eng
Вывод текстовых сообщений – одна из самых распространенных задач, стоящих перед разработчиками операторского интерфейса электронных устройств. Для ее решения изготовители ЖК-дисплеев предлагают множество моделей нескольких наиболее распространенных типоразмеров с набором популярных контроллеров. Простота применения, разнообразие совместимых ЖКИ-модулей, невысокая цена часто становятся определяющими, и разработчики простого операторского блока отдают предпочтение ЖК-дисплеям. Но есть и другие дисплейные технологии, например, VFD- и OLED-модули, совместимые с традиционными ЖКИ, которые тоже применяются для вывода текстовых сообщений. О них и пойдет речь в статье.
Теги: graphic dispolay noritake text messages output воспроизведение графики вывод текстовых сообщений
Дисплеи на основе вакуумно-люминесцентной технологии (Vacuum Fluo-
rescent Display – VFD), известные с середины шестидесятых годов прошлого века, отличаются широким диапазоном рабочих температур, высокой яркостью и позволяют получить отличные значения контрастности.
Но большое энергопотребление VFD-модулей и более высокая, по сравнению с ЖКИ, стоимость ограничивают их применение. Сегодня они востребованы преимущественно для работы в жестких условиях эксплуатации или в случаях, когда предъявляются особые требования к качеству изображения на экране.
Дисплейные технологии, основанные на органических светодиодах (OLED-дисплеи), не только позволяют создать высококонтрастное устройство отображения информации, работающее в расширенном диапазоне температур, но и обладают такими преимуществами, как оптимальное потребление энергии и компактная конструкция. Однако сегодня OLED-дисплеи все еще дороже ЖКИ, хотя и не настолько, как VFD.
Поддержка сложившихся стандартов габаритов дисплеев
Следуя сложившимся де-факто стандартам ЖКИ, изготовители VFD- и OLED-модулей выпускают дисплеи, совместимые с ЖКИ по габаритам и аппаратно-программному интерфейсу. Таким образом, разработчик, создавая новые варианты приборов для различных условий эксплуатации или для специального применения, может использовать различные алфавитно-цифровые (часто называемые "символьными") дисплейные модули, построенные на основе ЖКИ-, VFD- или OLED-технологий, с минимальными изменениями схемотехнических и конструктивных решений и программного кода.
Соответствие форматов и габаритов размеров VFD- и OLED-модулей компаний Noritake Itron и Raystar сложившимся стандартам ЖК-дисплеев отражено в табл.1. Общий вид VFD- и OLED-дисплеев приведен на рис.1–3.
Применение графических дисплеев для вывода текстовых сообщений
Изготовитель VFD-модулей компания Noritake, считая, что вывод текстовых сообщений является весьма важной функцией малогабаритного дисплея в большинстве приложений, уделяет большое внимание реализации этой функции также и в графических модулях, своей основной продукции. И, как видно из табл.1, почти все текстовые дисплеи продублированы графическими в тех же габаритах.
Графический дисплейный модуль имеет встроенный знакогенератор и поддерживает набор команд стандартного контроллера ЖКИ (HD 44780, Hitachi), а графические функции позволяют улучшить визуальный интерфейс прикладного устройства. Одна из важных и удобных возможностей, на наш взгляд, заключается в использовании функции масштабирования шрифта. Благодаря этой функции размер шрифта не зависит от физического размера знакоместа, а вывод сообщений осуществляется обычными командами вывода текста. Разумеется, знакогенераторы новых моделей как символьных, так и графических VFD-модулей поддерживают алфавиты различных европейских и азиатских языков, причем в нескольких вариантах шрифта.
Поскольку графический дисплей по своим информационным возможностям выполняет все функции алфавитно-цифрового, можно было бы предположить, что в номенклатуре Noritake должны остаться только графические дисплеи. Однако этого не происходит. Дело в том, что алфавитно-цифровые индикаторы позволяют получить более высокую яркость по сравнению с графическими.
