Wybór wyświetlaczy EVE do zastosowań przemysłowych

CZĘŚĆ 1.

Uprość proces tworzenia urządzeń dzięki wytycznym dotyczącym wdrażania silnika wideo Bridgetek Embedded Video Engine

Ten artykuł pomoże ci zrozumieć, w jaki sposób wyświetlacze EVE mogą usprawnić
opracowywanie urządzeń przemysłowych. Na podstawie praktycznych przykładów z perspektywy inżyniera wyjaśnimy, jak możesz skrócić czas time-to-market i obniżyć koszty mikrokontrolerów, wykorzystując w swoich projektach ekrany dotykowe EVE najnowszej generacji.

Omówiony temat:

• Czym jest wbudowany wyświetlacz EVE?
• Główne zalety EVE w nowych i istniejących urządzeniach
• Ewolucja generacji EVE (EVE1–EVE4)
• Typowe sytuacje i przykłady zastosowań
• Ograniczenia i kwestie, które warto wziąć pod uwagę
• Gdzie znaleźć pomoc i dokumentację

Czym jest wyświetlacz wbudowany EVE?

Seria EVE (Embedded Video Engine) należy do kategorii tzw. Intelligent displays. W odróżnieniu od zwykłych paneli TFT są one wyposażone nie tylko w matrycę wyświetlacza i kontroler dotyku, ale też w dedykowany silnik wideo i procesor obrazu wbudowane bezpośrednio na płytce. Taka konstrukcja znacznie ułatwia pracę inżynierom i integratorom, przenosząc obciążenie obliczeniowe związane z renderowaniem obrazu, sterowaniem dotykowym i pamięcią wyświetlacza z głównego systemu na sam wyświetlacz.

Motywacją do stworzenia wyświetlaczy EVE było wypełnienie luki między tradycyjnymi „gołymi” rozwiązaniami wyświetlaczowymi– które wymagają ciągłego odświeżania pikseli przy wysokich przepustowościach danych – a potrzebami nowoczesnych zastosowań przemysłowych. W takich konwencjonalnych konfiguracjach cały obraz musi być wysyłany do wyświetlacza dziesiątki razy na sekundę. Takie podejście stawia ogromne wymagania wobec procesora hosta pod względem mocy obliczeniowej, przepustowości pamięci i wydajności w czasie rzeczywistym.

Wyświetlacze EVE firmy Riverdi to sprytniejsza alternatywa. Pozwalają projektantom przerzucić najbardziej wymagające zadania graficzne na sam sprzęt wyświetlacza. Dzięki temu mogą korzystać z prostszych mikrokontrolerów o niskim poborze mocy, zachować oszczędną architekturę systemu i szybciej wprowadzać nowe produkty na rynek.

Poza tym seria EVE to świetne narzędzie do modernizacji starszych urządzeń. Dzięki niej producenci mogą unowocześnić istniejące produkty, dodając do nich wyświetlacze o wysokiej rozdzielczości z funkcją dotykową, bez konieczności przebudowywania całej platformy elektronicznej.

Podsumowując, dziękiwyświetlaczom EVE inżynierowie mogą:

• steruj wyświetlaczem przy użyciu minimalnej ilości kodu,
• używaj mikrokontrolerów o niskim poborze mocy (MCU) z typowymi interfejsami, takimi jak SPI czy QSPI,
• skup się na podstawowej logice aplikacji, a nie na skomplikowanym renderowaniu grafiki.

Główne zalety wyświetlaczy EVE

Wyświetlacze EVE to kompleksowe rozwiązanie dla inżynierów i producentów, którzy chcą szybko osiągnąć time-to-market i cenią sobie prostotę systemu.

Dzięki tej architekturze nawet 90–95% obciążenia obliczeniowego związanego z renderowaniem grafiki jest obsługiwane bezpośrednio przez moduł EVE. Dzięki temu inżynierowie i programiści mogą skupić się na kluczowej logice aplikacji – na przykład na parzeniu kawy, uruchamianiu silników czy regulacji temperatury. A wszystko to bez konieczności wdrażania skomplikowanych bibliotek graficznych czy wysokowydajnych kontrolerów wyświetlaczy.

