Affiche
(621)L'afficheur est l'un des éléments de base de l'interface utilisateur. De nos jours, il est souvent associé à une interface tactile, ce qui permet d’obtenir diverses fonctionnalités.
Les afficheurs LED à segments plus simples affichent des caractères graphiques uniques – généralement des chiffres ou des lettres. Des écrans un peu plus complexes, par exemple des afficheurs matriciels, peuvent afficher des signes graphiques uniques composés de points lumineux. Les modules d'afficheur alphanumériques affichent des chaînes de caractères généralement de 1 à 4 lignes. Les plus grandes possibilités ont des afficheurs graphiques qui, selon la résolution et le nombre de couleurs disponibles, peuvent afficher des informations sous forme de graphiques avec une qualité dépendant de la résolution et de la technologie avec laquelle le modèle d'afficheur donné a été produit. L'utilisation d'un afficheur graphique permet également d'utiliser des polices à hauteur évolutive.
Types d’afficheurs
Les écrans peuvent être divisés en fonction de la technologie de production, de la manière de présenter les informations, du type de contrôleur intégré et du type de boîtier.
Les afficheurs les plus populaires basés sur la technologie LED sont les afficheurs à segments et les afficheurs matriciels. Le nombre de segments LED et de pixels peut varier entre les différents modèles d'afficheur. Une large gamme de tailles et de couleurs est également disponible. Le souvent ce sont les afficheurs LED à 7 segments et les matrices avec une résolution de 5x7 points LED qui sont utilis2s, mais il existe également des afficheurs avec, par exemple, 16 segments, qui permettent d’afficher presque tous les caractères de la palette ASCII. Généralement, l'écran LED n'a pas de contrôleur intégré et nous devons le fabriquer nous-même en fonction de circuits numériques ou en utilisant des pilotes spécialisés pour les écrans LED.
Afficheur LCD
Actuellement, la plupart des afficheurs utilisés dans les appareils grand public sont fabriqués en technologie LCD. Parmi eux, il y a : les afficheurs numériques, alphanumériques, graphiques, et spéciaux, donc ceux qui peuvent afficher des symboles spécifiques à une application donnée. Souvent, les symboles sont combinés avec un contenu variable. Par exemple, des écrans de lecteur de CD sont fabriqués et peuvent afficher des chiffres, une horloge analogique, des symboles de CD, des partitions, des écouteurs, etc.
L'écran LCD n'émet pas sa propre lumière – il nécessite un rétroéclairage. Il est mis en œuvre de nombreuses manières – par l'éclairage passif, obtenu au moyen d'un matériau réfléchissant, ou par l’éclairage actif, au moyen d'une feuille électroluminescente haute tension ou de diodes LED. L'image peut être affichée en positif (fond éclairci, caractères foncés) ou en négatif (fond foncé, caractères éclaircis). L'image obtenue sur l'écran LCD négatif ressemble à celle sur l'écran OLED et il est parfois même difficile de distinguer les modèles d'affichage réalisés avec l'utilisation des deux technologies.
Actuellement, la meilleure qualité de l'image couleur est assurée par l'écran LCD TFT. Il est composé de plusieurs millions de pixels RGB qui, lorsqu'ils sont correctement contrôlés, peuvent obtenir jusqu'à 16,7 millions de couleurs. Cet écran, comme les autres écrans LCD, nécessite un rétroéclairage du fond.
Contrôle de l'affichage LCD
Le contrôle de l'écran LCD est varié. Les moins chers n'ont pas de contrôleur intégré et nécessitent un contrôle avec des circuits électroniques externes. Ils sont généralement utilisés dans les appareils grand public fabriqués en série. Les modules d'affichage plus chers ont généralement des pilotes intégrés avec une interface parallèle, le nombre de bits dépendant de la résolution et du nombre de couleurs de l'affichage. Par exemple, les modules d'afficheurs de texte et monochromes ont le plus souvent une interface 4 ou 8 bits et quelques signaux de contrôle supplémentaires (R/W, E, RS). Les écrans graphiques plus petits peuvent avoir une interface à 8 bits ou à 16 bits, qui est contrôlée par des signaux de contrôle supplémentaires. Les modules graphiques et textes miniatures sont de plus en plus souvent équipés d'une interface série alternative et rapide, par exemple SPI, I2C ou autre spécialisée. Les écrans LCD-TFT ont le plus souvent une interface standardisée, numérique, RGB à 24 bits.
Écrans OLED
Les écrans OLED sont fait en technologie OLED, ils ne nécessitent donc pas de rétroéclairage. Cela permet de construire les écrans beaucoup plus fins avec des couleurs vives et des noirs profonds. Ils sont très populaires dans l'électronique portable. Ce type d’afficheur offre une excellente qualité d'image qui est presque indépendante de la lumière ambiante. Les écrans OLED monochromes sont de plus en plus populaires. Entre autres des modules sont produits qui sont des équivalents fonctionnels des modules d'afficheurs LCD, mais en même temps ils sont plus minces et offrent une bien meilleure lisibilité des messages présentés également à la lumière du soleil.