Аппаратно-программные интерфейсы
Индикаторы (называемые "панелями"), выполненные по различным технологиям, очевидно, имеют различные аппаратно-программные интерфейсы и величины питающих напряжений. Но изготовители дисплейных модулей придерживаются сложившегося стандарта и выпускают ЖКИ-, OLED- и VFD-модули с традицион-
ным 8-битным параллельным интерфейсом и
набором команд, совместимым с контроллером (HD 44780) ЖКИ. Поэтому разработчики электронной техники избавлены от необходимости управлять низкоуровневым интерфейсом и построением цепей питания. Noritake снабжает свои VFD-модули, совместимые с ЖКИ, также и последовательными интерфейсами (SPI/I2C).
Как уже отмечалось выше, ЖКИ-совместимые графические VFD-модули имеют расширенный набор команд, реализующий, помимо протокола обычных ЖКИ-модулей, дополнительные
команды вывода текстовой и графической информации.
Алфавитно-цифровые модули, построенные как на VFD-, так и на OLED- индикаторах, реализуют, как правило, основной протокол стандартного ЖКИ-контроллера.
Что выбрать?
Очень часто разработчики и специалисты по снабжению производства, обсуждая особенности выбора компонентов, говорят: "Все решает цена". Поэтому наиболее популярным решением для блока операторского интерфейса являются совместимые с большим количеством разнообразных моделей ЖКИ-модули, еще одним достоинством которых являются умеренные сроки поставки.
Почему же до сих пор живы VFD-дисплеи? А потому что в определенных случаях, помимо стоимости, необходимо учитывать и другие характеристики дисплейных модулей.
Диапазоны рабочих температур и температур хранения. В документации на большинство современных ЖКИ изготовители указывают, как правило, диапазон рабочих температур от –20 до 70˚C и допускают хранение ЖКИ при температурах от –30 до 80˚C. Для большинства прикладных задач этого достаточно.
Однако для некоторых видов оборудования требуется быстрая и качественная работа дисплея даже на сибирском морозе. В этом случае необходимо выбирать дисплей более стойкий, чем ЖКИ-модуль. Критерии выбора (помимо диапазона рабочих температур) в пользу OLED – стоимость, компактность, умеренное энергопотребление, а в пользу VFD – стабильная номенклатура, надежность и срок службы.
Срок службы. В последние годы срок службы OLED значительно увеличен. Изготовители обещают срок службы до 100 тыс. ч, однако при этом поясняют, что это расчетный срок службы при нормальных условиях эксплуатации.
VFD-дисплеи, со своей стороны, уже несколько десятилетий эксплуатируются в различных условиях, и в жестких в том числе. Поэтому их способность работать в течение десятков тысяч часов в полном диапазоне допустимых условий проверена многими пользователями.
Надежность. Наработка на отказ VFD-модулей Noritake порядка миллиона часов, как правило, убеждает разработчиков в высокой надежности этих дисплеев.
Качество изображения. VFD- и OLED-дисплеи построены на основе светоизлучающих индикаторов (self-emitting), и важнейшими их характеристиками являются яркость и контраст.
Согласно документации, OLED-дисплей имеет не очень высокую яркость: около 100 кд/м2 (иногда и меньше), а VFD – от нескольких сотен до
2000–3000 кд/м2. Однако у OLED-дисплея контраст лучше, что позволяет получать очень качественное изображение на экране, которое воспринимается как яркое и отчетливое.
Кроме того, каждый элемент (пиксел, точка) изображения OLED- и VFD-дисплеев является самостоятельным источником света, поэтому оба вида индикаторов отличаются широким углом обзора и не уступают друг другу в качестве изображения, выгодно отличаясь от ЖКИ.
Если дисплей используется преимущественно на солнце или при ином мощном внешнем источнике света, то преимущества имеет "древняя" ЖК-панель, работающая на отражение. Однако такой индикатор не всегда обеспечивает необходимую информационную емкость.
Сравнение основных параметров ЖКИ-, VFD- и OLED-модулей приведено в табл. 2.
Что дальше?
В середине нулевых некоторые разработчики электронного оборудования восторженно принимали OLED и предсказывали скорый закат прочих дисплейных технологий.
Но этого не произошло. Вероятно, причины были следующие:
слишком короткий срок службы, который имели OLED-дисплеи в то время;
нестабильная номенклатура: выбранные заказчиком модели внезапно снимались с производства, многие компании активно выходили на рынок OLED-дисплеев, но затем покидали его безо всяких на то видимых причин;
алфавитно-цифровые OLED-модули в то время не имели достаточной номенклатуры, поэтому не могли заменить ЖКИ распространенных форматов.
