Умные дисплеи от 4D Systems

Графический интерфейс является предпочтительным методом управления во многих ситуациях - прежде всего для сложных систем или в областях, где с оборудованием могут столкнуться неопытные люди, которым удобнее интуитивное управление.

"Умные" дисплеи - это модули, которые сочетают в себе дисплей и микроконтроллер на тщательно спроектированной плате, способные выполнять продвинутые функции, выходящие за рамки простого управления экраном и его содержимым. В случае решений от 4D Systems, такие дисплеи оснащены универсальными схемами от брендов Espressif (ESP32) и Raspberry Pi (RP) - что позволяет легко интегрировать схему в существующие системы, а также эффективно реализовывать продвинутые панели управления с графическим интерфейсом. Более того: многие решения от 4D Systems интегрированы с сенсорными матрицами, благодаря чему управление становится тривиальным для пользователя.

Умные дисплеи 4D Systems доступны напрямую со склада TME. Ниже вы найдете подробное описание и спецификации этих продуктов. В нашем каталоге вы найдете точные характеристики каждой модели. Это позволит вам подобрать идеальный модуль для размеров и требований вашего приложения.

Дисплеи 4D Systems

В этой статье мы рассматриваем такие темы, как:

• Простота проектирования интерфейса на микроконтроллере RP2350
• Широкие возможности коммуникации на модулях на базе ESP32

Raspberry Pi зарекомендовала себя в мире как производитель отличных одноплатных компьютеров - и несколько лет назад также вышла на рынок микроконтроллеров. Модуль RPi Pico позволил программировать отдельные чипы с исключительной легкостью и гибкостью, например, используя языки, похожие на Python (а также C и C++). Микроконтроллер RP2350 - это последнее поколение, предложенное британским производителем, на базе двухъядерного ARM Cortex-M33 (150MHz).

В серии gen4-RP2350 именно чип Raspberry Pi является сердцем схемы. Ниже мы рассмотрим возможности микроконтроллера, однако сначала отметим, как широкий выбор дисплеев предлагает 4D Systems. В этой серии мы находим модели с диагоналями от 2,4 дюйма до 9 дюймов, с разрешениями 240x320, 320x480 (вертикальные версии) и 800x480 (горизонтальные версии). Их яркость может достигать до 600cd/m2, что позволяет четко представлять содержимое даже при интенсивном освещении (например, потолочные светильники офиса или машиностроительного парка). Клиенты могут выбирать между версиями, оснащенными резистивными или емкостными сенсорными панелями (а также вариантами без сенсорного интерфейса). Конструктивные особенности включают низкий профиль дисплеев и их адаптацию для крепления (отверстия).

Модули имеют интегрированную 16MB Quad SPI Flash и 8MB Quad SPI PSRAM. Модуль требует напряжение в диапазоне 4...6V DC (в схеме учитываются регуляторы напряжения).

Микроконтроллер RP2350 отвечает за содержимое, отображаемое на дисплее - но дизайнерам не нужно тщательно создавать интерфейс с нуля. Для его реализации можно использовать Workshop5 IDE, предоставляемую 4D Systems, которая имеет множество удобных функциональностей. Она основана на Raspberry Pi Pico SDK, включает предварительный просмотр целевой графики.

Самое важное: графический интерфейс, созданный с использованием дисплея, может быть непосредственно связан с программой, выполняемой микроконтроллером, и его вычислительная мощность достаточна для управления сложным устройством. Таким образом, вся электронная схема машины/терминала сводится к одному модулю. Дизайнеры имеют в своем распоряжении широкие возможности микроконтроллера RP2350, которые включают:

• высокий уровень безопасности (ARM TrustZone, ускорение sHA265);
• интерфейсы I2C, SPI и UART;
• ADC для обработки аналоговых входов (например, от датчиков)
• конфигурируемые GPIO;
• PWM (управление светом, приводами, сервоприводами).

Дисплей gen4-RP2350

Вторая представленная серия основана на микроконтроллерах ESP32-S3 от Espressif. Эти популярные чипы широко ценятся в основном за свои возможности коммуникации. В сочетании с дисплеями 4D Systems они образуют идеальную основу для создания различных устройств IoT (Интернет вещей), также для промышленности.

Сами дисплеи по производительности схожи (если не идентичны) с описанными выше. Таким образом, у нас есть выбор моделей с диагоналями 2,4...9 дюймов и разрешениями 230x480, 240x320, 320x480 или 800x480 пикселей. Сенсорные панели доступны резистивные и емкостные. Питание 4...6V DC, и продукты могут работать в условиях температур от -20°C до 65°C.

Наибольшее преимущество умных дисплеев на базе чипов ESP32-S3 заключается в следующем родной поддержке коммуникации Bluetooth и WiFi - используя беспроводные технологии, которые являются краеугольными камнями сегмента IoT. Они позволяют легко подключить проект к сети, проект можно легко подключить к сети для обмена данными с локальным сервером или даже удаленным облаком через Интернет. Дисплеи серии Gen4-ESP32 поставляются включая WiFi антенну и плату расширения (breakout board).

Как и в модулях на базе RP2350, модули на базе ESP32-S3 также позволяют воспользоваться многими возможностями микроконтроллера, включая доступ к интерфейсам GPIO, I2C и SPI.

С точки зрения программирования серия дисплеев gen4-ESP32 использует проверенные технологии. Поддержка дисплея и создание интерфейса выполняются с использованием Workshop4 IDE, которая использует среду Arduino для упрощения разработки. По желанию пользовательский интерфейс можно создавать с помощью сторонних графических библиотек и инструментов, таких как LVGL и Embedded Wizard. Интерактивная система с сенсорным интерфейсом, с возможностями беспроводной связи, может быть построена на основе широко задокументированных решений - что, с одной стороны, гарантирует высокое качество конечного продукта, с другой стороны упрощает проектирование и реализацию, сокращая затраты.

Дисплей gen4-ESP32