Al giorno d'oggi, il design piatto e multi-touch di un display è diventato lo standard non solo nel mercato consumer, ma anche in tutte quelle applicazioni industriali e medicali. I display uxTouch TFT-LCD con tecnologia PCT (Projected Capacitive Touch) della Riverdi utilizza tecnologie all'avanguardia per fornire soluzioni in accordo alle esigenze degli utenti finali.
Introduzione
Thin Film Transistor (TFT) è una tecnologia che trova impiego nei display LCD e OLED con un basso consumo di corrente per la polarizzazione dei cristalli (figura 1). Nel giro di pochi anni, Riverdi si è affermata nel mercato sviluppando un processo di produzione di moduli TFT a Shenzhen e in Polonia, che garantisce la massima qualità e prezzi economicamente vantaggiosi impiegando soluzioni touch capacitive e resistive. La soluzione uxTouch della Riverdi impiega un display TFT-LCD con tecnologia touch capacitiva proiettata e nastro biadesivo (DST) per un facile alloggiamento. La tecnologia PCT permette il funzionamento più accurato e flessibile. Una griglia X-Y è formata da un insieme di elettrodi o da strati paralleli separati con materiale conduttivo, paragonabile alla griglia di pixel presente in molti schermi a cristalli liquidi (LCD). Tutti i prodotti utilizzano materiali di qualità e componenti industriali che possono essere utilizzati sia nel mercato consumer che in quello industriale, con la possibilità di personalizzarli in accordo alle esigenze dei clienti.
TME è il distributore ufficiale di Riverdi con oltre 120 displays in differenti dimensioni da 2.8’’ a 7’’, con risoluzione da 240 x 320 (320 x 240) a 840 x 480. La maggior parte dei vetri a cristalli liquidi TFT impiegati nel settore industriale sono tipo TN (Twisted Nematic). TN ha molti vantaggi, i più importanti sono l’affidabilità e la possibilità di utilizzarli in un ampio intervallo di temperature. Tuttavia, TN soffre di un fenomeno chiamato inversione scala di grigi. Ciò significa che il display ha un lato di visualizzazione in cui i colori dell'immagine cambiano improvvisamente dopo aver superato l'angolo di visuale specificato. In ciascuna scheda di Riverdi è sempre indicato quale angolo è la direzione di visualizzazione che si riferisce all’inversione della scala di grigi.
Figura 1: struttura di un display TFT LCD
Le soluzioni
In possesso di una vasta gamma di prodotti, TME offre display TFT principalmente per il mercato industriale, con dimensioni da 2.83” (240 x 320), 3,5” (320 x 240), 4,3” (480 x 272), 5” (800 x 600) e 7” (800 x 600). La caratteristica principale è il basso consumo energetico, oltre all'effettiva affidabilità in ambienti ad alta rumorosità. La scelta di un corretto sistema di visualizzazione dipende spesso dai requisiti di interfaccia. I vari schermi possono essere guidati da un'interfaccia seriale SPI o QSPI. Questa opzione è standard nei moduli TFT con controller FT8xx. Un altro modo per controllare un modulo TFT è quello di utilizzare un'interfaccia parallela. Questo è possibile con tutti i moduli TFT azionati da un controllore SSD1963 da Solomon Systech.
I controller FT8xx appartengono al portafoglio di soluzioni IC della FTDI. Tutta l'elaborazione video è servita da EVE (Embedded Video Engine) che combina le necessarie caratteristiche hardware in un unico chip, fornendo una soluzione ottimizzata con grafica di alta qualità. L'Embedded Video Engine di FTDI Chip rappresenta una famiglia di circuiti integrati per gestire le interazioni multitouch con un microcontroller host. La tecnologia EVE si basa sullo schema di architettura software MVC (Model-View-Controller). Con il supporto per la visualizzazione, l'audio e il touch, questa nuova tecnologia permette agli ingegneri un rapido ed efficiente sviluppo di interfacce HMI con soluzioni robuste e display ad alta risoluzione, il tutto con costi decisamente contenuti.