Сегодня проблемы, присущие OLED-дисплеям, постепенно решаются, но основную часть массового рынка продолжают занимать ЖКИ. Можно предположить, что ЖКИ отступят, если стоимость OLED-дисплеев снизится, но слово "если" здесь является ключевым. Что касается VFD-дисплеев, они останутся востребованными для работы в жестких условиях. ●
rescent Display – VFD), известные с середины шестидесятых годов прошлого века, отличаются широким диапазоном рабочих температур, высокой яркостью и позволяют получить отличные значения контрастности.
Но большое энергопотребление VFD-модулей и более высокая, по сравнению с ЖКИ, стоимость ограничивают их применение. Сегодня они востребованы преимущественно для работы в жестких условиях эксплуатации или в случаях, когда предъявляются особые требования к качеству изображения на экране.
Дисплейные технологии, основанные на органических светодиодах (OLED-дисплеи), не только позволяют создать высококонтрастное устройство отображения информации, работающее в расширенном диапазоне температур, но и обладают такими преимуществами, как оптимальное потребление энергии и компактная конструкция. Однако сегодня OLED-дисплеи все еще дороже ЖКИ, хотя и не настолько, как VFD.
Поддержка сложившихся стандартов габаритов дисплеев
Следуя сложившимся де-факто стандартам ЖКИ, изготовители VFD- и OLED-модулей выпускают дисплеи, совместимые с ЖКИ по габаритам и аппаратно-программному интерфейсу. Таким образом, разработчик, создавая новые варианты приборов для различных условий эксплуатации или для специального применения, может использовать различные алфавитно-цифровые (часто называемые "символьными") дисплейные модули, построенные на основе ЖКИ-, VFD- или OLED-технологий, с минимальными изменениями схемотехнических и конструктивных решений и программного кода.
Соответствие форматов и габаритов размеров VFD- и OLED-модулей компаний Noritake Itron и Raystar сложившимся стандартам ЖК-дисплеев отражено в табл.1. Общий вид VFD- и OLED-дисплеев приведен на рис.1–3.
Применение графических дисплеев для вывода текстовых сообщений
Изготовитель VFD-модулей компания Noritake, считая, что вывод текстовых сообщений является весьма важной функцией малогабаритного дисплея в большинстве приложений, уделяет большое внимание реализации этой функции также и в графических модулях, своей основной продукции. И, как видно из табл.1, почти все текстовые дисплеи продублированы графическими в тех же габаритах.
Графический дисплейный модуль имеет встроенный знакогенератор и поддерживает набор команд стандартного контроллера ЖКИ (HD 44780, Hitachi), а графические функции позволяют улучшить визуальный интерфейс прикладного устройства. Одна из важных и удобных возможностей, на наш взгляд, заключается в использовании функции масштабирования шрифта. Благодаря этой функции размер шрифта не зависит от физического размера знакоместа, а вывод сообщений осуществляется обычными командами вывода текста. Разумеется, знакогенераторы новых моделей как символьных, так и графических VFD-модулей поддерживают алфавиты различных европейских и азиатских языков, причем в нескольких вариантах шрифта.
Поскольку графический дисплей по своим информационным возможностям выполняет все функции алфавитно-цифрового, можно было бы предположить, что в номенклатуре Noritake должны остаться только графические дисплеи. Однако этого не происходит. Дело в том, что алфавитно-цифровые индикаторы позволяют получить более высокую яркость по сравнению с графическими.
Аппаратно-программные интерфейсы
Индикаторы (называемые "панелями"), выполненные по различным технологиям, очевидно, имеют различные аппаратно-программные интерфейсы и величины питающих напряжений. Но изготовители дисплейных модулей придерживаются сложившегося стандарта и выпускают ЖКИ-, OLED- и VFD-модули с традицион-
ным 8-битным параллельным интерфейсом и
набором команд, совместимым с контроллером (HD 44780) ЖКИ. Поэтому разработчики электронной техники избавлены от необходимости управлять низкоуровневым интерфейсом и построением цепей питания. Noritake снабжает свои VFD-модули, совместимые с ЖКИ, также и последовательными интерфейсами (SPI/I2C).
