Wie wählt man den richtigen TFT-LCD für eingebettete Anwendungen aus?

Einleitung

Die Auswahl eines Displays für ein eingebettetes System ist schwieriger, als es aussieht.Eingebettete TFT-LCD-Module müssen innerhalb enger Strombudgets funktionierenSie müssen Temperaturschwankungen überstehen, die ein typisches Konsumentenpanel töten würden.nicht MonateWenn man sich irren kann, kommt man mit verspäteten Zeitplänen, verknallten Budgets oder Rückkehr aus dem Feld.Dieser Artikel geht durch die wirklichen Faktoren, die bei der Auswahl eines TFT-LCD für eingebettete Arbeit zählen.

Leistung und Schnittstelle: Nicht verhandelbar

Auf welcher Spannung läuft Ihr System?

Die meisten eingebetteten Leiterplatten laufen mit 3,3 V oder 5 V-Logik. Ihr Display muss mit dieser ohne zusätzliche Regulierungsstufen übereinstimmen.Das hält den Stromweg sauber.Wenn Ihr System mit Batterie betrieben wird, suchen Sie nach Modulen, die im Standby-Zustand weniger als 1 mA verbrauchen.Überprüfen Sie immer die Leistungswerte des Moduls in aktiven und Standby-Zuständen mit Ihrem Systembudget, bevor Sie eine Wahl treffen.

Schnittstellenoptionen und ihre Bedeutung

Die Schnittstelle steuert viele Ihrer Designentscheidungen.

SPI ist ein guter Freund für kleine Displays bis etwa 3,5 Zoll. Es verwendet etwa 6 bis 8 Signalpins, was gut funktioniert, wenn Ihr Mikrocontroller begrenzte E/A hat. Der Haken ist die Bandbreite.SPI kann keine hohen Bildraten oder hohe Auflösungen vorantreiben, also überspringe es für alles mit Video oder Animationen.

RGB-Parallel gibt Ihnen mehr Durchsatz für mittlere Displays im 3,5 bis 7-Zoll-Ballpark. Sie zahlen für sie in Pin-Zählung. Erwarten Sie 16 bis 24 Datenlinien plus Kontrollsignale.Verknüpfen Sie es mit einer MCU, die ausreichend I/O oder einen Anwendungsprozessor hat.

LVDS übernimmt für Displays ab 7 Zoll. Differenzpaare verarbeiten Hochgeschwindigkeitsdaten und lehnen elektrisches Rauschen gut ab, was in Fabriken und industriellen Umgebungen wichtig ist.Sie benötigen einen LVDS-Sender auf Ihrem Board.

MIPI DSI erscheint in High-End-Designs mit Anwendungsprozessoren. Es bietet eine solide Bandbreite mit weniger Pins als RGB-Parallel. Auflösungen von 3.5 bis 10 Zoll oder mehr sind überschaubar. MIPI DSI-Controller befinden sich typischerweise in ARM-basierten Prozessoren und SoCs.

Die optischen Spezifikationen hängen davon ab, wo das Display liegt

Die Helligkeit hängt von der Lichtumgebung ab

Denken Sie darüber nach, wo das Gerät tatsächlich sitzen wird.

Innenindustrielle Geräte wie Fabrikterminals und Lager-Scanner sind mit 300 bis 500 cd/m2 in Ordnung.

Bei Modulen mit hoher Helligkeit werden stärkere LED-Arrays und optische Filme verwendet, um unter direkter Sonne lesbar zu bleiben.Auch hier hilft das IPS, indem es den Kontrast bei breiteren Blickwinkeln hält.

Medizinische und Laborinstrumente stehen in der Mitte, wobei 400 bis 600 cd/m2 mit einem Kontrastverhältnis von 800:1 oder besser zu erreichen sind, wenn die genaue Farbqualität für die Diagnose von Bedeutung ist.

