Displeje
(6 625)Displej je jedným zo základných prvkov používateľského rozhrania. V súčasnosti sa často kombinuje s dotykovým rozhraním, ktoré umožňuje získať rôzne funkcie.
Jednoduchšie LED segmentové displeje zobrazujú jednotlivé grafické znaky - zvyčajne čísla alebo písmená. O niečo zložitejšie displeje, napríklad maticové displeje, môžu zobrazovať jednotlivé grafické znaky zložené zo svietiacich bodov. Moduly s alfanumerickým displejom zobrazujú reťazce znakov zvyčajne v 1 až 4 riadkoch. Grafické displeje sú najvýkonnejšie a v závislosti od rozlíšenia a počtu dostupných farieb môžu zobrazovať informácie vo forme grafiky v kvalite závislej od rozlíšenia a technológie použitej na výrobu displeja. Použitie grafického displeja tiež poskytuje možnosť používať písma so škálovateľnou výškou.
Druhy displejov
Displeje možno rozdeliť podľa technológie výroby, spôsobu prezentácie informácií, typu zabudovaného kontroléra a typu krytu.Najobľúbenejšie displeje založené na technológii LED sú segmentové a maticové displeje. Počet segmentov LED aj pixelov sa môže líšiť v závislosti od modelu displeja. K dispozícii je tiež široká škála veľkostí a farieb. Najbežnejšie sú 7-segmentové LED displeje a matice s rozlíšením 5x7 LED bodov, ale existujú aj displeje napr. so 16 segmentmi, ktoré možno použiť na zobrazenie takmer akéhokoľvek znaku z palety ASCII. LED displej zvyčajne nemá zabudovaný kontrolér a musíte si ho vytvoriť sami na základe digitálnych obvodov alebo pomocou špecializovaných driverov pre LED displeje.
LCD displej
V súčasnosti sa väčšina displejov používaných v každodenných zariadeniach vyrába technológiou LCD. Medzi nimi sú tieto displeje: digitálne, alfanumerické, grafické a špeciálne, t. j. také, ktoré môžu zobrazovať symboly špecifické pre danú aplikáciu. Symboly sú často kombinované s variabilným obsahom. Existujú napríklad displeje pre prehrávače CD, ktoré môžu zobrazovať čísla, analógové hodiny, symboly nahrávky, poznámky, slúchadlá atď.
LCD displej nesvieti vlastným svetlom – potrebuje osvetlenie pozadia. Realizuje sa mnohými spôsobmi – od pasívneho osvetlenia, ktoré sa dosahuje pomocou reflexného alebo odrazového materiálu, až po aktívne, realizované pomocou vysokonapäťovej elektroluminiscenčnej fólie alebo LED diód. Obraz sa môže zobraziť ako pozitívny (zosvetlené pozadie, stmavené znaky) alebo negatívny (tmavé pozadie, zosvetlené znaky). Obraz získaný na negatívnej obrazovke LCD sa podobá obrazu na obrazovke OLED a niekedy je dokonca ťažké rozlíšiť medzi modelmi displejov vyrobenými pomocou oboch technológií.Najlepšiu kvalitu farebného obrazu v súčasnosti poskytuje displej vyrobený technológiou TFT LCD. Skladá sa z miliónov pixelov RGB, ktoré pri správnej kontrole dokážu získať až 16,7 milióna farieb. Tento displej, podobne ako iné LCD displeje, vyžaduje podsvietenie.
Ovládanie LCD displeja
Ovládanie LCD displeja je rôzne. Najlacnejšie displeje nemajú zabudovaný kontrolér a vyžadujú si ovládanie prostredníctvom externej elektroniky. Tie sa zvyčajne používajú v masovo vyrábanej spotrebnej elektronike. Drahšie moduly displejov majú zvyčajne zabudované drivery s paralelným rozhraním, pričom počet bitov závisí od rozlíšenia a počtu farieb displeja. Napríklad monochromatické textové zobrazovacie moduly majú najčastejšie 4 alebo 8-bitové rozhranie a niekoľko ďalších riadiacich signálov (R/W, E, RS). Menšie grafické displeje môžu mať 8 alebo 16-bitové rozhranie, ktoré sa ovláda pomocou ďalších riadiacich signálov. Miniatúrne grafické a textové moduly sú čoraz častejšie vybavené aj alternatívnym vysokorýchlostným sériovým rozhraním, napríklad SPI, I2C alebo iným špecializovaným rozhraním. LCD-TFT displeje majú zvyčajne štandardizované, digitálne, 24-bitové rozhranie RGB.
OLED displeje
OLED displeje sú vyrobené pomocou technológie OLED, takže nepotrebujú podsvietenie. To umožňuje vyrábať oveľa tenšie displeje so živými farbami a hlbokou čiernou. Sú veľmi obľúbené v nositeľnej elektronike. Tento typ displeja poskytuje vynikajúcu kvalitu obrazu takmer nezávisle od okolitého svetla. Čoraz populárnejšie sú monochromatické OLED displeje. Okrem iného sa vyrábajú aj moduly, ktoré sú funkčne ekvivalentné s modulmi LCD displejov, ale zároveň sú tenšie a poskytujú oveľa lepšiu čitateľnosť prezentovaných správ aj na slnečnom svetle.