Moduł wyświetlacza EVE można podłączyć do urządzenia hosta przez interfejs SPI lub QSPI, a do sterowania interfejsem użytkownika wystarczą proste polecenia – na przykład „pokaż tu czerwony przycisk” albo „powiadom mnie, gdy ten przycisk zostanie dotknięty”. Sam wyświetlacz zajmuje się renderowaniem, wykrywaniem dotyku i dostępem do pamięci, zapewniając w pełni funkcjonalny GUI przy minimalnym obciążeniu systemu.

Ewolucja kolejnych generacji EVE

Od momentu wprowadzenia na rynek pierwszej generacji EVE firma Riverdi nieustannie udoskonala swoje rozwiązania w zakresie wyświetlaczy wbudowanych, aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na wyższą rozdzielczość, większe rozmiary wyświetlaczy i bardziej zaawansowane zarządzanie pamięcią. Przejście z EVE1 na EVE4 odzwierciedla rosnące wymagania współczesnych systemów wbudowanych oraz oczekiwania użytkowników.

Każda nowa generacja kontrolerów EVE pojawiała się, żeby pokonać konkretne ograniczenia technologiczne poprzednich modeli. Pierwsze moduły EVE, zaprojektowane początkowo z myślą o małych wyświetlaczach o ograniczonej rozdzielczości, służyły do prostszych zastosowań. Jednak wraz z ewolucją wymagań dotyczących wyświetlaczy – od podstawowych interfejsów z przyciskami po pełnokolorowe zdjęcia produktów i dynamiczne animacje – firma Riverdi wprowadzała nowe funkcje na każdym etapie rozwoju.

Przegląd generacji EVE

Dzięki EVE 3 programiści zyskali możliwość wstępnego wczytania złożonych zasobów graficznych, takich jak obrazy w wysokiej rozdzielczości czy filmy, do wbudowanej pamięci flash, które można zapisać już podczas procesu produkcji. Zasoby te można było następnie renderować natychmiastowo w czasie wykonania, bez obciążania systemu hosta i bez konieczności częstego przesyłania danych. To ulepszenie nie tylko zwiększyło wydajność, ale też pozwoliło na tworzenie bogatych wizualnie interfejsów przy minimalnych modernizacjach sprzętu.

EVE 4 rozwija te możliwości, oferując większą szybkość działania i obsługę wyższych rozdzielczości. Umożliwia podłączenie wyświetlaczy o przekątnej do 12,1 cala i rozdzielczości 1280×800 pikseli, zachowując przy tym tę samą uproszczoną architekturę. Dzięki temu można tworzyć wysokiej klasy, wielkoformatowe interfejsy, używając tylko podstawowych mikrokontrolerów, bez konieczności korzystania ze skomplikowanych platform SoC czy Linux embedded.

Przykłady zastosowań: tworzenie nowych urządzeń i modernizacja starych

Wyświetlacze EVE firmy Riverdi są z powodzeniem wykorzystywane w szerokiej gamie zastosowań wbudowanych – zarówno przy opracowywaniu nowych produktów, jak i modernizacji istniejących urządzeń przemysłowych. Ich główna zaleta polega na wyeliminowaniu złożoności sterowania wyświetlaczem, co zazwyczaj stanowi znaczną część czasu i kosztów związanych z tworzeniem systemów wbudowanych.

Przy projektowaniu nowych urządzeń inżynierowie często stają przed dylematem. Pierwsza opcja to prosta architektura oparta na mikrokontrolerze, która nie oferuje możliwości graficznych wymaganych przez współczesnych użytkowników. Druga opcja to większy mikrokontroler z pamięcią SD, co wiąże się z wyższymi kosztami i większą złożonością.

W takiej sytuacji oferta wyświetlaczy EVE stanowi eleganckie rozwiązanie: dzięki temu, że wewnętrznie zajmują się renderowaniem grafiki, obsługą interakcji dotykowych i dostępem do pamięci, pozwalają inżynierom zachować znane im procesy pracy z MCU, zapewniając jednocześnie użytkownikom najwyższą jakość obsługi.

Co równie ważne, wyświetlacze EVE stały się atrakcyjną opcją przy modernizacji starszych urządzeń. Wiele produktów o ugruntowanej pozycji na rynku – takich jak maszyny przemysłowe, automaty sprzedające czy sprzęt AGD – wciąż korzysta z przycisków mechanicznych lub monochromatycznych wyświetlaczy LCD. Chociaż podstawowa funkcjonalność tych urządzeń często pozostaje niezmieniona, oczekiwania rynku przesunęły się w stronę kolorowych, interaktywnych interfejsów użytkownika, podobnych do tych w smartfonach i tabletach. Wyświetlacze EVE pozwalają producentom sprostać tym oczekiwaniom bez konieczności przeprojektowywania elektroniki czy zmiany architektury sterowania ich urządzeń.

Typowe zastosowania wyświetlaczy EVE

Weźmy na przykład ekspres do kawy, który jest produkowany od dziesięcioleci. Wcześniejsze generacje miały fizyczne przyciski z nadrukowanymi napisami (np. „Espresso”, „Cappuccino”), a później pojawiły się modele z prostymi wyświetlaczami alfanumerycznymi. Obecnie, wraz z rosnącymi oczekiwaniami konsumentów, za standard uważa się większy ekran dotykowy z kolorowymi ikonami produktów i wskaźnikami stanu.

Zamiast przebudowywać system w oparciu o nowy procesor i stos programowy – co jest kosztowne i czasochłonne – producenci mogą zintegrować wyświetlacz EVE. Dzięki temu mogą wykorzystać istniejący interfejs SPI mikrokontrolera i zaktualizować tylko warstwę interfejsu użytkownika. Logika parzenia i algorytmy sterowania pozostają bez zmian. Takie podejście obniża koszty, przyspiesza prace nad projektem i zapewnia zupełnie nowe wrażenia użytkownika – co ma kluczowe znaczenie dla pozytywnego postrzegania urządzenia.

Ograniczenia i kwestie techniczne

Chociaż wyświetlacze EVE oferują spore korzyści w zakresie uproszczenia tworzenia systemów wbudowanych, warto zrozumieć ich ograniczenia techniczne i architektoniczne. Te ograniczenia niekoniecznie są wadami – odzwierciedlają one przemyślane decyzje projektowe, które mają na celu zapewnienie, by system był lekki, wydajny i łatwy w użyciu w zdecydowanej większości zastosowań przemysłowych i konsumenckich.

Jedną z podstawowych zasad działania wyświetlaczy EVE jest ich wbudowany silnik graficzny, który oferuje potężny zestaw wbudowanych funkcji do renderowania elementów interfejsu użytkownika (takich jak przyciski, menu, suwaki, paski postępu i obszary dotykowe). Dzięki temu inżynierowie mogą podawać ogólne instrukcje dotyczące wyświetlania na wyświetlaczu, zamiast wysyłać dane piksel po pikselu. Oznacza to jednak też, że twórcy produktów są ograniczeni zakresem wbudowanych funkcji– podobnie jak w przypadku biblioteki GUI, która udostępnia tylko to, co jest zaimplementowane w jej API.

Poza tym, mimo że w EVE 3 wprowadzono obsługę pamięci zewnętrznej, a w EVE 4 jeszcze ją ulepszono, pojemność wbudowanej pamięci wciąż jest ograniczona, co oznacza, że:

• treści wideo lub obszerne biblioteki obrazów muszą zostać wstępnie załadowane podczas produkcji,
• Treści dynamiczne muszą być przesyłane w czasie wykonania systemu przez interfejs SPI/QSPI, co powoduje opóźnienia.

Ma to szczególne znaczenie przy projektowaniu aplikacji, które wymagają częstych aktualizacji w czasie rzeczywistym złożonych lub obszernych treści graficznych (np. animowanych przejść, odtwarzania wideo czy dynamicznego generowania menu). Chociaż takie funkcje są możliwe, inżynierowie muszą mieć na uwadze prędkości transferu i ograniczenia pamięci, żeby uniknąć wąskich gardeł w wydajności.