Blickwinkel: TN gegenüber IPS

TN-Panels kosten weniger und reagieren schneller. Das Problem ist die Winkelempfindlichkeit. Farbverschiebungen und Kontrastverlust werden nach etwa 30 bis 40 Grad Abstand vom Mittelpunkt spürbar.Für ein tragbares Diagnosewerkzeug, das der Bediener direkt anschautTN funktioniert gut.

Wenn mehrere Personen das Display aus verschiedenen Positionen betrachten könnten, könnte das einzigartig sein.oder wenn die Anzeige in einem Winkel innerhalb des Gehäuses montiert ist, IPS ist der bessere Anruf.

Temperaturanforderungen

Die Temperatur muss den schlimmsten Fall abdecken.

Innenräume wie Laborinstrumente, POS-Terminals und Kioske benötigen in der Regel -20 °C bis +70 °C. Fabrikumgebungen mit HMI-Panels und Steuerstationen drücken das auf -30 °C bis +80 °C.Außengeräte wie ÜberwachungsstationenDie Anforderungen an Medizinprodukte in der Nähe von Patienten liegen bei 0 bis 50°C.

Viele industrielle TFT-LCD-Module sind mit erweiterten Temperaturbereichen ausgestattet. Einige beinhalten Heizungsoptionen oder Flüssigkristallmischungen mit großer Temperatur. Wählen Sie eines, das Ihre Bedingungen abdeckt.

Körperliche Gestaltung und Berührung

Montage und mechanische Anpassung

TFT-LCD-Module werden in einigen mechanischen Formaten geliefert. Standard-Module verfügen über einen Metallrahmen und Montagelöcher, die die Integration von Panel-Ausschnitten vereinfachen.Mechanische Designs sind optional.Zu den wichtigsten zu überprüfenden Abmessungen gehören die Größe der aktiven Fläche und die Gesamtdicke, die Lage der Montagelöcher und der Gewinde, die Ausfahrtrichtung des FPC und die Kabellänge.und Touch-Panel-Kompatibilität, wenn Sie planen, eine hinzuzufügen.

Touch-Panel: CTP oder RTP

Viele eingebettete Anwendungen funktionieren besser mit einer Touch-Schnittstelle.Resistive Berührungspanele sind die richtige Wahl, wenn der Bediener Handschuhe trägt oder wenn das Gerät Feuchtigkeit sehen könnteEinige Anbieter bieten eine gebundene oder luftgebundene Touch-Integration an, um den Bau zu vereinfachen.

Lieferkette und Qualität

Zertifizierungen, die von Bedeutung sind

Für industrielle und medizinische Anwendungen sind in der Regel dokumentierte Zuverlässigkeitsdaten erforderlich.Die Einhaltung von RoHS und REACH ist für europäische Märkte StandardMedizinische Geräte benötigen möglicherweise zusätzliche Biokompatibilitäts- oder EMV-Dokumentation.

Was passiert, wenn man mehr Einheiten braucht?

Einbettungsprodukte bleiben länger als Verbrauchergeräte, wobei Lebenszyklen von fünf bis zehn Jahren üblich sind.Überprüfen Sie, ob Ihr Display-Anbieter die Produktion so lange unterstützen kann und nicht ohne Vorankündigung Spezifikationen austauschen. Kundenspezifische TFT-LCD-Lösungen von Herstellern, die ihre eigene Forschung und Entwicklung und Produktion übernehmen, geben Ihnen eine bessere Kontrolle als herkömmliche Verbrauchermodule.

Schlussfolgerung

Die richtige TFT-LCD für Ihr Embedded-Projekt kommt darauf an, die Interface-Kompatibilität, die optische Leistung, den Temperaturbereich und die Versorgungsstabilität mit dem abzugleichen, was die Anwendung tatsächlich verlangt.Wenn Sie das richtig machen, überspringen Sie die Neugestaltung, während Sie das Produkt auf Kurs halten..