Afişaje
(6 408)Afişajul este unul dintre elementele de bază ale interfeţei cu utilizatorul. La ora actuală este asociat adeseori cu o interfaţă tactilă, ceea ce permite obţinerea unor diverse funcţionalităţi.
Afişajele mai simple cu segmente LED prezintă caractere individuale - de obicei cifre sau litere. Afişajele puţin mai extinse, de exemplu cele cu matrice, pot prezenta caractere individuale compuse din puncte luminoase. Modulele de afişaje alfanumerice afişează şiruri de caractere de obicei pe 1 până la 4 rânduri. Cele mai mari posibilităţi sunt oferite de afişajele grafice, care, în funcţie de rezoluţie şi de numărul de culori disponibile, pot afişa informaţii în formă grafică, cu o calitate care depinde de rezoluţie şi tehnologia cu ajutorul căreia a fost produs respectivul model de afişaj. Utilizarea unui afişaj grafic oferă şi posibilitatea folosirii de fonturi cu înălţime scalabilă.
Tipuri de afişaje
Afişajele pot fi clasificate în funcţie de tehnologia de fabricaţie, modul de prezentare a informaţiilor, tipul de controler integrat şi tipul carcasei.
Printre cele mai populare afişaje realizate pe baza tehnologiei LED se numără afişajele cu segmente şi matrice. Atât numărul de segmente LED, cât şi de pixeli ai afişajului poate diferi de la model la model. Este disponibilă o gamă largă de dimensiuni şi culori. Cel mai adesea sunt folosite afişaje LED cu 7 segmente şi matrice cu rezoluţia de 5x7 puncte LED, însă pot fi întâlnite şi afişaje, de exemplu, cu 16 segmente, cu ajutorul cărora poate fi afişat aproape orice caracter ASCII. În mod obişnuit, un afişaj LED nu are un controler integrat şi acesta trebuie realizat pe cont propriu pe baza unor circuite digitale sau cu ajutorul unor drivere specializate pentru afişaje LED.
Afişajul LCD
În prezent, majoritatea afişajelor folosite în bunurile de larg consum sunt fabricate în tehnologie LCD. Printre acestea se află afişaje: digitale, alfanumerice, grafice, speciale, acestea din urmă putând afişa simboluri specifice unei anumite utilizări. Adesea simbolurile sunt asociate unui conţinut variabil. De exemplu, sunt fabricate afişaje pentru CD playere care pot prezenta cifre, ceas analogic, simboluri ale discului, note muzicale, căşti etc.
Afişajul LCD nu luminează cu propria lumină - necesită iluminare de fundal. Aceasta este realizată în mai multe moduri - de la iluminarea pasivă, obţinută cu ajutorul unui material reflectant sau reflexiv până la cea activă, realizată cu ajutorul unei folii electroluminescente de înaltă tensiune sau al unor diode LED. Imaginea poate fi afişată ca fundal luminos cu caractere întunecate sau ca fundal întunecat cu caractere luminoase. Imaginea obținută pe un ecran LCD din al doilea tip amintește de imaginea de pe un ecran OLED și uneori este chiar greu să deosebim modelele de afișaje fabricate în cele două tehnologii.
În prezent, cea mai bună calitate a unei imagini color este oferită de afișajele realizate în tehnologia LCD TFT. Acestea sunt alcătuite din mai multe milioane de pixeli RGB, care, controlaţi în mod corespunzător, pot genera până la 16,7M de culori. Acest afişaj, la fel ca şi alte LCD-uri, necesită iluminare de fundal.
Controlul afişajului LCD
Controlul unui afişaj LCD poate fi realizat în diferite moduri. Cele mai ieftine nu au un controler integrat şi trebuie controlate cu ajutorul unor circuite electronice externe. Adesea acestea sunt utilizate în aparatele de consum fabricate în masă. Modulele de afişaje mai scumpe cel mai adesea au controlere integrate, cu interfaţă paralelă, al căror număr de biţi depinde de rezoluţia şi numărul de culori al afişajului. De exemplu, modulele de afişaje tip text, monocromatice cel mai adesea au o interfaţă de 4 sau 8 biţi şi câteva semnale de control suplimentare (R/W, E, RS). Afişajele grafice mai mici pot avea o interfaţă de 8 sau 16 biţi, controlată cu ajutorul unor semnale de control suplimentare. Modulele miniatură grafice şi tip text sunt prevăzute, tot mai frecvent, şi cu o interfaţă serială rapidă, alternativă, de exemplu SPI, I2C sau o alta, specializată. Afişajele LCD-TFT cel mai adesea au o interfaţă RGB pe 24 biţi standardizată, digitală.
Afişajele OLED
Afişajele OLED sunt construite în tehnologia OLED, astfel încât nu necesită iluminare. Acest lucru permite obţinerea unor afişaje mult mai subţiri, cu culori vii şi negru profund. Sunt foarte des întâlnite în dispozitivele electronice portabile. Acest tip de afişaj asigură o calitate a imaginii perfectă, care aproape nu depinde de lumina ambiantă. De o popularitate tot mai mare se bucură afişajele OLED monocromatice. Sunt produse, printre altele, module care sunt echivalentele funcţionale ale modulelor de afişaje LCD, dar sunt mai subţiri decât acestea şi asigură o lizibilitate mult mai bună a mesajelor prezentate, inclusiv în lumina soarelui.
