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Comment choisir un écran LCD à barre pour une IHM embarquée
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Mis à jour :
Un écran LCD barre peut placer des informations d'état, des commandes, une navigation ou des données d'équipement dans un espace qui ne peut pas accueillir un écran rectangulaire conventionnel. Sa forme inhabituelle modifie cependant la manière dont l'écran doit être sélectionné et intégré.
La seule diagonale ne suffit pas. Une équipe d'ingénierie a également besoin des dimensions de la zone active, de la matrice de pixels, du timing natif, du contour du module, de l'interface, de la structure tactile, des exigences du rétroéclairage, de la direction du FPC, et d'une plateforme hôte capable de restituer l'interface utilisateur prévue.
Le processus de sélection correct commence donc par la fenêtre physique du produit et la charge de travail de l'interface utilisateur. Il ne commence pas par choisir le panneau le plus long ou avec la plus haute résolution dans un catalogue.
Modules d'affichage LCD barre évalués avec une carte de contrôle, un panneau tactile, un FPC et un boîtier d'équipement
Qu'est-ce qu'un écran LCD barre ?
Un LCD barre est un module LCD TFT avec une zone d'affichage sensiblement allongée. Il peut également être décrit comme un LCD de type barre, bande, étiré ou ultra-large. Ces noms décrivent la forme générale, mais ils ne définissent pas une norme électrique ou mécanique interchangeable.
Un écran barre peut être monté horizontalement ou verticalement. L'orientation du produit ne correspond pas nécessairement à l'orientation native des pixels du panneau, à la direction de sortie du FPC ou à la configuration d'initialisation. Ces détails doivent être vérifiés à partir de la fiche technique actuelle du panneau et du dessin mécanique.
La catégorie actuelle d'affichages barre de RJY Display montre six voies de produits publiques couvrant différentes tailles physiques et configurations d'interface. Chaque modèle doit être évalué comme un module individuel plutôt que comme une version mise à l'échelle d'un autre écran barre.[1] Deux écrans avec des mesures diagonales similaires peuvent avoir des largeurs et des hauteurs très différentes lorsque leurs rapports d'aspect diffèrent. La diagonale ne dit rien non plus sur la position de la zone active, le cadre qui l'entoure, la sortie du FPC ou les composants à l'arrière du module.
Commencez par l'espace disponible, pas par la diagonale
Définissez les dimensions suivantes avant de comparer les produits :.
Ce qu'elle décrit
Dimension
La zone physique dans laquelle les pixels produisent une image
Pourquoi c'est important
Zone active
Détermine la toile visuelle réelle et la densité de pixels
L'ouverture à travers laquelle l'image est destinée à être vue
Zone de visualisation
Doit s'aligner avec le cadre, la vitre de protection et le boîtier
Contour du module
La largeur, la hauteur et l'épaisseur complètes de l'ensemble d'affichage
Contrôle l'ajustement, le jeu de montage et l'accès à l'assemblage
Contour de la vitre de protection
Les dimensions externes de la lentille lorsque la vitre de protection est incluse
Affecte le boîtier avant, la zone d'adhésif et la bordure esthétique
Enveloppe du FPC
L'emplacement, la longueur, la direction et la zone de pliage du câble
Contrôle le placement du PCB et évite les contraintes sur le câble
Zone d'exclusion des composants
Espace nécessaire autour du pilote, du connecteur, du cadre ou des composants arrière
Empêche les interférences avec les supports, les fixations et le PCB principal
Demandez le dessin coté plutôt que d'estimer ces valeurs à partir d'une photographie du produit. Le dessin doit être examiné conjointement avec le modèle du boîtier avant que l'un ou l'autre composant ne soit libéré pour l'outillage.
Assemblage LCD barre montrant la zone active, le contour du module, la couche tactile, la vitre de protection, le rétroéclairage et le FPC.
