Inteligentne wyświetlacze

Czym są Intelligent displays?

„Intelligent displays” to nazwa nadana przez firmę Riverdi modułom wyświetlaczy opartym na technologii Bridgetek Embedded Video Engine. Architektura ta wymaga zewnętrznego MCU hosta, jednak MCU host ten nie renderuje interfejsu graficznego piksel po pikselu.

Host wysyła display lists, polecenia oraz odwołania do zasobów. Kontroler EVE generuje interfejs, odczytuje sygnały dotykowe i może sterować wyjściem audio. Nawet niewielki 8-bitowy mikrokontroler lub mikrokontroler o niskim poborze mocy może sterować graficznym panelem dotykowym. To właśnie odróżnia wyświetlacze EVE od wyświetlaczy wbudowanych STM32 Embedded Displays, w których aplikacja działa bezpośrednio na płytce wyświetlacza, oraz od wyświetlaczy typu „Plug and Play” z interfejsem HDMI lub USB-C, które wyświetlają jedynie zewnętrzny sygnał wideo.

Aby jak najlepiej zrozumieć, jak działa ta architektura i skąd wynikają jej zalety, obejrzyj 30-minutową prezentację EVE4 na YouTube, przygotowaną przez Kamila Kozłowskiego, członka zarządu i doradcę technicznego w firmie Riverdi.

Cechy Intelligent displays

Intelligent displays Riverdi obejmują generacje EVE od EVE1 do EVE5: FT800/FT801 i FT81x, BT815/BT816, BT817Q oraz BT820B. EVE4 obsługuje moduły o rozdzielczości do 1280×800 pikseli. EVE5 rozszerza tę samą architekturę na 15,6-calowe wyświetlacze Full HD z interfejsem LVDS.

Komunikacja odbywa się za pośrednictwem interfejsu SPI lub QSPI, więc urządzenie hostowe przesyła polecenia, a nie pełne klatki wideo. Elementy interfejsu użytkownika mogą być przechowywane w pamięci flash po stronie wyświetlacza. EVE3+ i nowsze generacje obsługują kompresję ASTC. EVE5 posiada pamięć DDR3 SDRAM oraz bufor ramek, co pozwala na obsługę większych układów i wyższych rozdzielczości.

Wśród wariantów ekranów dotykowych znajdują się panele pojemnościowe projekcyjne oraz rezystancyjne. Technologia PCAP nadaje się do wielodotykowych interfejsów HMI z przednią szybą, natomiast dotyk rezystancyjny nadal sprawdza się w przypadku sterowania naciskiem, rękawiczkami oraz prostych operacji w terenie. Wbudowany system audio obsługuje sygnały alarmowe i funkcję prowadzenia użytkownika.

Jak wyjaśnia Tomasz Soldat, dyrektor ds. technologii w Riverdi: „W ramach serii EVE3, EVE4 i EVE5 firma Bridgetek rozwinęła tę architekturę od kompaktowych wbudowanych GUI do dużych interfejsów w rozdzielczości Full HD. Rola firmy Riverdi polega na przekształceniu tej technologii kontrolerów w moduły wyświetlaczy, z których inżynierowie mogą faktycznie korzystać w produkcji przemysłowej, przy czym kwestie związane z ekranem dotykowym, pamięcią, montażem i mechaniką zostały już rozwiązane.”

W modułach pełnowymiarowych stosuje się RiBUS, uniwersalne złącze wyświetlacza firmy Riverdi. Jest to pomocne w przypadku zmiany przekątnej ekranu w projekcie, przejścia z EVE3 na EVE4 lub porównywania różnych wariantów na etapie prototypowania – bez konieczności przeprojektowywania okablowania od podstaw.

Zastosowania Intelligent displays

W przemysłowych panelach HMI często stosuje się wyświetlacze EVE o przekątnej od 5″ do 12,1″, gdy sterownik maszyny jest już zdefiniowany, a GUI nie powinien wymuszać przeprojektowania procesora.

Urządzenia medyczne i laboratoryjne dobrze mieszczą się w przedziale od 7″ do 12,1″. Automaty sprzedające, kioski i terminale płatnicze wykorzystują wyświetlacze EVE o przekątnej od 5″ do 10,1″ do wyświetlania GUI, animacji oraz informacji dźwiękowych.

W przypadku zastosowań takich jak panele IoT, sterowniki inteligentnych domów oraz kompaktowe przyrządy konstrukcja zazwyczaj opiera się na ekranach o przekątnej od 3,5″ do 5″. Jeśli urządzenie ma pracować na zewnątrz lub w najtrudniejszych warunkach, architekturę tę można dostosować poprzez zastosowanie bondingu optycznego, przemysłowego panelu dotykowego typu PCAP, wzmocnionego szkła ochronnego oraz modyfikacji obudowy mechanicznej.

Riverdi – Producent inteligentnych wyświetlaczy

Od 2012 roku firma Riverdi projektuje i produkuje moduły wyświetlaczy TFT w Europie, a konkretnie w Polsce. W przypadku produktów opartych na platformie EVE firma współpracuje z Bridgetek na etapie projektowania, dzięki czemu dobór kontrolera, architektura wyświetlacza oraz wsparcie w zakresie integracji są realizowane w ramach jednej ścieżki projektowej, a nie jako późniejszy wybór komponentów.

Firma projektuje te produkty z myślą o dostępności komponentów przez ponad 10 lat, dzięki czemu wyświetlacz może pozostać sprawny i konfigurowalny nawet po zakończeniu pierwszej serii produkcyjnej, zamiast wymuszać przeprojektowanie w przypadku wycofania z rynku jednego kontrolera lub opcji interfejsu.

Riverdi prowadzi również proces bondingu optycznego we własnym zakładzie w Polsce. Zespół kontroluje proces usuwania szczeliny powietrznej, integrację przedniej szyby oraz układanie elementów mechanicznych w ramach jednego procesu produkcyjnego, co pozwala zachować spójność czytelności, działania ekranu dotykowego oraz dopasowania mechanicznego po integracji.

Standardowe Intelligent displays są dostępne bez minimalnej ilości zamówienia (MOQ) i można je nabyć na całym świecie za pośrednictwem firm DigiKey, Mouser, RS Components oraz TME. Gdy wersja standardowa nie pasuje do obudowy, wymaganej jasności, szkła ochronnego, układu warstw, PCB lub konstrukcji mechanicznej, firma Riverdi opracowuje rozwiązania customizowane, nie sprowadzając projektu do poziomu samego wyświetlacza TFT.