Làm thế nào để chọn đúng TFT LCD cho các ứng dụng nhúng

Lời giới thiệu

Chọn màn hình cho một hệ thống nhúng khó hơn vẻ ngoài. bạn phải cân bằng hiệu suất, độ tin cậy và chi phí tất cả cùng một lúc, và màn hình tiêu dùng sẽ không cắt nó.Các mô-đun LCD TFT nhúng cần hoạt động trong ngân sách điện hạn chế. Chúng phải sống sót thay đổi nhiệt độ mà sẽ giết chết một bảng điều khiển tiêu dùng điển hình. giao diện phải phù hợp với bất kỳ bộ điều khiển bạn đang sử dụng. và mô-đun cần phải có sẵn trong nhiều năm,không phải thángNếu làm sai bất cứ điều gì, bạn sẽ bị trì hoãn lịch trình, ngân sách bị thổi bay, hoặc trở lại từ lĩnh vực.Bài viết này đi qua các yếu tố thực sự quan trọng khi chọn một TFT LCD cho công việc nhúng.

Sức mạnh và giao diện: Những điều không thể thương lượng

Hệ thống của bạn hoạt động bằng điện áp nào

Hầu hết các bảng tích hợp chạy ở 3.3V hoặc 5V logic. màn hình của bạn cần phải phù hợp mà không có các giai đoạn điều chỉnh bổ sung. một số mô-đun LCD TFT tích hợp hỗ trợ một nguồn 3.3V,Giữ đường dẫn năng lượng sạch sẽ.. Nếu hệ thống của bạn được chạy bằng pin, hãy tìm các mô-đun sử dụng dưới 1 mA trong trạng thái chờ.Luôn luôn kiểm tra chéo số điện của mô-đun ở trạng thái hoạt động và chờ so với ngân sách hệ thống của bạn trước khi khóa trong một lựa chọn.

Các tùy chọn giao diện và ý nghĩa của chúng

Giao diện điều khiển rất nhiều quyết định thiết kế của bạn.

SPI là bạn của bạn cho màn hình nhỏ lên đến khoảng 3,5 inch. Nó sử dụng khoảng 6 đến 8 chân tín hiệu, hoạt động tốt khi bộ vi điều khiển của bạn có I / O hạn chế.SPI không thể đẩy tốc độ khung hình cao hoặc độ phân giải lớn, vì vậy bỏ qua nó cho bất cứ điều gì với video hoặc hoạt hình.

RGB song song cung cấp cho bạn nhiều thông lượng cho màn hình trung bình trong 3,5 đến 7 inch sân bóng đá. Bạn trả tiền cho nó trong số pin. mong đợi 16 đến 24 dòng dữ liệu cộng với tín hiệu điều khiển.Kết hợp nó với một MCU có đủ I / O hoặc một bộ xử lý ứng dụng.

LVDS thay thế cho màn hình 7 inch trở lên. Cặp chênh lệch xử lý dữ liệu tốc độ cao và loại bỏ tiếng ồn điện tốt, điều quan trọng trong các nhà máy và môi trường công nghiệp.Bạn sẽ cần một máy phát LVDS trên bảng của bạn.

MIPI DSI xuất hiện trong các thiết kế cao cấp chạy bộ xử lý ứng dụng. Nó cung cấp băng thông vững chắc với ít chân hơn so với song song RGB. Độ phân giải từ 3.5 inch lên đến 10 inch hoặc nhiều hơn có thể quản lý. Các bộ điều khiển MIPI DSI thường sống bên trong các bộ xử lý và SoC dựa trên ARM.

Mô hình quang học phụ thuộc vào nơi hiển thị

Ánh sáng liên quan đến môi trường ánh sáng

Hãy nghĩ về nơi thiết bị sẽ thực sự ngồi.

Thiết bị công nghiệp trong nhà như thiết bị đầu cuối nhà máy và máy quét kho cũng ổn với 300 đến 500 cd / m2.

Các mô-đun độ sáng cao sử dụng mảng LED mạnh hơn và phim quang để có thể đọc được dưới ánh nắng mặt trời trực tiếp.IPS cũng giúp ở đây bằng cách giữ độ tương phản ở góc nhìn rộng hơn.