Les écrans barre utilisent souvent des matrices de pixels qui sont beaucoup plus longues dans une direction que dans l'autre. Ceci est utile pour les chronologies, les statuts d'équipement, la navigation, les commandes groupées, les informations média, les interfaces d'appareils ou les tableaux de bord secondaires, mais l'application doit être conçue pour la toile réelle.
Faites correspondre la matrice de pixels à l'interface utilisateur
Faire pivoter une interface utilisateur conventionnelle ne la rend pas automatiquement adaptée à un écran étroit. Une conception créée pour un rapport d'aspect standard de bureau ou de tablette peut produire des boîtes de dialogue tronquées, un texte illisible, des marges surdimensionnées ou des commandes qui ne peuvent pas être atteintes sans un défilement excessif.
Exigence de l'interface utilisateur.
Implication pour l'affichage
Question à résoudre
Statut d'équipement sur une ligne
Bénéficie d'une toile horizontale longue
Le texte requis peut-il rester lisible à la distance de visualisation prévue ?
Bande de contrôle verticale
Nécessite une disposition portrait étroite
Les commandes, les avertissements et les cibles tactiles s'adapteront-ils sur la dimension courte ?
Plusieurs champs de données en direct
Nécessite une résolution et des performances de rendu suffisantes
Augmente les exigences graphiques, de mémoire, de bande passante et de logiciel
L'hôte peut-il maintenir le taux de mise à jour requis à la résolution native ?
Can the host sustain the required update rate at the native resolution?
Plusieurs langues
Peut nécessiter des zones de texte flexibles et des polices de caractères plus grandes
Le texte traduit le plus long a-t-il été testé sur la toile réelle ?
Créez des écrans d'interface utilisateur représentatifs aux dimensions natives en pixels du panneau avant d'approuver l'affichage. Incluez les alarmes, les chaînes traduites longues, les boîtes de dialogue de maintenance, les écrans de démarrage, les états d'erreur et tout clavier à l'écran requis par le produit.
Comment choisir un écran LCD barre pour une IHM embarquée 5
Vérifiez le rapport d'aspect, la densité de pixels et la distance de visualisation
Le rapport d'aspect décrit la relation entre les dimensions longue et courte de l'image. Il doit être calculé à partir de la matrice de pixels active et considéré conjointement avec la zone active physique.
La densité de pixels peut aider à comparer la taille du texte et des graphiques entre les écrans candidats, mais une valeur PPI plus élevée n'est pas automatiquement meilleure. La densité appropriée dépend de la distance de visualisation, du rendu des polices, de l'échelle de l'interface utilisateur, de la capacité du processeur et de la quantité d'informations à afficher.
RJY Display's Calculateur de paramètres d'écran LCD TFT peut fournir une estimation initiale du rapport d'aspect, du pas de pixel et du PPI. Le résultat doit ensuite être vérifié avec une maquette d'interface utilisateur grandeur nature et, si possible, un échantillon physique.
Ne comparez pas les panneaux uniquement par le nombre total de pixels. Une matrice longue et étroite et une matrice rectangulaire conventionnelle peuvent contenir un nombre similaire de pixels tout en créant des dispositions entièrement différentes.
Confirmez le timing natif de l'affichage
La résolution identifie uniquement les pixels actifs. Un contrôleur d'affichage a également besoin de la synchronisation native complète, incluant l'horloge de pixels, la synchronisation horizontale et verticale, le porche avant, le porche arrière, la fréquence de rafraîchissement, la polarité du signal et le format de pixel, le cas échéant.
La note d'application d'affichage MIPI DSI de NXP montre que l'intégration du panneau inclut l'alimentation, la réinitialisation, le GPIO du rétroéclairage, les paramètres de synchronisation, la polarité du signal, l'horloge de pixels, la configuration D-PHY et le pilote du panneau—pas seulement la résolution active.[2]
Élément de synchronisation
Pourquoi il doit être confirmé
Symptôme possible en cas d'erreur
Largeur et hauteur actives
Définit la matrice d'image native
Image recadrée, vierge ou non prise en charge
Horloge pixel
Contrôle la vitesse à laquelle les données de pixels sont transmises
Image instable ou échec de synchronisation
Porches horizontaux et verticaux
Définissent les intervalles de suppression autour de l'image active
Image décalée, défilante ou déformée
Fréquence de rafraîchissement
Affecte la bande passante et le comportement de mise à jour visuelle
Scintillement, artefacts ou synchronisation non prise en charge
Format de pixel
Définit le conditionnement des données de couleur
Couleurs incorrectes ou aucune image utilisable
Séquence d'initialisation
Configure le pilote du panneau avant le fonctionnement normal
Rétroéclairage allumé sans image
Un hôte qui prend en charge une résolution maximale plus grande n'est pas automatiquement compatible avec chaque synchronisation de panneau barre plus petit. Le mode exact doit être disponible depuis l'hôte, implémenté dans le BSP, ou généré par une configuration de carte contrôleur appropriée.
Sélectionnez l'interface dans le cadre de l'architecture système
L'interface imprimée sur une page produit est un élément de filtrage initial. La compatibilité dépend toujours de la configuration électrique, de la synchronisation, de la définition des broches, du micrologiciel et de l'implémentation du connecteur.
Route d'interface
Adéquation potentielle au projet
Éléments à confirmer
SPI
Interfaces compactes basées sur microcontrôleur avec une charge de mise à jour appropriée
Mode de bus, format de pixel, initialisation, taux de mise à jour pratique et support du pilote
RVB
Connexion parallèle directe à un contrôleur d'affichage compatible
Largeur de données, tension, synchronisation, routage PCB et brochage FPC
MIPI DSI
Systèmes embarqués compacts utilisant un processeur d'application ou un pont pris en charge
Nombre de voies, débit par voie, mode de fonctionnement, synchronisation, initialisation, séquence d'alimentation et micrologiciel
LVDS
Systèmes embarqués pris en charge et configurations d'affichage plus grandes
Configuration des canaux, mappage, tension, synchronisation, câble, connecteur et rétroéclairage
HDMI ou autre source vidéo externe
PC, ordinateur monocarte ou architecture de contrôleur d'affichage séparée
Mode de sortie natif, mise à l'échelle, rotation, compatibilité du pont, comportement EDID et chemin tactile séparé
MIPI DSI est une interface hôte-écran qui prend en charge la communication à haute vitesse entre un processeur et un module d'affichage.[3] Cette définition ne rend pas chaque panneau MIPI compatible avec chaque hôte MIPI. La configuration des voies, la synchronisation, le mode de fonctionnement, l'initialisation, le brochage, l'alimentation et le micrologiciel restent spécifiques au panneau.
Options d'architecture d'interface, tactile et de rétroéclairage pour un écran LCD barre
Ne présumez pas que l'hôte mettra à l'échelle ou fera pivoter l'image
Un projet d'affichage barre courant commence par un hôte qui génère normalement des résolutions de moniteur standard. L'équipe s'attend ensuite à ce qu'une carte pont ou un système d'exploitation recadre, étire, fasse pivoter ou mette à l'échelle cette image dans la synchronisation native du panneau barre.
Ces fonctions ne doivent jamais être supposées. Selon l'architecture, la rotation ou la mise à l'échelle peut être effectuée par l'application, le framework graphique, le système d'exploitation, le contrôleur d'affichage, le micrologiciel du pont ou le pilote du panneau. Certaines configurations peuvent ne prendre en charge qu'un mode d'entrée défini et une sortie de panneau définie.
