Старая версия сайта

микроконтроллеры от ведущих мировых производителей

За последние три года продукция польской компании Riverdi прочно заняла свое место  в сегменте, где требуются простые в освоении и управлении цветные TFT-дисплеи. Это стало возможным за счет применения в TFT-модулях графических контроллеров FTDI. Сегодня Riverdi является единственным производителем TFT-дисплеев, кто использует в серийных модулях с диагоналями от 2.8” до 7” контроллеры FTDI FT8xx. Другим, не менее интересным решением Riverdi, является серия дисплеев под названием uxTouch. С этой линейкой дисплеев и возможностями по их модификации предлагаем познакомиться в данном обзоре.      

Сегодня, при выборе дисплея с сенсорным экраном, чаще всего решение принимается в пользу моделей с резистивным сенсором. Это продиктовано более низкой ценой такого решения по сравнению с дисплеями с емкостными сенсорами. Действительно, дисплей с резистивным сенсором стоит в среднем на 30%-35% дешевле аналогичного дисплея с емкостным сенсором. При прямом сравнении по цене дисплеев в стандартном исполнении (рис.1) худшие характеристики дисплея с резистивным сенсором (меньшие яркость, контрастность, износостойкость, удобство работы) нивелируются разницей в цене.

   

Рисунок 1. Дисплей 4.3" с резистивным сенсором (слева), и емкостным (справа)

Все, что сказано выше, справедливо для дисплеев в стандартном исполнении. В обоих случаях, будем ли мы применять дисплей с резистивным сенсором или выберем дисплей с емкостным, конструктивное исполнение корпуса изделия будет одинаково. Но ситуация  может поменяться в случае дисплеев uxTouch. Особенности технологии изготовления емкостного сенсора в данном решении используются для оформления внешнего вида дисплея и позволяют реализовать удобную реализацию его крепления (рис. 2).

Рисунок 2. Конструктивные особенности дисплеев uxTouch

В отличие от резистивной сенсорной панели, лицевая поверхность емкостной панели - это стекло. В стандартных моделях это стекло выполняется по размерам самого дисплея. Общая конструкция дисплеев в стандартном форм-факторе с емкостным и резистивным сенсорами не отличаются друг от друга. Тогда, как у дисплеев uxTouch это стекло выполняется с большими, чем у дисплея, размерами. За счет этого обеспечивается возможность использования его в качестве несущей конструкции. Для крепления дисплея к поверхности корпуса может использоваться клей или двухсторонняя адгезивная пленка. Дисплеи поставляются в трех вариантах, на выбор заказчика: без адгезивной пленки или с пленкой 3M 9495LE толщиной 0.2 мм или 0.5 мм. При выборе толщины клеевой пленки отталкиваются от характера поверхности, на которую дисплей будет устанавливаться. Для гладкой поверхности рекомендуется выбирать толщину 0.2 мм, для шероховатой – 0.5 мм. Минусом такого крепления является трудоемкая процедура демонтажа в случае возникновения такой необходимости. А положительным моментом является простота монтажа.

Вторым, менее очевидным на этапе выбора дисплея моментом, является внешнее оформление панели прибора, в которой будет установлен дисплей. При выборе дисплея в стандартном форм-факторе, неважно с резистивным или емкостным сенсором, в дальнейшем возникает вопрос внешнего оформления лицевой панели. При внутренней установке дисплея окно на лицевой панели должно быть специально подготовлено, например, как на готовых корпусах OKW (рис.3), или должна быть предусмотрена установка внешней декоративной рамки (рис. 4).

Рисунок 3. Корпус OKW Datec Mobil Box с окном под символьный дисплей

Рисунок 4. Декоративная рамка 4D Systems 

Оценим последний вариант с использованием рамки компании 4D Systems. Дисплей 4.3” Riverdi RVT4.3A480272TNWR00 с резистивным сенсором (рис. 1) стоит 27$ (цены на дисплеи указаны ориентировочно, на партию до 100 шт), рамка для дисплея с такой диагональю от компании 4D systems стоит порядка 14$, тогда как дисплей Riverdi uxTouch RVT43ULTNWC0x стоит 45$. Разница в цене между более дорогой моделью с емкостным сенсорным экраном серии uxTouch и дешевой моделью с резистивным сенсорным экраном компенсируется за счет дополнительных расходов на внешнее оформление корпуса прибора.

Кроме серийных вариантов изготовления цветовой окантовки стекла дисплеев uxTouch (черного и белого) и размеров этого стекла доступна возможность заказного оформления этого стекла под требования конкретного проекта. Самым дешевым вариантом заказного исполнения является возможность изменения цвета окантовки, нанесения логотипа и добавления окон под индикацию (рис.5). Более дорогой включает в себя, кроме перечисленных выше, также возможность изменения размеров стекла по чертежу заказчика.