Как уже отмечалось выше, ЖКИ-совместимые графические VFD-модули имеют расширенный набор команд, реализующий, помимо протокола обычных ЖКИ-модулей, дополнительные
команды вывода текстовой и графической информации.
Алфавитно-цифровые модули, построенные как на VFD-, так и на OLED- индикаторах, реализуют, как правило, основной протокол стандартного ЖКИ-контроллера.
Что выбрать?
Очень часто разработчики и специалисты по снабжению производства, обсуждая особенности выбора компонентов, говорят: "Все решает цена". Поэтому наиболее популярным решением для блока операторского интерфейса являются совместимые с большим количеством разнообразных моделей ЖКИ-модули, еще одним достоинством которых являются умеренные сроки поставки.
Почему же до сих пор живы VFD-дисплеи? А потому что в определенных случаях, помимо стоимости, необходимо учитывать и другие характеристики дисплейных модулей.
Диапазоны рабочих температур и температур хранения. В документации на большинство современных ЖКИ изготовители указывают, как правило, диапазон рабочих температур от –20 до 70˚C и допускают хранение ЖКИ при температурах от –30 до 80˚C. Для большинства прикладных задач этого достаточно.
Однако для некоторых видов оборудования требуется быстрая и качественная работа дисплея даже на сибирском морозе. В этом случае необходимо выбирать дисплей более стойкий, чем ЖКИ-модуль. Критерии выбора (помимо диапазона рабочих температур) в пользу OLED – стоимость, компактность, умеренное энергопотребление, а в пользу VFD – стабильная номенклатура, надежность и срок службы.
Срок службы. В последние годы срок службы OLED значительно увеличен. Изготовители обещают срок службы до 100 тыс. ч, однако при этом поясняют, что это расчетный срок службы при нормальных условиях эксплуатации.
VFD-дисплеи, со своей стороны, уже несколько десятилетий эксплуатируются в различных условиях, и в жестких в том числе. Поэтому их способность работать в течение десятков тысяч часов в полном диапазоне допустимых условий проверена многими пользователями.
Надежность. Наработка на отказ VFD-модулей Noritake порядка миллиона часов, как правило, убеждает разработчиков в высокой надежности этих дисплеев.
Качество изображения. VFD- и OLED-дисплеи построены на основе светоизлучающих индикаторов (self-emitting), и важнейшими их характеристиками являются яркость и контраст.
Согласно документации, OLED-дисплей имеет не очень высокую яркость: около 100 кд/м2 (иногда и меньше), а VFD – от нескольких сотен до
2000–3000 кд/м2. Однако у OLED-дисплея контраст лучше, что позволяет получать очень качественное изображение на экране, которое воспринимается как яркое и отчетливое.
Кроме того, каждый элемент (пиксел, точка) изображения OLED- и VFD-дисплеев является самостоятельным источником света, поэтому оба вида индикаторов отличаются широким углом обзора и не уступают друг другу в качестве изображения, выгодно отличаясь от ЖКИ.
Если дисплей используется преимущественно на солнце или при ином мощном внешнем источнике света, то преимущества имеет "древняя" ЖК-панель, работающая на отражение. Однако такой индикатор не всегда обеспечивает необходимую информационную емкость.
Сравнение основных параметров ЖКИ-, VFD- и OLED-модулей приведено в табл. 2.
Что дальше?
В середине нулевых некоторые разработчики электронного оборудования восторженно принимали OLED и предсказывали скорый закат прочих дисплейных технологий.
Но этого не произошло. Вероятно, причины были следующие:
слишком короткий срок службы, который имели OLED-дисплеи в то время;
нестабильная номенклатура: выбранные заказчиком модели внезапно снимались с производства, многие компании активно выходили на рынок OLED-дисплеев, но затем покидали его безо всяких на то видимых причин;
алфавитно-цифровые OLED-модули в то время не имели достаточной номенклатуры, поэтому не могли заменить ЖКИ распространенных форматов.
Сегодня проблемы, присущие OLED-дисплеям, постепенно решаются, но основную часть массового рынка продолжают занимать ЖКИ. Можно предположить, что ЖКИ отступят, если стоимость OLED-дисплеев снизится, но слово "если" здесь является ключевым. Что касается VFD-дисплеев, они останутся востребованными для работы в жестких условиях. ●
Отзывы читателей
Как прочитать статью полностью?