Jste zde

Grafické LCD displeje s RGB podsvícením

Tomáš Coufal, 8. Únor 2008 - 7:52

Tyto displeje nejsou tak často používanými součástkami, přitom nabízí nemalé využití v průmyslu ať už v těžkém, lehkém, automobilovém nebo v jakémkoliv jiném. Ale samozřejmě, že nejen tam, může se uplatnit i na poli domácí automatizace, v IT prostředích aj.

Úvod:

Cože je to vlastně ten LCD displej s LED RGB podsvícením. Víme, že je několik způsobů jak učinit LCD displej (speciálně znakové a grafické monochromatické displeje) čitelné. Používá se buď podsvit CCFL výbojkou (výbojka se studenou katodou) nebo podsvětlení pomocí LED. Přičemž druhé zmíněné se používá čím dál tím častěji. A to nejen z důvodu absence měniče, který je potřeba pro funkci CCFL výbojky, ale také díky jeho minimálním energetickým nárokům a různým barevným variantám.

Víme, že je tomu nějaká doba co se objevili více barevné LED (více LED s různou barvou v jednom pouzdře), většinou tedy RGB (červená, zelená a modrá), přičemž jedna elektroda je společná všem (většinou to bývá anoda). Ta se napevno připevní na napájecí napětí patřičného rozsahu a uzemněním různých katod (pokud je tedy společná anoda) se vybírá jednotlivá barva nebo jejich kombinace.

Výhodou RGB LED je že se dá dosáhnout téměř celého spektra barev. Ale to pouze za předpokladu, že budeme používat nějaký typ modulace např. PWM modulaci o správném kmitočtu a střídě. Pro správný návrh PWM modulace je důležité znát několik elektrických parametrů k jednotlivým diodám (např. Rasing a Falling time, ty jsou naštěstí uvedeny v datasheetech).

Nyní se tyto LED uplatňují i v podsvětlení LCD displejů. U těchto displejů se používá RGB a při použití správně nastavené PWM modulace si můžeme barvu podsvícení plynule měnit. Asi teď říkáte, k čemu to může být dobré. Zkuste si představit situaci, kde budete mít jednoduchý terminál, který bude například vybaven monochromatickým grafickým displejem a embedded systémem pro přístup pomocí HTML (či FTP) protokolu na různé datové servery. V této situaci si dokážu živě představit, že rozdílné barvy podsvícení mohou reprezentovat různou úroveň zabezpečení či administrátorských práv.

Zkrátka změna barvy podsvícení společně s obsahem zobrazeným na displeji představuje ohromnou informační hodnotu. Možnosti využití této vlastnosti jsou limitovány pouhou představivostí návrhářů. Mnoho výrobců takovýchto displejů není. Přesněji řečeno našel pouze jednoho a to společnost Displaytech, jejích produkty u nás prodává společnost Glyn. Z tohoto důvodu se dnes zaměříme na výrobky této společnosti. Ale nejdříve si řekneme něco o historii této firmy.

O společnosti:

Displaytech Ltd je Hong Kongská společnost specializující se na návrh a výrobu displejů LCD a LCD modulů (včetně modulů COG – Chip-On-Glass) založená v roce 1989 s distribuční sítí v severní Americe a v Evropě, ale také v Austrálii, Asii a Indii. Displaytech nabízí velice kvalitní a přesto cenově dostupné produkty, jejich použití se nalézá na poli telekomunikací, automobilového, spotřebního a těžkého průmyslu.

Grafické COG displeje s RGB podsvícením:

Tyto displeje jsou dostupné pod následujícími označeními (číslo udává rozlišení displeje):

32128A (128x32)
64128G (128x64)
64128H (128x64)
64128J (128x64)
128240B (240x128)
64240C (240x64)

Výhodou těchto displejů je jejich malá velikost. Jejich kontrolér je totiž speciální metodou zanesen přímo do skla, všechny potřebné součástky jsou již součástí řadiče. Tedy mimo SMD RGB LED, ty jsou umístěné ve speciálních výřezech na druhé straně skla. Jejich elektrody jsou vyvedeny na kovový obal displeje. Jelikož parametry a elektrické vlastnosti se mohou typ od typu lišit, probereme si vlastnosti konkrétního modulu a to 128240B (240x128).

Ostatní grafické moduly s RGB podsvícením:

Mezi tyto displeje patří tytpy:

240320P (320x240)
240320J (320x240)

Grafický modul 128240B:

Jedná se o grafický FSTN displej s rozlišením 240 x 128 pixelů s transflectivní polarizací. Další obecné údaje:

Velikost bodu: 0.325 x 0.325
Rozměry viditelné oblasti: 92.0mm x 53.0mm
Rozměry modulu: 98.7 mm x 67.7mm x 10.6 mm
Pozorovací úhel: 6 hodin (180°)
Podsvícení: LED
Barva: volitelná (RGB)
Použitý řadič: UC1608
Rozsah pracovních teplot: 0°C – 50°C (max. - 30°C – 80°C)
Napájecí napětí: 3V (min. 2.85V, max. 3.15V)
Proudová spotřeba pro displej: 1.3mA
Proudová spotřeba pro LED: 120mA

Na následujícím obrázku jsou uvedeny všechny důležité parametry (fyzické), včetně zapojení 6 podsvětlujících diod. Všimněte si hlavně elektrod, které k těmto diodám vedou, jsou označené jako A, KR, KG a KB.

Jelikož jse mi tyto moduly ještě nedostali do ruky (snad přijdou), dnešní povídání bylo zaměřeno více méně na technické specifikace samotného modulu. Až modul dorazí, připravím nějaké konkrétní řešení s praktickou ukázkou. Je důležité si uvědomit, že přepínání jednotlivých barev podsvícení není nikterak složité (stačí pouze uzemnit požadované katody), ale plynule měnit z jedné barvy na druhou to je trochu něco jiného. Z tohoto důvodu příště probereme základy pulzně-šířkové modulace, pomocí níž budeme schopni dosáhnout plynulého přechodu barev.

Závěr:

Ohromnou výhodou těchto displejů je jejich vysoká vypovídací hodnota. Při správném návrhu lze vyrábět zařízení s intuitivnějším ovládáním. Každý víme, že červená barva znamená nebezpečí a zelená naopak klid, volno atd. Těchto principů můžeme využít při návrzích zařízení, u kterých je to zapotřebí. Kdy bych vzal např. konstrukci, která byla publikována na našem serveru - jednoduchý teploměr s grafickým displejem, představte si situaci, kdy by byl použit na místo obyčejného displeje, displej s RGB podsvícením a v případě překročení hraničních hodnot by se displej rozzářil červenou barvou a spustil alarm, o kolik by toto malé zařízení stouplo na ceně? Popsané displeje u nás prodává společnost Glyn.