Рисунок 5. Варианты заказных дисплеев uxTouch

На рисунке 6 показан пример заказного дисплея uxTouch 4,3”. Кроме цветовой схемы и логотипа на этом дисплее была опробована еще одна интересная особенность - возможность реализации дополнительных емкостных сенсорных кнопок. Образцы таких дисплеев есть во всех наших офисах, всегда можно придти и посмотреть, как они выглядят в "живую". Вариант передачи во временное пользование для оценки возможности применения таких дисплеев в ваших приложениях обсуждается в индивидуальном порядке. 

Рисунок 6. Пример заказного дисплея 4.3" 

На нашем дисплее (рис.6) реализованы три отдельных емкостных сенсорных кнопки, обработку которых, например, можно реализовать с помощью блока PTC (Peripheral Touch Controller) микроконтроллеров или специализированных микросхем серии QTouch Microchip (Atmel). В следующей статье покажем пример работы с этими кнопками с помощью блока PTC микроконтроллера SAM D21.

Альтернативным вариантом реализации дополнительных элементов сенсорного интерфейса может выступать штатный контроллер емкостного сенсорного экрана дисплея. В штатном режиме контроллер обрабатывает область сенсорного экрана, соответствующую размерам активной видимой области экрана дисплея и его разрешению. Если по периметру экрана дисплея предполагается размещение сенсорных кнопок, то активную область сенсорного экрана можно увеличить таким образом, чтобы перекрывать и эти дополнительные элементы.

С точки зрения выбора варианта реализации дополнительных кнопок главным моментом будет являться, какой вариант дисплея будет выбран в качестве базового. Компания Riverdi предлагает три основных типа дисплеев: без контроллера (интерфейсы RGB/LVDS), с контроллером SSD1963 и с контроллерами FT8xx. Для первых двух типов дисплеев имеет смысл рассматривать второй вариант, когда дополнительные сенсорные элементы обрабатываются штатным контроллером сенсорного экрана. В случае использования дисплеев с контроллерами FTDI, как в представленном выше образце (рис.6), ситуация другая. Эти графические контроллеры самостоятельно обрабатывают информацию, полученную от контроллера емкостного сенсорного экрана. Они самостоятельно обрабатывают координаты, могут сразу привязать их к графическим элементам на экране, осуществляют калибровку в соответствии с параметрами дисплея. Такой алгоритм работы препятствует обработке области сенсорного экрана, выходящего за рамки активной области дисплея. Отключение этих возможностей FT8xx или подключение контроллера сенсорного экрана напрямую к микроконтроллеру дает возможность работать и с дополнительной областью сенсора, но при этом мы лишаемся всей аппаратной обработки, заложенной в микросхемах FT8xx.

Аналогично описанным выше вариантам добавления дополнительных сенсорных элементов на панель дисплея можно реализовать и панель с сенсорными кнопками без дисплея. Емкостные сенсорные кнопки часто рассматриваются, как альтернатива пленочным или механическим клавиатурам. Технология uxTouch позволит реализовать конструктивно законченное решение. Для реализации сенсорных элементов подойдут оба варианта изготовления сенсоров, представленные выше. В таких приложениях выбор типа сенсорных элементов, в первую очередь, будет зависеть от количества элементов интерфейса. Например, нам нужен “телефонный” набор кнопок 3х4 – в этом случае более простым вариантом будет реализация на базе готового сенсорного экрана. Практически, в данном случае можно взять готовую сенсорную панель и в активной области сенсора нанести изображения требуемых кнопок. В итоге получим полностью готовую к работе реализацию сенсорной клавиатуры с уже встроенным и настроенным контроллером, общение с которым осуществляется по интерфейсу IIC. В рабочей программе останется принять координаты места касания и привязать их к конкретным кнопкам. Если требуется малое количество кнопок, то будет проще выполнить отдельные сенсоры, как на рисунке 6, по технологии QTouch и обрабатывать его у себя на микроконтроллере.

Итак, в данном обзоре мы постарались кратко познакомить читателей с дисплеями Riverdi серии uxTouch и дополнительными возможностями, которые дает данная технология. Еще раз отметим, что выбор дисплея только по цене не всегда оптимален. Итоговая стоимость будет зависеть от конструкции в целом, и внешнее оформление здесь играет не последнюю роль. Дисплеи с емкостными сенсорными панелями, в отличие от дисплеев  резистивными, стоят заметно дороже. Но при этом емкостные сенсорные экраны более удобны в работе и более устойчивы к внешним воздействиям. А дисплеи серии uxTouch, при этом, просты в монтаже и имеют законченный внешний вид, соответствующий современным требованиям.