Pour les systèmes basés sur Android, la documentation AOSP reconnaît les écrans allant des rapports d'aspect longs et étroits aux formats carrés, mais les applications et les implémentations de périphériques ont toujours besoin de la configuration appropriée du rapport d'aspect, de la taille, de la rotation, de la densité et de la mise à l'échelle.[4]
Avant de sélectionner le panneau, confirmez :
La largeur et la hauteur natives du tampon d'image
Si l'interface utilisateur est rendue en natif ou mise à l'échelle
Si le système utilise une synchronisation portrait ou paysage
Où se produit la rotation à 90 degrés ou 270 degrés
Si la carte pont prend en charge les modes d'entrée et de sortie requis
Comment les graphiques de démarrage, les diagnostics et les écrans de récupération sont affichés
Si l'affichage reste utilisable avant le démarrage de l'application principale
Un écran LCD en barre peut être combiné avec un écran capacitif lorsqu'une configuration écran-tactile appropriée est disponible, mais le tactile n'est pas automatiquement transporté par l'interface vidéo de l'écran. Le contrôleur tactile possède généralement sa propre alimentation, sa propre réinitialisation, ses propres interruptions et son propre chemin de communication.
Le projet doit coordonner la zone active tactile, le verre de protection, le contrôleur, le FPC, l'interface hôte, le pilote, le système de coordonnées et l'orientation de l'affichage.
La documentation d'Android sur les périphériques tactiles explique que les coordonnées tactiles brutes sont mappées aux pixels de l'écran et que les entrées tactiles tenant compte de l'orientation peuvent être remappées lorsque l'écran pivote.[5] Ceci est particulièrement important sur un écran long et étroit, car une inversion ou une rotation incorrecte des axes peut placer l'entrée loin du contrôle visible.
La validation tactile doit inclure :
Précision des coordonnées sur toute la zone active
Comportement sur les bords et les coins
Mappage correct après rotation de l'écran
Fonctionnement avec le verre de protection final et l'empilement de collage
Comportement tactile pendant la veille et le réveil de l'écran
Exposition au bruit électrique provenant de l'alimentation, du rétroéclairage, du moteur ou d'autres équipements
Reconnaissance par le système d'exploitation final et l'application
Un affichage d'image correct ne prouve pas que le système tactile est correctement intégré.
Définissez la luminosité et les exigences du rétroéclairage en fonction de l'environnement
La luminosité doit être choisie en fonction de l'environnement de visualisation prévu plutôt que maximisée sans revue système. L'exigence appropriée dépend de la lumière ambiante, du matériau de couverture, de l'angle de vue, de la distance de l'utilisateur, de la conception du boîtier, du budget d'alimentation et des conditions thermiques.
Le rétroéclairage doit également être adapté électriquement. Confirmez ses exigences d'entrée, la configuration des LED, le contrôle du courant, la logique d'activation, la méthode de gradation et toute contrainte thermique. Une carte contrôleur qui prend en charge une configuration de rétroéclairage peut ne pas en prendre en charge une autre sans modifications de circuit.
Évaluez l'ensemble complet à la luminosité prévue. Le verre de protection, les bordures imprimées, le matériau de collage, les traitements de surface et l'ouverture du boîtier peuvent affecter l'apparence du produit fini.
Examinez l'intégration mécanique et le routage du FPC
Un écran en barre peut s'adapter à l'ouverture avant tout en entrant en conflit avec la structure interne. Le cadre arrière, la zone du pilote, le FPC, le connecteur, la queue tactile, les composants du rétroéclairage ou le rayon de courbure du câble peuvent occuper l'espace nécessaire à la carte PCB principale ou aux supports du boîtier.
La revue mécanique doit couvrir :
Élément mécanique
Question de revue
La largeur, la hauteur et l'épaisseur complètes de l'ensemble d'affichage
L'ensemble complet s'adapte-t-il avec des tolérances de fabrication réalistes ?
Alignement de la zone active
L'image visible est-elle centrée correctement dans l'ouverture du cadre ?
Sortie du FPC
Le câble peut-il atteindre le connecteur sans se plier sur un composant ou un bord tranchant ?
Accès au connecteur
Le connecteur peut-il être ouvert, fermé, inspecté et entretenu lors de l'assemblage ?