Afficheurs VFD
Dans l’afficheur VFD c’est un luminophore recouvrant la cathode qui émet la lumière et sa structure ressemble à une triode. Les signes sont allumés au moyen d'une grille placée au-dessus du luminophore, et les électrons sont excités par un filament incandescent très fin. Les anciens modèles d'afficheurs VFD nécessitaient une alimentation électrique complexe et étendue (alimentation CA du filament, tension d'alimentation de segment élevée) et des pilotes haute tension. Les modèles plus récents sont produits sous la forme d'un module alimenté en tension unique (les convertisseurs nécessaires sont intégrés à sa carte) et contrôlés par une interface numérique. Grâce à cela, du point de vue du constructeur, le contrôle est compatible avec la norme dans d'autres familles populaires d'écrans LCD. L’afficheur VFD offre une très bonne lisibilité de l'image – à la lumière directe du soleil, il fonctionne dans une plage de température plus large que les écrans LCD, et en même temps, il n'y a pas de phénomène de « traînage » à basse température. En raison du filament, l'afficheur VFD nécessite un courant d'alimentation important, donc il est nécessaire de fournir une source d'alimentation suffisamment efficace.
e-papier
Les afficheurs e-paper (e-ink) les écrans affichent des informations en changeant la polarité des particules. Ils n'ont besoin que d'alimentation pour changer d'état, ce qui les rend très économes en énergie. En raison de leur inertie considérable, ces écrans sont principalement adaptés pour afficher des informations statiques telles que des pages de livres électroniques et de journaux électroniques dans les lecteurs ou les étiquettes de produits. Les premiers écrans de ce type étaient monochromes. Les afficheurs couleur sont maintenant disponibles et utilisés.
Afficheurs intelligents
Les afficheurs intelligents sont principalement des écrans TFT combinés à une carte de commande avancé dans un seul module. La carte dispose d'un pilote spécialisé avec un microcontrôleur intégré, une mémoire supplémentaire, des connecteurs d'extension, etc. Ils ont des modèles intégrés d'éléments affichés ou vous permettent de télécharger les vôtres, créés par le concepteur. Ils sont très souvent intégrés à une dalle tactile (résistive ou capacitive) et disposent d'une simple signalisation acoustique (buzzer). Grâce à cela, l'écran a beaucoup plus de possibilités de fonctionnement, avec un fonctionnement plus facile et moins de charge sur le système principal. Ces modèles d'affichage peuvent également avoir la possibilité de fixer des cartes pour étendre les fonctionnalités. La mémoire de certains écrans peut être étendue à l'aide d'une carte SD ou microSD – elle peut stocker des scripts, des définitions de graphiques et des polices utilisées à l'écran. Les écrans intelligents peuvent également avoir leur propre boîtier et interface vers un dispositif de contrôle externe, pas nécessairement local, par exemple RS485 vers un PC ou un contrôleur PLC. Ils ressemblent fonctionnellement à des panneaux HMI.
Sélection de l'afficheur pour l'application
En choisissant un afficheur pour une application, vous devez faire attention à de nombreux facteurs. Parmi eux, le plus important est le type d'informations affichées, leur nombre et le type d'interface disponible. Ils affecteront directement les dimensions de l'afficheur et son type (numérique, alphanumérique, graphique, spécial, etc.).
Il est également impossible de choisir l'afficheur sans tenir compte des conditions d'éclairage et de la plage de température dans laquelle l'appareil sera utilisé. Par exemple, les afficheurs LCD supportent mal les basses températures, où VFD, LED, OLED feront l'affaire. Les afficheurs OLED sur lesquels les informations sont présentées visuellement presque les mêmes que sur le VFD, remplacent le VFD beaucoup plus cher et les remplacent dans une variété de véhicules.
L'alimentation disponible est un autre aspect dans la hiérarchie, c'est-à-dire il est nécessaire de déterminer si l'afficheur fonctionnera dans un appareil portable ou fixe. Le nombre de tensions nécessaires à l'alimentation doit également être pris en compte – si elles sont plus nombreuses, il est plus difficile d'utiliser un tel afficheur dans un appareil portable.
Le type d'interface à travers laquelle l'afficheur sera contrôlé est également un facteur important. Par exemple, si le dispositif de conception dispose d'un microcontrôleur étendu et sera produit en série, il convient d'utiliser un écran LCD bon marché sans contrôleur intégré et de le contrôler avec le processeur mentionné, ce qui réduira considérablement le prix de la solution finie.
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