Display
(6 199)Il display è uno degli elementi base dell'interfaccia utente. Al giorno d'oggi spesso viene abbinato con un'interfaccia tattile, che consente l'ottenimento di diverse funzionalità.
I display LED a segmenti più semplici mostrano singoli caratteri grafici, in genere numeri o lettere. Display leggermente più avanzati, come i display a matrice, possono visualizzare singoli caratteri grafici composti da punti luminosi. I moduli di visualizzazione alfanumerici in genere consentono la visualizzazione di stringhe di caratteri da 1 a 4 righe. Le maggiori possibilità sono offerte dai display grafici che a seconda della risoluzione e del numero di colori disponibili, possono visualizzare informazioni sotto forma di grafiche di qualità dipendente dalla risoluzione e dalla tecnologia utilizzata per produrre il modello di display. L'uso di un display grafico inoltre offre la possibilità di utilizzare caratteri con altezza scalabile.
Tipi di display
I display possono essere suddivisi per tecnologia, modalità di presentazione delle informazioni, tipo di controller integrato e tipo di alloggiamento.
I display più popolari realizzati nella tecnologia LED, includono i display a segmenti e a matrice. Sia il numero di segmenti LED, che i pixel, possono variare a seconda dei modelli di display. Inoltre è disponibile una vasta gamma di dimensioni e colori. I display LED a 7 segmenti e le matrici a LED con risoluzione 5x7 sono i più comuni, tuttavia vi sono anche display a 16 segmenti, con i quali è possibile visualizzare quasi tutti i caratteri della scala ASCII. In genere il display LED non dispone di un controller integrato e questo deve essere realizzato in modo indipendente, sfruttando sistemi digitali o utilizzando driver specializzati per display LED.
Display LCD
Al giorno d'oggi, la maggior parte dei display utilizzati nei dispositivi di consumo sono realizzati nella tecnologia LCD. Questi includono display: digitali, alfanumerici, grafici, dedicati, ossia in grado di visualizzare simboli specifici di una determinata applicazione. Spesso i simboli sono abbinati a contenuti variabili. Ad esempio vengono prodotti display per lettori CD in grado di visualizzare numeri, orologio analogico, simboli dei dischi, note, cuffie, ecc.
Il display LCD non si illumina di luce propria: richiede la retroilluminazione dello sfondo. Questa funzione viene realizzata in molti modi: dalla retroilluminazione passiva, realizzata mediante l'impiego di materiale riflettente, alla retroilluminazione attiva, realizzata tramite l'impiego di una pellicola elettroluminescente ad alta tensione o mediante diodi LED. L'immagine può essere visualizzata come positiva (sfondo illuminato, caratteri scuri) o negativa (sfondo scuro, caratteri illuminati). L'immagine ottenuta sullo schermo LCD negativo assomiglia a quella di uno schermo OLED, e a volte è difficile distinguere tra modelli di display realizzati utilizzando queste tecnologie.
Attualmente i display realizzati nella tecnologia LCD TFT offrono la migliore qualità dell'immagine a colori. Questo display è composto da molti milioni di pixel RGB, che adeguatamente gestiti consentono l'ottenimento di fino a 16,7 milioni di colori. Il display, similmente ad altri LCD, richiede la retroilluminazione dello sfondo.
Gestione del display LCD
La gestione del display LCD avviene in modi differenti. I più economici non dispongono di un controller integrato e richiedono il controllo tramite circuiti elettronici esterni. Di solito vengono utilizzati in dispositivi di consumo prodotti in serie. I moduli di visualizzazione più costosi spesso dispongono di driver integrati con interfaccia parallela, con un numero di bit che dipende dalla risoluzione e dal numero di colori del display. Ad esempio, i moduli dei display di testo, monocromatici il più delle volte dispongono di un'interfaccia a 4 o 8 bit e diversi segnali di controllo aggiuntivi (R/W, E, RS). I display grafici più piccoli possono disporre di un'interfaccia a 8 o 16 bit, controllata tramite segnali di controllo aggiuntivi. I moduli grafici e di testo in miniatura sono sempre più frequentemente dotati di un'interfaccia seriale alternativa ad alta velocità, ad es. SPI, I2C o altra interfaccia dedicata. I display LCD-TFT generalmente dispongono di un'interfaccia RGB digitale standardizzata a 24 bit.
Display OLED
I display OLED sono realizzati nella tecnologia OLED, pertanto non necessitano di retroilluminazione. Ciò consente di realizzare display molto più sottili, con colori vivaci ed un nero profondo. Sono molto popolari nell'elettronica indossabile. Questo tipo di display offre un'eccellente qualità dell'immagine quasi indipendente dall'illuminazione ambientale. I display OLED monocromatici godono di una sempre crescente popolarità. Tra le altre cose, vengono prodotti moduli, che costituiscono l'equivalente funzionale dei moduli LCD, ma allo stesso tempo sono più sottili e assicurano una leggibilità molto migliore dei messaggi presentati anche alla luce del sole.
Display VFD
Nel display VFD viene illuminato il luminoforo che ricopre il catodo e la sua struttura assomiglia ad una triade. I caratteri vengono attivati tramite una griglia disposta sopra il luminoforo, e gli elettroni vengono eccitati da un filamento incandescente molto sottile. I modelli più vecchi di display VFD richiedevano l'impiego di un alimentatore complesso ed esteso (alimentazione del filamento con corrente AC, alimentazione ad alta tensione dei segmenti) e driver ad alta tensione. I modelli più recenti sono realizzati sotto forma di un singolo modulo di tensione (i convertitori necessari sono integrati nella sua scheda) e gestiti tramite un'interfaccia digitale. Grazie a questa soluzione, dal punto di vista del costruttore, il controllo è conforme allo standard utilizzato in altre famiglie popolari di display LCD. I display VFD offrono un'ottima leggibilità dell'immagine: in piena luce solare opera in un intervallo di temperatura più ampio rispetto ai display LCD e allo stesso tempo non ha luogo il fenomeno dei ritardi alle basse temperature. Per via della presenza del filamento, tuttavia, il display VFD richiede una corrente di alimentazione significativa, pertanto vale la pena ricordare di predisporre una sorgente di alimentazione sufficientemente efficiente.
E-paper
I display di tipo e-paper (e-ink) visualizzano le informazioni modificando la polarità delle particelle. Necessitano di alimentazione solo per il cambiamento dello stato, ciò li rende molto efficienti dal punto di vista energetico. A causa della loro notevole inerzia, questi display sono adatti principalmente per la visualizzazione di informazioni statiche, come e-book ed e-newspaper in lettori o etichette di prodotti. I primi display di questo tipo erano monocromaci. Attualmente sono disponibili e vengono utilizzati display a colori.
Display smart
I display smart sono per lo più display TFT abbinati ad una scheda di controllo avanzata in un unico modulo. Sulla scheda è presente un controller dedicato con microcontroller integrato, memoria aggiuntiva, connettori di espansione, ecc. Dispongono di modelli integrati di elementi di visualizzazione o consentono il caricamento di modelli propri, creati dal costruttore. Molto spesso vengono integrati nel touch pad (resistivo o capacitivo) e dispongono di segnalazione acustica base (cicalino). Ciò consente al display prestazioni nettamente migliori, con facilità d'uso e minore carico sul sistema principale. Questi modelli di display inoltre possono consentire il collegamento di schede di moduli di espansione delle funzionalità. La memoria di alcuni display può essere espansa mediante schede SD o schede microSD: al loro interno è possibile memorizzare script, definizioni grafiche e tipi di caratteri utilizzati sullo schermo. I display smart inoltre possono disporre di un proprio alloggiamento e interfaccia per un dispositivo di controllo esterno, non necessariamente locale, come RS485 per computer PC o controller PLC. Dal punto di vista funzionale, assomigliano ai pannelli HMI.
Scelta del display in funzione dell'applicazione
Scegliendo un display per una determinata applicazione è necessario prestare attenzione a molti fattori. Tra questi, i più importanti sono il tipo di informazioni visualizzate, il loro numero e il tipo di interfaccia disponibile. Questi parametri influiranno direttamente sulle dimensioni del display e sul suo tipo (digitale, alfanumerico, grafico, speciale, ecc.).
È impossibile scegliere il display senza considerare le condizioni di illuminazione e l'intervallo di temperatura in cui verrà utilizzato il dispositivo. Ad esempio, i display LCD funzionano male a basse temperature, dove invece saranno ideali i display VFD, LED, OLED. I display OLED su cui vengono presentate visivamente le informazioni quasi come sui display VFD, soppiantano i display VFD molto più costosi e li sostituiscono in vari veicoli.
Poiché il secondo parametro nella lista è l'alimentatore, ciò significa che il display funzionerà in un dispositivo mobile o su un dispositivo fisso. Inoltre è necessario prendere in considerazione il numero di tensioni necessarie per l'alimentazione: maggiore è il numero di tensioni, più è difficile utilizzare un tale display nel proprio dispositivo mobile.
Un fattore importante è anche il tipo di interfaccia con cui verrà gestito il display. Ad esempio, se il dispositivo progettato dispone di un microcontroller esteso e sarà prodotto in serie, sarà una buona idea utilizzare un display LCD economico senza controller integrato, e controllarlo con il suddetto processore, che consentirà di ridurre decisamente il prezzo del dispositivo finito.
Magazzino:
