace ve formě grafiky v kvalitě závislé na rozlišení a technologii použité při výrobě daného modelu displeje. Použití grafického displeje umožňuje také používat písma se škálovatelnou výškou.
Typy displejů
Displeje lze rozdělit podle technologie provedení, způsobu prezentace informací, typu vestavěného kontroléru a typu pouzdra.
Mezi nejoblíbenější displeje vyrobené na základě LED technologie patří segmentové a maticové displeje. Počet segmentů LED i počet pixelů se může u jednotlivých modelů displejů lišit. K dispozici je také široký výběr velikostí a barev. Nejčastěji jsou používány sedmisegmentové LED displeje a matice s rozlišením 5×7 LED bodů. Existují však i displeje například s 16 segmenty, pomocí kterých můžete zobrazit téměř jakýkoli znak z palety ASCII. Typicky LED displej obvykle nemá vestavěný kontrolér a musíte si jej vytvořit sami na základě digitálních systémů nebo pomocí specializovaných ovladačů pro LED displeje.
LCD displej
V současné době je většina displejů používaných v běžných zařízeních vyrobena technologií LCD. Patří mezi ně displeje: digitální, alfanumerické, grafické, speciální, tedy schopné zobrazovat symboly specifické pro danou aplikaci. Symboly jsou často kombinovány s proměnlivým obsahem. Například jsou vyráběny displeje pro přehrávače CD, které mohou zobrazovat čísla, analogové hodiny, symboly disku, noty, sluchátka atd.
LCD displej nesvítí vlastním světlem – vyžaduje podsvícení pozadí. Provádí se to mnoha způsoby – od pasivního podsvícení, které je dosaženo pomocí odrazného nebo reflexního materiálu, až po aktivní, realizované vysokonapěťovou elektroluminiscenční fólii nebo LED diodami. Obraz lze zobrazit jako pozitivní (zesvětlené pozadí, tmavé znaky) nebo negativní (tmavé pozadí, zesvětlené znaky). Obraz získaný na negativní LCD obrazovce se podobá obrazu na OLED obrazovce a dokonce je někdy obtížné rozlišit mezi modely displejů vyrobenými pomocí obou technologií.
V současné době poskytuje nejlepší kvalitu barevného obrazu displej vyrobený v technologii LCD TFT. Sestává z mnoha milionů RGB pixelů, které pokud jsou správně seřízené, mohou dosahovat až 16,7 milionů barev. Tento displej, stejně jako jiné LCD, vyžaduje podsvícení pozadí.
Ovládání LCD displeje
Ovládání LCD displeje se liší. Nejlevnější displeje nemají vestavěný kontrolér a vyžadují kontrolu prostřednictvím externích elektronických systémů. Obvykle se používají v sériově vyráběných spotřebních zařízeních. Dražší moduly displejů mají nejčastěji vestavěné ovladače s paralelním rozhraním, s počtem bitů v závislosti na rozlišení a počtu barev displeje. Například moduly textových a monochromatických displejů mají nejčastěji 4bitové nebo 8bitové rozhraní a několik dalších kontrolních signálů (R/W, E, RS). Menší grafické displeje mohou mít 8bitové nebo 16bitové rozhraní ovládané dalšími kontrolními signály. Miniaturní grafické a textové moduly jsou stále častěji vybaveny alternativním vysokorychlostním sériovým rozhraním, např. SPI, I2C nebo jiným specializovaným rozhraním. LCD-TFT displeje mají nejčastěji standardizované, digitální, 24bitové RGB rozhraní.
OLED displeje
OLED displeje jsou vyrobeny technologií OLED, takže nevyžadují podsvícení. To umožňuje mnohem tenčí displeje s živými barvami a sytou černou barvou. Jsou velmi populární v nositelné elektronice. Tento typ displeje poskytuje vynikající, téměř nezávislou na okolním osvětlení kvalitu obrazu. Stále oblíbenější jsou monochromatické OLED displeje. Mimo jiné se vyrábějí moduly, které jsou funkčními ekvivalenty modulů LCD displejů, ale zároveň jsou tenčí a poskytují mnohem lepší čitelnost prezentovaných zpráv i na slunečním světle.
