Содержание:
OLED-матрицы с разрешением 128×64 пикселей – лучший вариант при работе с STM32 или ESP8266. Они потребляют меньше 10 мА, поддерживают SPI и I²C, а контрастность достигает 10000:1. Для быстрого прототипирования подойдут модули на чипах SSD1306 или SH1106 – драйверы уже включены в библиотеки Arduino и PlatformIO.
Яркость 300 кд/м² достаточна для работы в помещении, но на улице потребуются значения от 800 кд/м². IPS-панели с углами обзора 178° предпочтительнее TN при построении интерфейсов с изменяющейся ориентацией. Проверьте наличие встроенного контроллера ILI9341 или ST7789 – они разгружают процессор от обработки графики.
Типы экранов, совместимых с МК, и критерии сравнения
Основные варианты
Сегментные LCD дешевы (от 50 руб.), потребляют менее 1 мкА в режиме сна, но ограничены статичными символами. Подходят для термометров, часов. OLED (0.96″, 128×64, 300 руб.) выдают контраст 100000:1, время отклика 0.01 мс, но деградируют через 10-15 тыс. часов работы. TFT (2.4″, 240×320, 800 руб.) поддерживают 16 бит цвета, требуют 50-100 МГц SPI.
Ключевые параметры
Сравнивайте по четырем критериям:
1. Интерфейс: I2C (до 400 кГц, 2 провода), SPI (до 50 МГц, 4 линии), 8-битный параллельный (до 20 МГц). Для 3.5″ TFT с 480×320 нужен FSMC (16 бит, 33 МГц).
2. Энергопотребление: Электронные чернила (E-Ink) держат изображение без питания, но обновление занимает 0.5-2 сек. OLED с автономным контроллером (SSD1306) снижают нагрузку на CPU на 30%.
3. Разрешение: 128×64 точек хватает для 8 строк текста (шрифт 6×8), 320×240 отображает графики с детализацией. Для 800×480 требуется контроллер с DMA.
4. Температура: ЖК-матрицы работают в -20…+70°C, OLED – в -40…+85°C. Индустриальные варианты (Sharp Memory LCD) выдерживают -50…+105°C.
Правильное соединение экрана с управляющей платой: схемы и детали
Используйте 4-проводный SPI для LCD 1602. Сократите количество линий с 8 до 4, подключив RS к GPIO12, E – к GPIO13, D4 – к GPIO14, D5 – к GPIO15. SCK ведите на пин D0, если задействован аппаратный SPI.
OLED на SSD1306 требует подтяжки SDA и SCL резисторами 4.7 кОм. При работе с 3.3 В логикой добавьте согласующий преобразователь уровней для 5 В моделей.
Для TFT IPS 1.8″ (ST7735) задействуйте Hardware SPI: CS – GPIO5, DC – GPIO16, RESET – GPIO17. Уменьшите помехи, проложив земляную дорожку параллельно сигнальным линиям.
Шлейфы длиннее 15 см экранируйте. На скорости передачи выше 10 МГц установите буферные микросхемы 74HC125 на каждую линию данных.
При питании от USB 2.0 добавьте конденсатор 100 мкФ между VCC и GND дисплея. Для экранов с подсветкой (>100 мА) используйте отдельный стабилизатор LM1117-3.3.
В прошивке активируйте двойную буферизацию при обновлении более 30% площади. Для ST7789 задайте частоту обмена 62.5 МГц в регистре MADCTL.