Jednak w większości rzeczywistych zastosowań, z którymi mamy do czynienia, urządzenia nie mają praktycznych ograniczeń podczas pracy z wyświetlaczami EVE. O ile elementy interfejsu użytkownika – takie jak przyciski, menu czy ikony – są wstępnie załadowane i przechowywane lokalnie w pamięci wyświetlacza, dostępne funkcje renderowania wystarczają do tworzenia w pełni funkcjonalnych interfejsów graficznych. Z doświadczenia Riverdi wynika, że ta architektura bez problemów sprawdza się w zdecydowanej większości zastosowań przemysłowych i komercyjnych.

Patrząc w przyszłość, najbardziej oczekiwanym ulepszeniem jest obsługa jeszcze większych rozmiarów ekranów o wyższych rozdzielczościach, w połączeniu z tą samą łatwością obsługi, która charakteryzuje platformę EVE. Dalszy rozwój w tym kierunku pozostaje priorytetem w planie rozwoju produktów firmy Riverdi. Zwłaszcza wprowadzenie nowych układów scalonych, które będą w stanie zasilać wyświetlacze wielkoformatowe, zachowując jednocześnie prostotę poprzednich generacji.

Podsumowanie: kiedy warto wybrać wyświetlacze EVE i jak zacząć

Wyświetlacze EVE firmy Riverdi to potężne rozwiązanie dla inżynierów, którzy chcą przyspieszyć cykl rozwoju produktów, zachowując jednocześnie prostotę systemu. Dzięki zintegrowanemu silnikowi wideo, kontrolerowi dotyku i pamięci EVE eliminują one tradycyjnie wysoką barierę wejścia związaną z zaawansowanymi graficznymi interfejsami użytkownika w systemach wbudowanych.

Wyświetlacze EVE świetnie sprawdzają się w dwóch głównych sytuacjach:

1. Opracowywanie nowych produktów
   Gdy time-to-market ma kluczowe znaczenie, a preferowane jest zastosowanie mikrokontrolera o niskim poborze mocy, wyświetlacze EVE pozwalają na tworzenie bogatych wizualnie interfejsów dotykowych bez konieczności stosowania skomplikowanego sprzętu czy systemów operacyjnych. Moduł EVE, zarządzając wewnętrznie niemal wszystkimi operacjami związanymi z wyświetlaniem, odciąża system główny, pozwalając mu skupić się na podstawowej logice aplikacji.
2. Modernizacja starszych produktów Wyświetlacze EVE firmy
   to idealny wybór do modernizacji istniejących produktów, w których wcześniej stosowano fizyczne przyciski lub proste wyświetlacze alfanumeryczne. Dzięki temu możesz zachować oryginalną architekturę systemu, korzystając ze znanych interfejsów komunikacyjnych (takich jak SPI czy QSPI), a jednocześnie zapewnić użytkownikom zupełnie nowe wrażenia przy minimalnym nakładzie pracy związanym z przeprojektowaniem.

Gdzie znaleźć dokumentację, przykłady i pomoc techniczną

Aby pomóc inżynierom w skutecznej ocenie i wdrażaniu wyświetlaczy EVE, firma Riverdi udostępnia kompleksowy zestaw zasobów i narzędzi programistycznych:

• Katalog produktów i specyfikacje techniczne
  Zapoznaj się z dostępnymi rozmiarami wyświetlaczy, rozdzielczościami i wersjami kontrolerów wyświetlaczy na stronie Riverdi (w tym najnowszą serią EVE4 obsługującą wyświetlacze o przekątnej 10,1″ i 12,1″ w rozdzielczości 1280×800).
• Przykłady kodu i biblioteka
  Riverdi prowadzi aktywne repozytorium na GitHubie z praktycznymi przykładami dla różnych platform, w tym Arduino, Raspberry Pi oraz popularnych rodzin mikrokontrolerów, takich jak STM32, XP i inne. Przykłady te świetnie nadają się zarówno do prototypowania, jak i do testowania.
• Dokumentacja i materiały pomocnicze
  Szczegółowe karty katalogowe, User Manualy i Application Notes są dostępne online za darmo, żeby pomóc ci w procesie integracji – od konfiguracji sprzętu po tworzenie firmware’u.
• Bezpośrednie wsparcie i doradztwo
  Jeśli nie masz pewności, czy wyświetlacz EVE sprawdzi się w Twoim projekcie, albo potrzebujesz pomocy w wyborze najlepszego modelu, zespół Riverdi oferuje bezpośrednie wsparcie techniczne i chętnie pomoże Ci dostosować rozwiązanie do Twoich potrzeb.

Najważniejszy wniosek w skrócie

Wybierz wyświetlacze EVE, jeśli chcesz uprościć projekt układu wbudowanego, skrócić czas opracowania lub całkowicie zmodernizować interfejs swojego produktu bez zwiększania złożoności systemu.

Dzięki inteligentnej technologii wyświetlaczy firmy Riverdi i wsparciu inżynierów tworzenie zaawansowanych interfejsów użytkownika nie jest już zarezerwowane wyłącznie dla systemów z najwyższej półki. Teraz jest to rozwiązanie dostępne, oszczędne pod względem kosztów i czasu, gotowe do użycia nawet w najbardziej wymagających zastosowaniach przemysłowych, w tym w medycynie i wojskowości.

SPRAWDŹ GOTOWE DO WDROŻENIA PRODUKTY FIRMY Riverdi

Pamiętaj, żeby wybrać odpowiedni przemysłowy wyświetlacz do swojego urządzenia:

• Chcesz zwiększyć jasność i poprawić parametry optyczne swojego wyświetlacza? Wybierz High Brightness IPS Displays z bondingiem optycznym, które doskonale ograniczają odbicia światła i poprawiają kontrast.
• Szukasz najskuteczniejszego sposobu wymiany danych między grafiką a prawdziwie przemysłowym kontrolerem dotyku? Sprawdź kategorię produktów BT817Q (EVE 4) z rewolucyjnym protokołem komunikacyjnym do zastosowań przemysłowych, medycznych i wojskowych, które wymagają pięknego i zaawansowanego GUI.
• Szukasz jednego z wyświetlaczy HMI o najwyższej rozdzielczości (1280×800 pikseli) opartych na mikrokontrolerach STM32H7? Wybierz STM32 Embedded Displays o wysokiej wydajności, oparte na mikrokontrolerze STM32H757XIH6 (2 MB pamięci Flash, 1 MB pamięci RAM).
• Szukasz gotowego do użycia interfejsu HDMI i rozwiązania dotykowego z USB-C? Wybierz HDMI Displays – to produkty z wyświetlaczami IPS TFT o wysokiej rozdzielczości i jasności, z bondingem optycznym oraz ekranem dotykowym klasy przemysłowej, co stanowi standard w ofercie Riverdi.

SKONTAKTUJ SIĘ Z NAMI

Skontaktuj się z naszym ekspertem, żeby dowiedzieć się więcej o wdrożeniu wyświetlaczy w Twoim projekcie.

Masz problemy z obecnymi rozwiązaniami technologicznymi? Chcesz dowiedzieć się więcej o frameworkach i sukcesach naszych klientów? Chętnie porozmawiamy i pomożemy Ci w kwestiach związanych z projektowaniem oraz R&D.

ODKRYJ NASZĄ

Whitepaper

Osiągnij idealną interakcję użytkownika z wyświetlaczem dzięki odpowiedniemu czujnikowi Touch Sensor IC. Czy kiedykolwiek zmagałeś się z problemami związanymi z fantomowymi dotknięciami lub certyfikacją? Rozwiń swoje prace B+R jak profesjonalista dzięki naszemu Whitepaperowi!

Whitepaper

Przejdź do naszego katalogu produktów i zobacz, jak możesz oszczędzać dzięki jakości, nie na jakości.

Sprawdź teraz

Skontaktuj się z nami już teraz, oszczędzaj dzięki jakości, nie na jakości.

Skontaktuj się z nami