VFD displeje
U VFD displeje svítí luminofor pokrývající katodu a jeho konstrukce připomíná triodu. Znaky se zapínají pomocí mřížky umístěné nad luminoforem a elektrony jsou vzbuzovány zářícím, velmi tenkým žhavícím vláknem. Starší modely VFD displejů vyžadovaly složité, propracované napájení (napájení žhavícího vlákna střídavým napětím, vysoké napájecí napětí segmentů) a vysokonapěťové ovladače. Novější modely jsou vyráběny v podobě modulu napájeného jedním napětím (nutné měniče jsou vestavěné na jeho desce) a řízený pomocí digitálního rozhraní. Díky tomu je ovládání z pohledu konstruktéra shodné se standardem v jiných populárních řadách LCD displejů. VFD displej poskytuje velmi dobrou čitelnost obrazu. Na plném slunečním světle funguje v širším teplotním rozsahu než LCD displeje a zároveň u něj nedochází k jevu „rozmazání“ při nízkých teplotách. Kvůli žhavícímu vláknu však VFD displej vyžaduje značný napájecí proud. Proto nezapomeňte zajistit dostatečně účinný zdroj napájení.
e-paper
Displeje typu e-paper (e-ink) zobrazují informace změnou polarity částic. Vyžadují napájení pouze v případě změny stavu, a proto jsou energeticky velmi úsporné. Vzhledem ke značné setrvačnosti jsou tyto displeje vhodné především pro zobrazování statických informací, jako jsou stránky elektronických knih a elektronických novin v čtečkách nebo etikety produktů. První displeje tohoto typu byly monochromatické. Nyní již jsou dostupné a používané barevné displeje.
Chytré displeje
Chytré displeje jsou většinou TFT displeje integrované s pokročilou ovládací deskou do jednoho modulu. Na desce je specializovaný ovladač s vestavěným mikrokontrolérem, přídavná paměť, rozšiřující konektory atd. Mají vestavěné vzory zobrazovacích prvků nebo umožňují nahrát vlastní, vytvořené konstruktérem. Jsou velmi často integrovány do dotykového panelu (odporového nebo kapacitního) a mají základní zvukovou signalizaci (bzučák). Díky tomu má displej mnohem více možnosti fungování, snadněji se obsluhuje a méně zatěžuje hlavní systém. Tyto modely displejů mohou mít také možnost připojení desek modulů rozšiřujících funkčnost. Paměť některých displejů lze rozšířit pomocí SD nebo microSD karty. Je možné na ní ukládat skripty, definice grafik a fontů používaných na obrazovce. Chytré displeje mohou také mít vlastní pouzdro a rozhraní pro externí kontrolní zařízení, které nemusí být nutně lokální, například RS485 pro PC nebo programovatelný automat PLC. Funkčně se podobají HMI panelům.
Výběr displeje podle použití
Při výběru displeje pro aplikaci je třeba věnovat pozornost mnoha faktorům. Mezi nimi jsou nejdůležitější typ zobrazovaných informací, jejich počet a dostupný typ rozhraní. Tyto budou mít přímý vliv na rozměry displeje a jeho typ (digitální, alfanumerický, grafický, speciální atd.).
Není rovněž možné vybírat displej bez zohlednění světelných podmínek a teplotního rozsahu, ve kterém bude zařízení provozováno. Například LCD displeje špatně fungují při nízkých teplotách, ve kterých se naopak osvědčí VFD, LED, OLED. OLED displeje, na kterých jsou informace prezentovány vizuálně téměř stejně jako na VFD, vytlačují mnohem dražší VFD a nahrazují je v různých vozidlech.
Jako další v pořadí je dostupné napájení, to znamená, zda bude displej fungovat na mobilním nebo stacionárním zařízení. Je třeba také zvážit počet napětí potřebných pro napájení – čím je jich více, tím je obtížnější používat takový displej na mobilním zařízení.
Důležitým faktorem je také typ rozhraní, pomocí kterého bude displej ovládán. Pokud má například navrhované zařízení propracovaný mikrokontrolér a bude sériově vyráběno, je dobré použít levný LCD displej bez vestavěného kontroléru a ovládat jej výše uvedeným procesorem, což výrazně sníží cenu hotového řešení.
Sklad:
