Pantallas
(6 212)La pantalla es uno de los elementos básicos de la interfaz de usuario. Hoy en día, a menudo se combina con una interfaz táctil, lo que permite amplia variedad de funcionalidades.
Las pantallas LED de segmento más simples muestran caracteres gráficos individuales, generalmente números o letras. Los un poco más complejos, por ejemplo, las pantallas matriciales, pueden mostrar signos gráficos únicos compuestos por puntos brillantes. Los módulos de pantalla alfanuméricos muestran cadenas de caracteres normalmente de 1 a 4 líneas. Las mayores posibilidades tienen las pantallas gráficas, las cuales, dependiendo de la resolución y la cantidad de colores disponibles, pueden mostrar información en forma de gráficos con una calidad en función de la resolución y la tecnología con la que se produjo el modelo de pantalla dado. El uso de una pantalla gráfica también permite utilizar fuentes con una altura escalable.
Tipos de pantallas
Las pantallas se pueden dividir según la tecnología de producción, la forma de presentar la información, el tipo de controlador incorporado y el tipo de carcasa.
Las pantallas más populares basadas en tecnología LED son las pantallas de segmento y matriciales. Tanto el número de segmentos de LED como de píxeles puede variar entre los modelos de pantalla. También está disponible una amplia gama de tamaños y colores. Las más utilizadas son las pantallas LED de 7 segmentos y matrices con una resolución de 5x7 puntos LED, pero también hay pantallas con, por ejemplo, 16 segmentos, con las que se puede visualizar casi cualquier carácter de la paleta ASCII. Por lo general, la pantalla LED no tiene un controlador incorporado y debe hacerlo usted mismo basándose en circuitos digitales o utilizando controladores especializados para pantallas LED.
Pantalla LCD
Actualmente, la mayoría de las pantallas utilizadas en los dispositivos de consumo están fabricadas con tecnología LCD. Entre ellos se encuentran: pantallas digitales, alfanuméricas, gráficas y especiales, es decir, que pueden mostrar símbolos específicos de una aplicación determinada. A menudo, los símbolos se combinan con contenido variable. Por ejemplo, se fabrican pantallas de reproductores de CD que pueden mostrar números, un reloj analógico, símbolos de CD, partituras, auriculares, etc.
La pantalla LCD no tiene luz propia; requiere iluminación de fondo. Se implementa de muchas maneras, desde la iluminación pasiva, obtenida mediante un material reflectante o reflectante, hasta la activa, mediante una lámina electroluminiscente de alto voltaje o diodo LED. La imagen puede mostrarse como positiva (fondo claro, caracteres oscurecidos) o negativa (fondo oscuro, caracteres aclarados). La imagen obtenida en la pantalla LCD negativa se asemeja a la de la pantalla OLED y, a veces, incluso es difícil distinguir entre los modelos de pantalla realizados con el uso de ambas tecnologías.
Actualmente, la pantalla LCD TFT garantiza la mejor calidad de la imagen en color. Está compuesto por muchos millones de píxeles RGB, que cuando se controlan adecuadamente pueden obtener hasta 16,7 millones de colores. Esta pantalla, al igual que otras pantallas LCD, requiere iluminación de fondo.
Control de pantalla LCD
El control de la pantalla LCD varía. Los más baratos no tienen controlador incorporado y requieren control con circuitos electrónicos externos. Por lo general, se utilizan en dispositivos de consumo producidos en masa. Los módulos de pantalla más costosos suelen tener controladores integrados con una interfaz paralela, y el número de bits depende de la resolución y la cantidad de colores de la pantalla. Por ejemplo, los módulos de visualización de texto y monocromáticos suelen tener una interfaz de 4 u 8 bits y algunas señales de control adicionales (R/W, E, RS). Las pantallas gráficas más pequeñas pueden tener una interfaz de 8 o 16 bits, que se controla mediante señales de control adicionales. Los módulos de texto y gráficos en miniatura están cada vez más equipados con una interfaz en serie rápida y alternativa, por ejemplo, SPI, I2C u otra especializada. Las pantallas LCD-TFT suelen tener una interfaz RGB digital estandarizada de 24 bits.
Pantallas OLED
Las pantallas OLED están integradas en tecnología OLED, por lo que no requieren retroiluminación. Esto permite pantallas mucho más delgadas con colores vivos y negros profundos. Son muy populares en la electrónica portátil. Este tipo de pantalla proporciona una excelente calidad de imagen que es casi independiente de la luz ambiental. Las pantallas OLED monocromáticas son cada vez más populares. Entre otras cosas, se producen módulos que son equivalentes funcionales de los módulos de pantalla LCD, pero al mismo tiempo son más delgados que ellos y proporcionan una legibilidad mucho mejor de los mensajes presentados también a la luz del sol.
Pantallas VFD
La pantalla VFD muestra un fósforo que cubre el cátodo y su estructura se asemeja a un triodo. Los signos se encienden mediante una rejilla colocada sobre el fósforo y los electrones se excitan mediante un filamento incandescente muy delgado. Los modelos más antiguos de pantallas VFD requerían una fuente de alimentación compleja y extensa (alimentación de CA al filamento, voltaje de suministro de alto segmento) y controladores de alto voltaje. Los modelos más nuevos se fabrican en forma de un módulo de voltaje único (son necesarios los convertidores integrados en su PCB) y controlados por interfaz digital. Gracias a esto, desde el punto de vista del constructor, el control es compatible con el estándar en otras familias populares de pantallas LCD. La pantalla VFD proporciona una muy buena legibilidad de la imagen: bajo la luz solar directa, funciona en un rango de temperatura más amplio que las pantallas LCD y, al mismo tiempo, no presenta el fenómeno de "manchas" a bajas temperaturas. Debido al filamento, la pantalla VFD requiere una corriente de suministro significativa, así que recuerde proporcionar una fuente de energía lo suficientemente eficiente.
e-papel
Las pantallas e-papel (e-ink) muestran información al cambiar la polaridad de las partículas. Solo requieren energía para cambiar de estado, lo que los hace muy eficientes energéticamente. Debido a su considerable inercia, estas pantallas son principalmente adecuadas para mostrar información estática, como páginas de libros electrónicos, y periódicos electrónicos, en lectores o etiquetas de productos. Las primeras pantallas de este tipo fueron monocromas. Las pantallas a color ya están disponibles y se utilizan.
Pantallas inteligentes
Las pantallas inteligentes son en su mayoría pantallas TFT combinadas con una placa de control avanzada en un módulo. La placa tiene un controlador especializado con un microcontrolador incorporado, memoria adicional, conectores de expansión, etc. Tienen patrones integrados de elementos mostrados o le permiten cargar los suyos propios, creados por el diseñador. A menudo se integran con un panel táctil (resistivo o capacitivo) y tienen una señalización sonora básica (buzzer). Gracias a esto, la pantalla tiene muchas más posibilidades de operación, con una operación más fácil y menos carga en el sistema principal. Estos modelos de pantalla también pueden tener la opción de conectar placas de módulo para ampliar la funcionalidad. La memoria de algunas pantallas se puede ampliar con el uso de tarjeta SD o microSD; puede almacenar scripts, definiciones de gráficos y fuentes utilizadas en la pantalla. Las pantallas inteligentes también pueden tener su propia carcasa e interfaz a un dispositivo de control externo, no necesariamente local, por ejemplo, RS485 a un controlador de PC o PLC. Funcionalmente se parecen a los paneles HMI.
Selección de la pantalla para la aplicación.
Al elegir una pantalla para una aplicación, debe prestar atención a muchos factores. Entre ellos, el más importante es el tipo de información que se muestra, su número y el tipo de interfaz disponible. Afectarán directamente las dimensiones de la pantalla y su tipo (digital, alfanumérico, gráfico, especial, etc.).
También es imposible elegir la pantalla sin tener en cuenta las condiciones de iluminación y el rango de temperatura en el que se utilizará el dispositivo. Por ejemplo, las pantallas LCD funcionan mal a bajas temperaturas, donde funcionan los VFD, LED, OLED. Las pantallas OLED, en las que la información se presenta visualmente de una manera casi igual que en el VFD, desplazan al VFD mucho más caro y lo reemplazan en una variedad de vehículos.
Siguiente en la jerarquía es la disponibilidad de alimentación, es decir, si la pantalla funcionará en un dispositivo portátil o estacionario. También se debe considerar la cantidad de voltajes requeridos para la fuente de alimentación – cuanto más hay, más difícil es usar una pantalla de este tipo en un dispositivo portátil.
El tipo de interfaz a través del cual se controlará la pantalla también es un factor importante. Por ejemplo, si el diseño del dispositivo tiene un microcontrolador extenso y será producido en masa, vale la pena usar una pantalla LCD barata sin un controlador incorporado y controlarlo con dicho procesador, lo que reducirá significativamente el precio de la solución terminada.
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