Per ridurre il time-to-market, sono disponibili sul mercato un’ampia varietà di display cosiddetti “intelligenti” che permettono di gestire autonomamente tutta la parte grafica in modo semplice ottenendo risultati altamente professionali. Eccone qualche esempio.
L’uso dei display è diventato sempre più frequente sia in ambito professionale che in quello hobbistico. Molto è dovuto al fatto che la tecnologia odierna permette di integrare uno schermo LCD con la propria logica di controllo in un unico pannello con costi non troppo elevati. Questo facilita l’utilizzo di tali componenti in molti sistemi più o meno complessi facendo risparmiare al progettista l’onore del controllo di ogni singolo pixel del display, ma il tutto si riduce semplicemente nell’invio di immagini e comandi attraverso una comune interfaccia seriale. Inoltre è ormai uno standard disporre di un’interfaccia per schede di memoria, ad esempio SD Card, dove salvare le immagini desiderate. In commercio sono disponibili “display intelligenti” di ogni risoluzione e grandezza nonché con o senza un touch pad integrato. Questo articolo mette a confronto tre modelli simili di tre diversi produttori in modo da illustrare le caratteristiche in comune ma soprattutto le differenze sostanziali. La scelta è ricaduta su un display da 7 pollici con risoluzione 800x480 con touch pad integrato, una tipologia di fascia medio-alta.
Figura 1: display Demmel da 7 pollici 800x480.
I modelli messi a confronto sono rispettivamente: DPP-CT8048, iTL710 ed il 7-inch Evervision Module, rispettivamente dei produttori Demmel, Comfile Tecnology e Reach Tecnology Inc. Il secondo modello è anche disponibile con il case esterno e prende il nome di iTL740.
Figura 2: TIL710 di Comfile.
Figura 3: il display da 7 pollici di Reach Technology.
Tutti e tre i display hanno alcune caratteristiche comuni, oltre chiaramente alla risoluzione ed alle dimensioni, che riguardano sia lo schermo che le interfacce disponibili. La retroilluminazione è a LED bianchi, l’area attiva è pressoché identica, 152.4(H) x 91.44(V), un millimetro in più per lato per l’iTL410, il touch pad è di tipo resistivo a 4 fili ed hanno 262k colori, tranne per l’iTL410 che ne ha 260k. Le principali differenze si notano nelle interfacce di comunicazione. Il modello DPP-CT8048 dispone di una porta seriale RS232 a 3.3V, SPI, I2C bus porta USB opzionale. L’iTL410 ha ben due porte seriali, una RS232C ed una 5V-TTL in aggiunta a due porte USB, una di tipo Host ed una Device. Il terzo modello, 7-inch Evervision Module, è più limitato in questo senso mettendo a disposizione solo una porta seriale RS232 ed una a 3.3V CMOS. La tabella 1 riassume quanto detto.
Tabella 1: caratteristiche di vari dispositivi
Il modello della Demmel risulta quindi più versatile data la notevole varietà di protocolli di comunicazioni utilizzabili. Pur essendo vero che lo standard RS232, a 3.3 o 5V, sia diventato onnipresente in molte apparecchiature ed in tutti i microcontrollori, lungi dall’essere obsoleto, è oltre sì vero che poter scegliere tra altri protocolli dona molta libertà al progettista e permette anche un eventuale integrazione in un sistema già presente. La sola interfaccia RS232 limita quindi il modello della casa Reach. La porta USB ha notevole importanza e l‘iTL410 permette addirittura di utilizzare il display come Host, cosa non permessa dal DPPCT8048 dove è stata implementata come HID Device, specificando nella documentazione che non sono chiaramente necessari dei drivers specifici. Per quanto riguarda la porta seriale vi è da aggiungere una leggera differenza nella impostazione del baud rate; nel DPP-CT8048 e nel 7-inch Evervision Module è possibile configurare la velocità di trasmissione attraverso l’invio di un comando software mentre nell’iTL410 ciò avviene agendo su un DIP switch presente sul bordo del pannello. In tutti e tre i casi la nuova impostazione del baud rate avrà effetto al successivo riavvio del display. Un’altra caratteristica interessante di questi componenti è la presenza di porte di I/O ed in alcuni casi anche di convertitori A/D nonché di relays od uscite PWM. Il modello della Demmel dispone di quattro porte ad uso generico, ad uso I/O digitale o ingressi di un convertitore A/D da 12 bits, di due uscite con relays, ingresso per tastiera a 128 tasti e altri pins di I/O. Questi ultimi sono in gran numero alcuni dei pins utilizzati per la tastiera. La configurazione delle porte va quindi eseguita tramite l’apposito “software di setup”.