Các dụng cụ y tế và phòng thí nghiệm nằm ở giữa. Mục tiêu 400 đến 600 cd / m2 với tỷ lệ tương phản 800: 1 hoặc tốt hơn nếu màu sắc chính xác quan trọng cho chẩn đoán.

góc nhìn: TN so với IPS

Các tấm TN có giá rẻ hơn và phản ứng nhanh hơn. Vấn đề là độ nhạy góc. Sự thay đổi màu sắc và giảm độ tương phản trở nên đáng chú ý sau khoảng 30 đến 40 độ xa trung tâm.Đối với một công cụ chẩn đoán cầm tay mà người vận hành nhìn thẳng vàoTN hoạt động tốt.

Nếu nhiều người có thể nhìn vào màn hình từ các vị trí khác nhauhoặc nếu màn hình được gắn ở góc bên trong thùng, IPS là quyết định tốt hơn.

Temperature Requirements

Các thiết bị được nhúng vào kết thúc ở nhiều nơi khác nhau.

Các thiết bị trong nhà như dụng cụ phòng thí nghiệm, thiết bị đầu cuối POS và gian hàng thường cần -20 °C đến +70 °C. Môi trường nhà máy với bảng HMI và trạm điều khiển đẩy điều đó lên -30 °C đến +80 °C.Thiết bị ngoài trời như trạm giám sátCác thiết bị y tế gần bệnh nhân chỉ cần 0 °C đến + 50 °C.

Nhiều mô-đun LCD TFT cấp công nghiệp đi kèm với phạm vi nhiệt độ mở rộng. Một số bao gồm các tùy chọn sưởi ấm hoặc hỗn hợp tinh thể lỏng nhiệt độ rộng. Chọn một trong những điều kiện của bạn.

Thiết kế vật lý và cảm giác

Thiết lập và phù hợp cơ khí

Các mô-đun LCD TFT được cung cấp trong một vài định dạng cơ học. Các mô-đun tiêu chuẩn đi kèm với khung kim loại và lỗ gắn, đơn giản hóa việc tích hợp bảng cắt.thiết kế cơ khí tùy chỉnh là một lựa chọnCác kích thước chính cần xác minh bao gồm kích thước khu vực hoạt động và độ dày tổng thể, vị trí lỗ gắn và thông số kỹ thuật của sợi, hướng thoát FPC và chiều dài cáp,và tính tương thích bảng điều khiển cảm ứng nếu bạn có kế hoạch để thêm một.

Bảng cảm ứng: CTP hoặc RTP

Nhiều ứng dụng nhúng hoạt động tốt hơn với giao diện cảm ứng.Các bảng điều khiển cảm ứng kháng là cuộc gọi đúng khi các nhà điều hành đeo găng tay hoặc khi thiết bị có thể thấy độ ẩmMột số nhà cung cấp cung cấp kết hợp cảm ứng liên kết hoặc liên kết không khí để đơn giản hóa việc xây dựng của bạn.

Chuỗi cung ứng và chất lượng

Chứng chỉ quan trọng

Các ứng dụng công nghiệp và y tế thường yêu cầu dữ liệu độ tin cậy được ghi lại.Tuân thủ RoHS và REACH là tiêu chuẩn cho các thị trường châu ÂuCác thiết bị y tế có thể cần thêm tài liệu tương thích sinh học hoặc EMC.

Điều gì xảy ra khi bạn cần nhiều đơn vị hơn

Các sản phẩm nhúng tồn tại lâu hơn các thiết bị tiêu dùng.Kiểm tra rằng nhà cung cấp màn hình của bạn có thể hỗ trợ sản xuất lâu và sẽ không trao đổi thông số kỹ thuật mà không có thông báoCác giải pháp LCD TFT tùy chỉnh từ các nhà sản xuất xử lý R & D và sản xuất của riêng họ cho bạn kiểm soát tốt hơn so với các mô-đun tiêu dùng sẵn sàng.

Kết luận

TFT LCD phù hợp cho dự án nhúng của bạn là phù hợp với khả năng tương thích giao diện, hiệu suất quang học, phạm vi nhiệt độ và sự ổn định nguồn cung ứng so với những gì ứng dụng thực sự yêu cầu.Làm cho chúng đúng và bạn bỏ qua các chu kỳ thiết kế lại trong khi giữ cho sản phẩm trên đường ray.