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Die Welt ist bunt, die Displays sind’s auch. (Bild: Electronic Assembly)

Eckdaten

Bei der Interaktion von Geräten und Bedienpersonen spielt die Benutzeroberfläche eine zentrale Rolle. Für Eingaben gibt es ein großes Spektrum an technischen Möglichkeiten. Der Autor geht in seinem Artikel auf die wesentlichen Faktoren ein, die es bei der Auswahl von Anzeigebausteinen zu beachten gilt.

Ob Kaffeeautomat, Blutdruckmessgerät oder Reifendruckprüfer – die elektronische Steuerung ermöglicht überall neue Funktionen oder höheren Bedienkomfort im Wechselspiel mit der Bedienperson. Ein zentrales Element ist hierbei die Benutzeroberfläche. Für Eingaben steht ein breites Spektrum technischer Möglichkeiten zur Verfügung. Benutzer können ihre Wünsche und Anordnungen an die Maschine per Knopfdruck, Tastatur, Touchscreen oder Trackball übermitteln; modernere Entwicklungen verstehen auch Gesten oder Spracheingaben.

Ausgabeseitig können die Geräteentwickler ebenfalls auf ein umfangreiches Instrumentarium technischer Möglichkeiten zugreifen. Das Spektrum reicht von der einfachen Kontrolllampe über Bildschirme unterschiedlicher Größe bis hin zu akustischen und haptischen Rückmeldungen. Sollen im Rahmen des Benutzerdialogs Parameter mittlerer Komplexität übermittelt werden – also etwa Betriebszustände oder Messwerte, oder soll ein Prozessfortschritt visualisiert werden, so kommen in der Regel kleinere vollgrafische oder Text-Displays zur Anwendung.

Verschiedene Displayoptionen

Die Auswahl eines solchen Anzeigebausteins hängt von einer ganzen Reihe von Faktoren ab: Komplexität des Inhalts, Anforderungen an die Lesbarkeit unter wechselnden Lichtverhältnisse, Baugröße und Energiebedarf. Auch die interne Logistik des Geräteanbieters spielt oft eine Rolle. Dabei wird der Entwickler jenen Anzeigebausteinen den Vorzug geben, die ihm eine große Bandbreite verschiedener Displayoptionen zu niedrigen Anschaffungs- und Bevorratungskosten ermöglichen.

Die EA-DOG-Serie von Electronic Assembly ist eine Displayfamilie, die derartige Anforderungen besonders gut erfüllt. Denn diese Anzeigenbausteine bieten umfangreiche Optionen hinsichtlich Lesbarkeit unter verschiedensten Bedingungen und vielseitige Einsatzmöglichkeiten. Gleichzeitig zeichnen sie sich durch einen besonders niedrigen Stromverbrauch aus.

Hohe visuelle Qualität

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Mit Standarddisplays farblich kombinieren. Electronic Assembly

Die hohe visuelle Qualität der Bausteine dieser Familie liegt im physikalischen Prinzip begründet. Es handelt sich um LCD-Supertwist-Displays, eine Technologie, die für gute Kontraste und brillante Darstellung bekannt ist. Damit sind diese Displays auch unter schwierigen Lichtbedingungen gut ablesbar. Selbst bei Einstrahlung von direktem Sonnenlicht beginnen diese Displays regelrecht zu leuchten und bieten den gleichen Kontrast wie unter „normalen“ Lichtverhältnissen.

Ausgeführt sind die Bausteine wahlweise als Text- oder Grafikdisplay. Acht verschiedene Größen stehen zur Verfügung, die alle in unterschiedlichen Varianten angeboten werden: STN transmissiv und reflektiv, STN blau, FSTN positiv und negativ. Die Textdisplays gibt es in sechs Varianten mit ein- bis vierzeiliger Anzeige und verschiedenen Schriftgrößen. Die Vollgrafik-Displays stehen mit sieben verschiedenen Auflösungen zur Verfügung, von 122 × 32 bis 240 × 128 Bildpunkten.