Support et adhésif
Les forces sont-elles appliquées sur des zones structurelles approuvées plutôt que sur le verre actif ?
Vitre de protection
Le contour, la bordure, l'ouverture, la zone adhésive et l'empilement tactile correspondent-ils au boîtier ?
Dégagement thermique
L'écran est-il isolé des sources de chaleur locales et des contraintes mécaniques involontaires ?
Examinez le dessin de l'écran et la CAO du boîtier ensemble avant de finaliser l'outillage. Déplacer un connecteur ou modifier le boîtier après l'échantillonnage peut entraîner une refonte plus large que de sélectionner un module mieux adapté plus tôt.
Choisissez entre le pilotage direct du panneau et une carte contrôleur
Architecture
Appropriée lorsque
Périmètre de validation principal
Microcontrôleur ou processeur pilote directement l'écran LCD
L'hôte expose l'interface requise et peut générer le timing natif
Brochage, timing, framebuffer, pilote, initialisation, rétroéclairage, tactile et routage PCB
Carte informatique embarquée pilote l'écran LCD
Le produit nécessite un processeur applicatif, un système d'exploitation, une mise en réseau ou un contrôle périphérique
Implémentation de l'interface au niveau de la carte, BSP, pilote du panneau, tactile, charge de travail applicative, alimentation et mécanique
Pont vidéo ou carte contrôleur LCD
La sortie source et l'interface du panneau diffèrent
Mode d'entrée, timing de sortie, mise à l'échelle, rotation, firmware, alimentation du panneau, rétroéclairage et chemin tactile
Assemblage de type moniteur externe
Le projet bénéficie d'assemblages d'écran et d'hôte séparés
Câbles, fixation, identification vidéo, chemin de retour tactile, alimentation, montage et comportement au démarrage
La liste de composants la plus courte n'est pas toujours l'architecture la moins risquée. Une interface directe peut réduire le matériel, mais elle nécessite un contrôle étroit du pilote du panneau et de la conception de la carte. Une voie de carte contrôleur peut simplifier la connexion hôte uniquement lorsque la carte est confirmée pour le panneau réel et le mode d'entrée.
Utilisez les plates-formes LCD barre existantes comme point de départ
La gamme de produits publics de RJY Display offre plusieurs points de départ pour la revue technique :
Examen des dispositions HMI embarquées plus grandes après confirmation des spécifications actuelles
Ces liens sont des points de départ pour la découverte de produits, et non des approbations de compatibilité. Veuillez demander la fiche technique la plus récente, le dessin mécanique, la définition des broches, le tableau de synchronisation, les informations sur le pilote, les spécifications tactiles et les exigences de rétroéclairage avant de sélectionner un échantillon.
Que peut-on personnaliser autour d'un LCD barre existant ?
Lorsque la plateforme LCD de base est adaptée, un projet peut évaluer des modifications autour du module existant. La portée pratique peut inclure le verre de protection, l'intégration tactile, le rétroéclairage, le FPC, le connecteur ou la coordination d'interface, la carte contrôleur, la configuration du firmware et la structure mécanique.
Cela ne doit pas être interprété comme la capacité de créer une taille ou une matrice de pixels d'affichage en barre arbitraire à partir de zéro. La faisabilité dépend de la plateforme LCD disponible, de la modification proposée, de l'examen technique et des exigences du projet.
Flux de travail normal, alarmes, texte long, localisation, animation, écrans d'erreur et états de démarrage
Toucher
Coordonnées, rotation, bords, verre de protection, exposition au bruit, gestes et comportement de réveil
Interface
Configuration du signal, câble ou FPC, maintien du connecteur, firmware et redémarrage répété
Rétro-éclairage
Activation, gradation, plage de luminosité utilisée par le produit, comportement électrique et température
Assemblage mécanique
Alignement, support, routage du FPC, accès au connecteur, ajustement du verre de protection et tolérances du boîtier
Fonctionnement du système
Limites de tension, alimentation interrompue, défaillance de l'application, charge périphérique et utilisation prolongée
La configuration de production approuvée doit identifier le modèle LCD, le contrôleur tactile, la révision de la carte, le firmware ou BSP, le câble, le circuit de rétroéclairage, la version de l'application, le verre de protection et le boîtier. Tout changement à l'un de ces éléments peut nécessiter une revalidation partielle.