Figura 2: schema a blocchi del FT801
TME offre un’ampia gamma di display TFT-LCD uxTouch con controller FT8xx. FT801 (Figura 2) e FT802 sono utilizzati nei display con diagonale da 2,8'' a 4,3'', e temperatura di funzionamento da -20 °C a 70 °C. In particolare distinguiamo i seguenti prodotti:
- RVT50AQFFWR00: Display TFT da 5" touch resistivo; risoluzione di 800 x 480; illuminazione LED; dimensioni: 121.5 x 76.6 x 9 mm con FT812 e interfacce SPI e QSPI (figura 3).
- RVT43BCFWC81: Display TFT da 4.3" touch PCT; risoluzione di 480 x 272; illuminazione LED; dimensioni: 106.3 x 68 x 7.95 mm con FT801 e interfacce SPI e I2C (figura 4).
- RVT50AQFFWC00: Display TFT da 5" touch PCT; risoluzione di 800 x 480; illuminazione LED; dimensioni: 121.5 x 76.6 x 9.7 mm con FT813 e interfacce SPI e QSPI (figura 5).
Figura 3: esempio di schema a blocchi di collegamento tra un touch resistivo e FT812
Figura 4: schema a blocchi del modulo TFT-LCD RVT4.3BCFWC81
Figura 5: modulo display RVT50AQFFWC00
La serie dei dispositivi FT8xx offre una soluzione ottimizzata per la realizzazione di controllori grafici. Usando una programmazione orientata agli oggetti, FT8xx semplifica il design e riduce i costi dei materiali. FT801 è un controller display touch capacitivo che riunisce le funzionalità di sistema e i vantaggi della tecnologia Embedded Video Engine (EVE), fornendo più luminosità, interattività e vivacità nella visualizzazione. FT810, FT811, FT812 e FT813 forniscono una maggiore risoluzione in pixel per immagini più nitide, maggiore velocità per il trasferimento dei dati e di immagini / video, e una più grande capacità di memoria.
Le principali caratteristiche dei controller FT81x possono essere riassunte nei punti seguenti (figura 6):
- Risoluzione massima fino a 800 × 600 pixels.
- Bitmap size fino a 800 × 600 pixels.
- FT800 e FT810 / FT812 per touch panel resistivo.
- FT801 e FT811 / FT813 per touch panel capacitivo.
- Veloce trasferimento dati.
- Comunicazione SPI/QSPI.
- Interfaccia RGB 24-bit RGB.
- Memoria fino a 1MB.
- Extra-large ROM fonts.
- Input pin per audio, luce o sensori di temperatura.
- Portrait orientation con REG rotate CMD SETROTATE.
- CMD PlayVideo per la riproduzione di video AVI motion-JPEG encoded e un sistema NOTEAR per una riproduzione fluida a risoluzioni SVGA.
- CMD LoadImage per immagini PNG in scala di grigi, RGB e anche in formati tavolozza con trasparenza.
- Multiple palettes con supporto per colori di 16 e 32 bit con trasparenza.
Figura 6: i controllers FT8xx impiegati nelle soluzioni xTouch
Conclusioni e considerazioni
uxTouch è un touchscreen capacitivo con un vetro di copertura decorativo. Molte versioni si differenziano per dimensione, risoluzione e soluzione touch. La tecnologia touchscreen capacitiva proiettata (PCT) permette di gestire fino a cinque punti di contatto, con la luminanza ridotta del 10% circa. La casa madre propone soluzioni flessibili con controllers FT8xx e driver LED incorporato in tutti i moduli TFT di diverse dimensioni e risoluzioni in accordo alle esigenze dei clienti. La comunicazione con il display si svolge attraverso l'interfaccia SPI di default con il supporto anche di altre soluzioni. La semplicità di programmazione e la robustezza hardware rendono queste soluzioni particolarmente adatte nel mercato industriale.
I DISPLAY TFT-LCD UXTOUCH SONO DISPONIBILI A CATALOGO TME
La tecnologia PCT funziona con un campo elettrostatico creato da strati di materiali conduttori che formano un modello di griglie di elettrodi. Il controller dovrà gestire le varie situazioni ma, soprattutto, valutare i casi particolari di interferenza negli ambienti industriali difficili.