Thema der nächsten Seite sind die neuen Freiheitsgrade

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Vier Zeilen und doppelte Schriftgröße auf nur 36 mm × 28 mm. Electronic Assembly

Eine weitere Besonderheit dieser Display-Familie besteht darin, dass Anzeigen- und Beleuchtungseinheit getrennt zu bestellen sind. Das eröffnet dem Entwickler neue Freiheitsgrade. Damit kann er besonders flache Ausgabebausteine konzipieren, jedenfalls unbeleuchtet. So lassen sich Ausgabeeinheiten mit einer Bauhöhe von lediglich 2 mm kreieren. Ein wichtiges Kriterium in einem Umfeld, in dem elektronische Geräte generell immer kleiner werden. Aber auch wenn eine Beleuchtungseinheit benötigt wird, beträgt die Bauhöhe des Gebildes nicht mehr als etwa 6,5 mm, also immer noch kompakt genug für viele Anwendungsfälle. Einen guten Anteil an dieser Kompaktheit hat auch die Ausführung des Displays – es benötigt keinen Sockel und kein Kabel, sondern wird platzsparend direkt in die Platine eingelötet.

Durch die Trennung von Display- und Beleuchtungsbaustein entsteht eine Fülle von Kombinationsmöglichkeiten. Sechs verschiedenfarbige LED-Beleuchtungen stehen zur Verfügung, darunter eine Ausführung mit RGB-LEDs. Diese lässt sich auf jede denkbare Farbe des Lichtspektrums einstellen. Bei den einfarbigen Beleuchtungen – also bei fünf dieser sechs Ausführungen – sind die Leuchtdioden auf zwei oder drei Pfade verteilt, die sich je nach Anforderung der Anwendung wahlweise in Serie oder parallel schalten lassen.

Displays simulieren

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Direkte Platinenmontage spart Platz und Geld. Electronic Assembly

Mit der kostenfreien PC-Software kann der Entwickler sämtliche Variations- und Kombinationsmöglichkeiten austesten. Auch die im späteren Betrieb zu erwartenden Bildschirminhalte lassen sich erst einmal auf dem PC-Monitor darstellen und durchspielen. Für den nächsten Schritt, den praktischen Einstieg in das Arbeiten mit den DOG-Displays, steht dann ein Testboard zur Verfügung, das sich per USB-Kabel an den PC anschließen lässt. Gesteuert werden das Testboard und der darauf eingesteckte Displaybaustein über dasselbe Programm, das auch auf dem PC-Bildschirm die Displays simuliert.

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Display mit Beleuchtungseinheit und Touchpanel. Electronic Assembly

Mit der Zielanwendung kommunizieren die Bausteine über Standardschnittstellen. Auch hier hat der Entwickler wieder die Wahl zwischen einer Vier- oder Acht-Bit-Schnittstelle oder einer SPI-Schnittstelle. Einige Displays sind zusätzlich mit einer I²C-Bus-Schnittstelle ausgestattet. Um die Steuersignale der Anwendung in eine sichtbare Aktion auf dem Display umzusetzen, enthalten die Bausteine allesamt einen leistungsfähigen integrierten Displaycontroller. Der damit verwirklichte hohe Integrationsgrad ist ein weiterer Beitrag zur Miniaturisierung der Gesamtlösung.

Nur eine Betriebsspannung

Für die Stromversorgung von Anzeige- und Beleuchtungsbaustein wird eine einzelne Spannung von 3,3 V benötigt. Dabei begnügen sich die Displays mit nur einer Betriebsspannung; die bei solchen Displays ansonsten regelmäßig erforderliche negative Hilfsspannung kann entfallen – und mit ihr natürlich diejenigen Schaltkreise in der Stromversorgungseinheit, welche diese Hilfsspannung erzeugen. Dieser Verzicht macht die Systeme mit DOG-Anzeigebaustein kompakter, einfacher und robuster bei geringeren Kosten. Denn eine Schaltung, die nicht vorhanden ist, kann auch nicht ausfallen.

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Bei der DOG-Serie können Display-Einheit und Beleuchtung getrennt bestellt werden. Electronic Assembly

In der Regel sind alle Displaygrößen zumindest in kleineren Mengen ab Lager verfügbar, garantiert wird eine Langzeitlieferbarkeit zwischen fünf und zehn Jahren.

Ralph Tischer

605_Electronic_Assembly_Autor_Ralph_Tischer
Entwicklungsleiter bei Electronic Assembly

(ah)

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