Afişajele VFD
Într-un afişaj VFD, va lumina stratul de luminofor care acoperă catodul, iar construcţia afişajului este asemănătoare cu cea a unei triode. Caracterele sunt activate cu ajutorul grilei aflate deasupra luminoforului, iar electronii sunt emişi de filamentul foarte subţire, adus la incandescență. Modelele mai vechi de afişaje VFD necesitau o alimentare complicată, extinsă (filamentul era alimentat la tensiune alternativă, iar segmentele la înaltă tensiune) şi drivere de înaltă tensiune. Modelele mai noi sunt fabricate sub formă de modul alimentat cu o singură tensiune (convertoarele necesare sunt integrate pe placa acestuia) şi controlat cu ajutorul unei interfeţe digitale. Astfel, din punctul de vedere al constructorului, controlul respectă standardul din alte game populare de afişaje LCD. Afişajul VFD asigură o foarte bună vizibilitate a imaginii - în plin soare funcţionează într-un domeniu de temperaturi mai mare decât afişajele LCD şi, totodată, nu prezintă efectul de ghosting la temperaturi joase. Din cauza filamentului însă, afişajul LCD necesită un curent de alimentare considerabil, de aceea trebuie să asigurăm o sursă de alimentare cu o eficienţă corespunzătoare.
E-paper
Afişajele de tip E-paper (E-ink) afişează informaţiile prin schimbarea polarizării particulelor. Necesită alimentare doar la modificarea stării, astfel încât consumă foarte puţină energie. Din cauza inerţiei semnificative, aceste afişaje sunt potrivite, în primul rând, pentru prezentarea de informaţii statice, precum pagini de cărţi sau publicaţii electronice pe cititoare sau pe etichetele produselor. Primele afişaje de acest tip au fost monocromatice. La ora actuală sunt deja disponibile şi utilizate afişaje color.
Afişaje inteligente
Afişajele inteligente sunt, în mod predominant, afişaje TFT combinate cu o placă de control avansată într-un singur modul. Pe placă se află un controler specializat cu un microcontroler integrat, memorie suplimentară, conectori de extensie etc. Au integrate modele de elemente afişate sau permit încărcarea unora proprii, create de proiectant. Foarte adesea sunt integrate cu un panou tactil (rezistiv sau capacitiv) şi sunt prevăzute cu o semnalizare sonoră de bază (buzzer). Astfel, afişajul are mult mai multe posibilităţi de funcţionare, cu o operare comodă şi o solicitare redusă a sistemului principal. Aceste modele de afişaje pot avea şi posibilitatea de conectare a unor plăci de module care extind funcţionalitatea. Memoria anumitor afişaje poate fi extinsă cu ajutorul unui card SD sau microSD – pe acesta pot fi stocate scripturi, definiții ale elementelor grafice şi fonturilor folosite pe ecran. Afişajele inteligente pot avea propria carcasă şi interfaţă pentru un echipament de control extern, nu neapărat local, de exemplu RS485 pentru un PC sau controler PLC. Sub aspect funcţional, amintesc de panourile HMI.
Alegerea afişajului potrivit
Atunci când alegem afişajul pentru o aplicaţie trebuie să avem în vedere mai mulţi factori. Cei mai importanţi sunt tipul de informaţii afişate, numărul acestora şi tipul de interfaţă disponibil. Aceste elemente se vor reflecta în mod direct asupra dimensiunilor afişajului şi tipului acestuia (digital, alfanumeric, grafic, special etc.)
De asemenea, nu putem alege un afişaj fără să ţinem seama de condiţiile de iluminare şi de intervalul de temperatură în care va fi folosit echipamentul. De exemplu, afişajele LCD sunt nesatisfăcătoare la o temperatură joasă, în care funcţionează însă foarte bine VFD, LED, OLED. Afişajele OLED, pe care informaţiile sunt prezentate, din punct de vedere vizual, aproape la fel ca pe VFD, au început să le lase mult în urmă pe mai scumpele VFD şi le iau locul în diverse vehicule.
Următorul factor în ierarhie este alimentarea disponibilă, şi anume dacă afişajul va funcţiona într-un echipament portabil sau staţionar. Trebuie examinat şi numărul de tensiuni necesare pentru alimentare - cu cât sunt mai multe, cu atât mai greu va fi de utilizat respectivul afişaj într-un echipament portabil.
Un factor important este şi tipul interfeţei prin care va fi controlat afişajul. De exemplu, dacă echipamentul proiectat are un microcontroler extins şi va fi produs în masă, merită folosit un afişaj LCD ieftin, fără controler integrat, acest afişaj urmând a fi controlat cu ajutorul procesorului amintit, ceea ce va scădea cu mult preţul echipamentului final.
Depozit:
