Indicadores
(882)O ecrã é um dos elementos básicos da interface de utilizador. Hoje em dia, é muitas vezes combinado com uma interface tátil, o que permite uma grande variedade de funcionalidades.
Os ecrãs LED de segmento mais simples mostram caracteres gráficos individuais, geralmente números ou letras. Os que são um pouco mais complexos, por exemplo, os ecrãs matriciais, podem mostrar sinais gráficos únicos compostos por pontos brilhantes. Os módulos de ecrã alfanuméricos mostram cadeias de caracteres normalmente de 1 a 4 linhas. Os ecrãs gráficos oferecem maiores possibilidades: consoante a resolução e a quantidade de cores disponíveis, podem mostrar informação em forma de gráficos com uma qualidade em função da resolução e da tecnologia utilizada na produção do modelo de ecrã específico. O uso de um ecrã gráfico também permite utilizar fontes com uma altura escalável.
Tipos de ecrãs
Os ecrãs podem ser classificados de acordo com a tecnologia de produção, a forma de apresentação da informação, o tipo de controlador incorporado e o tipo de estrutura.
Os ecrãs mais populares que têm por base a tecnologia LED são os ecrãs de segmento e matriciais. Tanto o número de segmentos de LED como de pixéis pode variar entre os vários modelos de ecrã. Também está disponível uma vasta gama de tamanhos e cores. Os mais utilizados são os ecrãs LED de 7 segmentos e matrizes com uma resolução de 5x7 pontos LED, mas também há ecrãs com, por exemplo, 16 segmentos, nos quais é possível visualizar praticamente qualquer caracter da tabela ASCII. De um modo geral, o ecrã LED não tem um controlador incorporado (deve ser você a fazê-lo com base em circuitos digitais ou utilizando controladores especializados para ecrãs LED).
Ecrãs LCD
Atualmente, os ecrãs utilizados nos dispositivos de consumo são fabricados, na sua maioria, com tecnologia LCD. Entre eles, podemos distinguir: ecrãs digitais, alfanuméricos, gráficos e especiais, isto é, que podem mostrar símbolos específicos de determinada aplicação. Os símbolos são muitas vezes combinados com conteúdo variável. Por exemplo, são fabricados ecrãs de reprodutores de CD que podem mostrar números, um relógio analógico, símbolos de CD, partituras, auscultadores, etc.
O ecrã LCD não tem luz própria; requer iluminação de fundo. Esta pode ser implementada de muitas formas, desde a iluminação passiva, obtida por meio de um material refletor, até à iluminação ativa, por meio de uma película eletroluminescente de alta tensão ou díodo LED. A imagem pode ser exibida como positiva (fundo claro, caracteres escurecidos) ou negativa (fundo escuro, caracteres aclarados). A imagem obtida no ecrã LCD negativo assemelha-se à do ecrã OLED e, por vezes, chega mesmo a ser difícil distinguir os modelos de ecrã que utilizam estas duas tecnologias.
Atualmente, o ecrã LCD TFT garante a melhor qualidade de imagem a cores. É composto por muitos milhões de pixéis RGB, que, quando corretamente controlados, podem obter até 16,7 milhões de cores. Este ecrã, tal como outros ecrãs LCD, requer iluminação de fundo.
Controlo do ecrã LCD
O controlo do ecrã LCD varia. Os mais baratos não têm controlador incorporado e requerem um controlo com circuitos eletrónicos externos. De um modo geral, são utilizados em dispositivos de consumo produzidos em massa. Os módulos de ecrã mais caros costumam ter controladores integrados com uma interface paralela, e o número de bits depende da resolução e da quantidade de cores do ecrã. Por exemplo, os módulos de visualização de texto e monocromáticos costumam ter uma interface de 4 ou 8 bits e alguns sinais de controlo adicionais (R/W, E, RS). Os ecrãs gráficos mais pequenos podem ter uma interface de 8 ou 16 bits, controlada através de sinais de controlo adicionais. Os módulos de texto e gráficos em miniatura vêm cada vez mais equipados com uma interface em série rápida e alternativa, por exemplo, SPI, I2C ou outra especializada. Os ecrãs LCD-TFT costumam ter uma interface RGB digital padronizada de 24 bits.
Ecrãs OLED
Os ecrãs OLED contam com tecnologia OLED, pelo que não requerem retroiluminação. Isso permite obter ecrãs muito mais finos, com cores vivas e pretos profundos. São muito populares na eletrónica portátil. Este tipo de ecrã oferece uma excelente qualidade de imagem, que é quase independente da luz ambiente. Os ecrãs OLED monocromáticos são cada vez mais populares. Entre outras coisas, são produzidos módulos que são equivalentes funcionais aos módulos de ecrã LCD, mas são mais finos do que estes e oferecem uma muito melhor legibilidade das mensagens apresentadas também à luz do sol.
Ecrãs VFD
O ecrã VFD mostra um fósforo que cobre o cátodo e a sua estrutura assemelha-se à de um tríodo. Os sinais acendem-se por meio de uma grelha colocada sobre o fósforo e os eletrões são excitados através de um filamento incandescente muito fino. Os modelos mais antigos de ecrãs VFD exigiam uma fonte de alimentação complexa e extensa (fornecimento de CA ao filamento, tensão de alimentação de alto segmento) e controladores de alta tensão. Os modelos mais recentes são fabricados sob a forma de um módulo de tensão única (é necessário ter conversores integrados na sua PCB) e controlados por interface digital. Como tal, da perspetiva do construtor, o controlo é compatível com o padrão usado noutras famílias populares de ecrãs LCD. O ecrã VFD oferece uma excelente legibilidade da imagem: sob luz solar direta, funciona numa faixa de temperatura mais ampla do que os ecrãs LCD e, em paralelo, não apresenta o fenómeno das “manchas” a baixas temperaturas. Devido ao filamento, o ecrã VFD requer uma corrente de alimentação significativa, pelo que deve assegurar uma fonte de energia suficientemente eficiente.
e-papel
Os ecrãs e-papel (e-ink) mostram informação ao mudar a polaridade das partículas. Apenas requerem energia para mudar de estado, o que os torna muito eficientes energeticamente. Devido à sua considerável inércia, estes ecrãs são adequados principalmente para mostrar informação estática, como páginas de livros eletrónicos e jornais eletrónicos, em leitores ou etiquetas de produtos. Os primeiros ecrãs deste tipo eram monocromáticos, mas hoje em dia já estão disponíveis e são utilizados ecrãs a cores.
Ecrãs inteligentes
Os ecrãs inteligentes são, na sua maioria, ecrãs TFT combinados com uma placa de controlo avançada num módulo. A placa tem um controlador especializado com um microcontrolador incorporado, memória adicional, conectores de expansão, etc. Têm padrões integrados de elementos apresentados ou permitem-lhe carregar os seus próprios elementos, criados pelo programador. São muitas vezes integrados com um painel tátil (resistivo ou capacitivo) e têm uma sinalização sonora básica (buzzer). Graças a isso, o ecrã tem muitas mais possibilidades de funcionamento, com uma operação mais fácil e menos carga no sistema principal. Estes modelos de ecrã também podem ter a opção de conectar placas de módulo para expandir a funcionalidade. A memória de alguns ecrãs pode ser expandida com o uso de um cartão SD ou microSD; pode armazenar scripts, definições de gráficos e fontes utilizadas no ecrã. Os ecrãs inteligentes também podem ter a sua própria estrutura e interface num dispositivo de controlo externo, não necessariamente local, por exemplo, RS485 num controlador de PC ou PLC. Funcionalmente, assemelham-se aos painéis HMI.
Escolha do ecrã para a aplicação
Aquando da escolha de um ecrã para uma aplicação, deve prestar atenção a muitos fatores. Entre eles, os mais importantes são o tipo e a quantidade de informação apresentada e o tipo de interface disponível. Estes fatores influenciarão diretamente as dimensões do ecrã e o seu tipo (digital, alfanumérico, gráfico, especial, etc.).
Também é impossível escolher um ecrã sem ter em conta as condições de iluminação e o intervalo de temperatura em que o dispositivo será utilizado. Por exemplo, os ecrãs LCD funcionam mal a baixas temperaturas, ao contrário dos ecrãs VFD, LED e OLED. Os ecrãs OLED – nos quais a informação é apresentada visualmente de uma forma quase igual à dos ecrãs VFD – acabam por substituir os VFD, que são muito mais caros, numa variedade de veículos.
A seguir na hierarquia está a disponibilidade de alimentação, isto é, saber se o ecrã funcionará num dispositivo portátil ou estacionário. Também deve considerar a tensão necessária para a fonte de alimentação: quanto maior for, más difícil será usar um ecrã deste tipo num dispositivo portátil.
O tipo de interface de controlo do ecrã também é um fator importante. Por exemplo, se o desenho do dispositivo tiver um microcontrolador extenso e for produzido em massa, vale a pena usar um ecrã LCD barato sem um controlador incorporado e controlá-lo com esse processador, pois isso reduzirá significativamente o preço da solução final.
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