Questa interessante caratteristica non è purtroppo presente negli altri due modelli. Questo non deve essere inteso come uno svantaggio ma bensì va valutato a seconda del tipo di applicazione. Come detto all’inizio, la possibilità di inserire una scheda di memoria direttamente sul display è di notevole utilità e per alcuni è fondamentale dato che rappresenta la sola unità di memoria disponibile. Tutti e tre i modelli confrontati dispongono di uno slot SD card e nel caso particolare del DPP-CT8048 si tratta di un connettore per Micro-SD posizionato dietro al pannello. Come si intuisce dalla tabella 1, nei due modelli della Demmel e Comfile la SD card rappresenta un’estensione della memoria flash già presente nei pannelli mentre nel modello della Reach l’unica memoria flash disponibile è quella della SD card; una particolarità da tenere in considerazione nel caso non si disponga di queste schede. Notare anche che in quest’ultimo modello citato la memoria gestibile è compresa tra i 4 e gli 11 MB, davvero poco se si confronta con l’iTL410 che supporta fino a 2 GB di SD card. Se consideriamo la sola memoria flash integrata nel pannello, il distacco dei modelli della Demmel e Comfile si distaccano notevolmente da quello della Reach. L’iTL710 consente il salvataggio del doppio dei dati del DPP-CT8048 e dispone per le sue funzioni di una notevole capacità di memoria RAM. Diventa importante quindi scegliere un display sufficientemente “capiente” per la propria applicazione. Non meno importante le caratteristiche elettriche, come la tensione di alimentazione ed il consumo massimo di corrente. Il modello della Comfile sembra piuttosto versatile dal punto di vista della tensione di ingresso potendo infatti fornirgli dai 9 ai 24 V senza badare quindi ad un eventuale regolazione della tensione, cosa necessaria per gli altri due modelli che necessitano di circa 5 V costanti. Il consumo di corrente premia ancora una volta l’iTL710. Chiaramente i valori di corrente riportati si riferiscono al caso peggiore ovvero a schermo acceso con tutti i pixels bianchi e retroilluminazione attiva. L’unica limitazione dell’iTL710 rispetto agli altri due è probabilmente il range di temperatura operativa che per alcune applicazioni potrebbe risultare insufficiente. Dal punto di vista dei comandi software i tre dispositivi sono piuttosto simili. Ciascuno di essi ha un proprio set di comandi che possono essere inviati al display tramite una delle interfacce disponibili e mediante i quali è possibile disegnare forme e scrivere testi sui display. Inviando quindi opportuni byte e caratteri al display è possibile disegnare linee e box di diversi formati, scegliere il tipo di carattere, inviare del testo, richiamare font e immagini e avviare o arrestare animazioni.
La comunicazione con il display è comunque bidirezionale per cui ad ogni comando inviato il display risponde con un opportuno codice che conferma o meno la corretta esecuzione del comando. la bidirezionalità della comunicazione è particolarmente utile anche in caso di gestione del touch screen: in fase di configurazione di determinano le aree sensibili al tocco assegnandone sia la forma che un codice identificativo. A run-time, alla pressione di una delle aree configurate, il display invierà una stringa di dati contenente l’identificativo dell’area ed un codice che permette di risalire al tipo di evento (pressione o rilascio) in cui l’area interessata è stata coinvolta. Negli iLCD di Demmel i comandi possono essere raggruppati in macro e queste ultime possono essere salvate nella memoria non volatile del dispositivo. Durante questa operazione, effettuata una sola volta in fase di configurazione, viene assegnato un identificativo a ciascuna macro per poter essere richiamata in qualsiasi momento ed in qualsiasi sequenza mediante l’invio di un solo comando esterno.
Oggi, realizzare dei dispositivi o dei prototipi con i display intelligenti è realmente fantastico. Non solo la programmazione è molto semplice, grazie al protocollo di comunicazione, alle librerie già pronte e alle funzioni messe a disposizione, ma anche tutto il sistema finale risulta estremamente professionale, dal punto di vista estetico e di usabilità. In aggiunta, tali display sono sia unità di input che di output e il loro costo è realmente basso.