Quoi envoyer pour un examen de sélection d'un LCD barre
Une demande technique utile doit inclure :
Produit cible et environnement d'application
Largeur, hauteur et épaisseur maximales du module
Zone visible requise et orientation de l'écran
Résolution préférée ou maquette UI représentative
Processeur hôte, carte de contrôle, MCU ou source vidéo
Interfaces d'affichage disponibles et modes de sortie
Exigences tactiles et de verre de protection
Luminosité et conditions de visualisation
Direction du FPC, position du connecteur et dessin du boîtier
Exigences du système d'exploitation, du pilote et du firmware
Quantité de prototypes, demande annuelle prévue et stade du projet
Fiche technique du panneau existant ou modèle de référence, en cas de remplacement d'un autre écran
Demandez un examen de compatibilité d'un LCD barre
RJY Display peut examiner une plateforme LCD en barre existante par rapport à vos exigences de zone active, résolution, interface, tactile, rétroéclairage, FPC, carte contrôleur, firmware, verre de protection et mécaniques.
Un écran LCD en barre est un module TFT LCD avec une zone active et une matrice de pixels allongées. Il peut également être décrit comme un écran de type barre, bande, étiré ou ultra-large, mais ces noms ne définissent pas une interface, une synchronisation, un connecteur ou un contour mécanique standard.
La taille diagonale est-elle suffisante pour choisir un écran LCD en barre ?
Non. Comparez la zone active, la zone de visualisation, le contour du module, la résolution, le rapport d'aspect, l'épaisseur, la position du FPC, le connecteur, la structure tactile et les dégagements du boîtier. Des écrans avec des diagonales similaires peuvent avoir des proportions physiques sensiblement différentes.
Une source HDMI standard peut-elle piloter un écran LCD en barre ?
Uniquement via une configuration d'écran ou de carte contrôleur confirmée. Le mode source HDMI, l'interface du panneau, la synchronisation native, la mise à l'échelle, la rotation, le firmware, l'alimentation, le rétroéclairage et le chemin tactile doivent tous être vérifiés pour le panneau réel.
Quelle interface est la meilleure pour un écran LCD en barre ?
Il n'existe pas de meilleure interface unique. SPI, RGB, MIPI DSI, LVDS et les voies de carte contrôleur conviennent à différents processeurs, résolutions, exigences de mise à jour, dispositions de câbles et plates-formes logicielles. Choisissez l'interface prise en charge à la fois par l'implémentation hôte réelle et le panneau sélectionné.
Un écran LCD en barre peut-il inclure un tactile capacitif ?
Oui, lorsqu'une configuration tactile appropriée est disponible pour le module sélectionné. La zone active tactile, le verre de protection, le contrôleur, le FPC, l'interface hôte, le pilote, le mappage des coordonnées, la rotation et l'environnement d'exploitation doivent être examinés séparément de l'interface vidéo de l'écran.
Quelles informations sont nécessaires pour un devis d'écran LCD en barre ?
Fournissez l'application, l'enveloppe mécanique maximale, la zone visible, la résolution ou la maquette UI, la carte hôte, l'interface, les exigences tactiles et de verre de protection, la luminosité et l'environnement, les contraintes du FPC, les besoins en firmware, la quantité de prototypes, la demande annuelle prévue, ainsi que les dessins ou fiches techniques disponibles.
Partagez la taille de votre écran, sa résolution, son interface, sa luminosité, ses exigences tactiles, les besoins en carte contrôleur et l'environnement d'application.