VFD displeje
Vo VFD displeji svieti luminofor pokrývajúci katódu a jeho štruktúra pripomína triódu. Znaky sa prepínajú pomocou mriežky nad luminoforom a elektróny sa budia cez žiariace, veľmi tenké vlákno. Staršie modely displejov VFD si vyžadovali komplikované, konštrukčne náročné napájanie (striedavé napájanie vlákna, vysokonapäťové napájanie segmentov) a vysokonapäťové ovládače. Novšie modely sa vyrábajú ako modul napájaný jedným napätím (potrebné meniče sú zabudované na jeho doske) a ovládaný prostredníctvom digitálneho rozhrania. Z pohľadu konštruktéra je teda ovládanie kompatibilné so štandardom v iných populárnych rodinách LCD. Displej VFD poskytuje veľmi dobrú čitateľnosť obrazu – pri plnom slnečnom svetle funguje v širšom teplotnom rozsahu ako displeje LCD a zároveň nedochádza k "defektom obrazu" pri nízkych teplotách. Kvôli žhaviacemu vláknu však VFD displej vyžaduje značný napájací prúd, preto je potrebné pamätať na zabezpečenie dostatočne účinného zdroja napájania.
e-papier
Displeje typu e-papier (e-ink) zobrazujú informácie zmenou polarity častíc. Vyžadujú napájanie len na zmenu stavu, takže sú energeticky veľmi účinné. Vzhľadom na svoju vysokú zotrvačnosť sú tieto displeje vhodné predovšetkým na zobrazovanie statických informácií, ako sú stránky e-bookov a elektronických novín v elektronických čítačkách alebo etikety výrobkov. Prvé displeje tohto typu boli monochromatické. V súčasnosti sú k dispozícii a používajú sa farebné displeje.
Inteligentné displeje
Inteligentné displeje sú väčšinou displeje TFT kombinované s pokročilou riadiacou doskou do jedného modulu. Doska obsahuje špecializovaný radič so zabudovaným mikrokontrolérom, prídavnú pamäť, rozširujúce konektory atď. Majú zabudované vzory zobrazovaných prvkov alebo umožňujú nahrať vlastné, vytvorené konštruktérom. Veľmi často sú integrované s dotykovým panelom (odporovým alebo kapacitným) a majú základnú zvukovú signalizáciu (buzzer). Vďaka tomu má displej oveľa väčšie možnosti ovládania, jednoduchšiu manipuláciu a menšie zaťaženie hlavného systému. Tieto modely displejov môžu mať aj možnosť pripojenia modulových dosiek na rozšírenie funkcií. Pamäť niektorých displejov možno rozšíriť pomocou karty SD alebo microSD - na túto kartu možno uložiť skripty, definície grafiky a písma používané na obrazovke. Inteligentné displeje môžu mať aj vlastný kryt a rozhranie s externým riadiacim zariadením, nie nevyhnutne lokálnym, napríklad RS485 s PC alebo PLC jednotkou. Funkčne sa podobajú panelom HMI.
Výber displeja podľa použitia
Pri výbere displeja pre aplikáciu je potrebné venovať pozornosť mnohým faktorom. Medzi nimi je najdôležitejší typ zobrazovaných informácií, ich počet a typ dostupného rozhrania. Tie priamo ovplyvňujú rozmery displeja a jeho typ (digitálny, alfanumerický, grafický, špeciálny atď.).
Takisto nie je možné vybrať displej bez zohľadnenia svetelných podmienok a teplotného rozsahu, v ktorom sa bude používať. Napríklad LCD displeje majú slabý výkon pri nízkych teplotách, zatiaľ čo VFD, LED a OLED majú dobrý výkon. OLED displeje, ktoré zobrazujú informácie takmer rovnakým vizuálnym spôsobom ako VFD, vytláčajú drahšie VFD a nahrádzajú ich v rôznych vozidlách.
Ďalším v hierarchii je dostupné napájanie, t. j. či bude displej fungovať v prenosnom alebo stacionárnom zariadení. Treba zvážiť aj počet napätí potrebných na napájanie – čím viac napätí, tým ťažšie je takýto displej použiť v prenosnom zariadení.
Dôležitým faktorom je aj typ rozhrania, prostredníctvom ktorého sa bude displej ovládať. Ak napríklad navrhujete zariadenie, ktoré má sofistikovaný mikrokontrolér a bude sa vyrábať hromadne, možno sa vám oplatí použiť lacný LCD displej bez zabudovaného radiča a ovládať ho pomocou spomínaného procesora, čo výrazne zníži cenu hotového riešenia.
Sklad:
