Cartes Breakout Arduino avec écrans TFT IPS pour le prototypage rapide des interfaces utilisateur

Les petits écrans de haute qualité sont souvent la partie la plus visible d'un produit embarqué, mais les tester et les perfectionner peut s'avérer étonnamment complexe. La connexion de petits écrans à transistors à couches minces (TFT) peut constituer un défi en raison des exigences de tension, d'interface et de rétroéclairage. Newhaven Display propose des cartes Breakout qui répondent à ces problèmes grâce à un décalage de niveau logique intégré, des circuits d'attaque de rétroéclairage intégrés et des connecteurs standardisés. Les concepteurs peuvent ainsi tester rapidement les graphismes, les entrées tactiles et les micrologiciels sans avoir à concevoir un circuit d'interface personnalisé.

Dans les environnements industriels ou commerciaux, un écran devenant illisible lorsqu'il est incliné est inacceptable. Les écrans TFT traditionnels souffrent souvent d'une inversion des niveaux de gris et d'un décalage des couleurs dans les angles hors axe. Les cartes Breakout NHD-2.4 (2,4 pouces) et NHD-2.8 (2,8 pouces) de Newhaven Display (Figure 1) utilisent la technologie IPS (In-Plane Switching) avec un mode transmissif « normalement noir ». Elles constituent une plateforme pratique pour expérimenter les graphismes en couleur, les interfaces tactiles et la rétroaction en temps réel dans les dispositifs portables, les contrôleurs IoT et les instruments industriels.

Figure 1 : Les versions 2,4 pouces et 2,8 pouces des modules Breakout de Newhaven intègrent des écrans couleur pour accélérer le prototypage et le test des interfaces utilisateur. Des trous dans les coins permettent de fixer la carte Breakout à l'aide de vis ou de douilles-entretoises. (Source de l'image : Newhaven Display)

Les modules offrent une résolution de 240 × 320 avec une sortie couleur et de larges angles de vue, et ils incluent des rétroéclairages LED. Ils intègrent un contrôleur d'affichage ST7789VI, qui gère l'adressage des pixels et le contrôle de l'affichage, simplifiant l'intégration avec les microcontrôleurs, ainsi qu'un logement microSD intégré pour le stockage d'images (Figure 2).

Figure 2 : La vue arrière de la carte Breakout compatible Arduino de Newhaven montre les embases, les adaptateurs de niveau logique, le circuit d'attaque de rétroéclairage, le logement microSD et le circuit intégré de contrôleur. (Source de l'image : Newhaven Display)

Compatibles avec Arduino, les modules de Newhaven peuvent interfacer avec une variété d'autres microcontrôleurs (MCU), y compris des gammes populaires telles que STM32, ESP32, PIC et RP2040. Les développeurs peuvent créer des prototypes en connectant les modules à différents microcontrôleurs à l'aide d'un montage d'essai pour tester rapidement les circuits, les interfaces et les entrées tactiles. Tout microcontrôleur prenant en charge la communication parallèle 8/16 bits ou SPI standard peut commander les écrans.

Les modules comportent des orifices pour des embases à pas de 2,54 mm standard, ce qui permet la compatibilité avec les montages d'essai sans soudure et les câbles IDC à 20 broches. La prise en charge intégrée des cartes SD est mise en œuvre avec des broches d'interface dédiées pour SD_SDO (Serial Data Out), SD_CS (Chip Select) et SD_CD (Card Detect), permettant un accès rapide et fiable aux ressources stockées telles que les images haute résolution.

Les cartes Breakout incluent un décalage de niveau logique intégré pour un fonctionnement à 3,3 V ou 5 V. Les développeurs doivent donc s'assurer que les niveaux de tension d'un microcontrôleur sont compatibles et qu'il peut fournir le débit de données requis pour la mise à jour efficace de l'affichage.

Applications embarquées avec écrans compacts

Ces modules conviennent à une variété d'applications embarquées nécessitant un affichage compact. Certaines versions sont également dotées d'écrans tactiles résistifs ou capacitifs. Tous les modules partagent une résolution de 240 x 320 et intègrent des circuits d'attaque de rétroéclairage ainsi que des orifices de montage pour faciliter l'intégration lors des tests.

Les versions disponibles incluent diverses options d'écran, notamment les suivantes :

• Le HD‑2.4‑CTXP‑BREAKOUT est une version de 2,4 pouces comprenant une dalle QVGA de 240 × 320 avec des interfaces parallèles et SPI et un contrôleur d'affichage ST7789VI.
• Le NHD‑2.4C‑CSXP‑BREAKOUT intègre un écran tactile capacitif permettant une interaction tactile directe avec l'écran.
• Le NHD‑2.4R‑CTXP‑BREAKOUT utilise un écran tactile résistif qui réagit à la pression plutôt qu'à une entrée tactile multipoint.
• Le NHD‑2.8‑CSXP‑BREAKOUT est un module Breakout TFT IPS non tactile de 2,8 pouces avec la même résolution QVGA de 240 x 320, répartissant le même nombre de pixels sur une plus grande surface physique afin d'offrir une zone de visualisation plus étendue pour les éléments d'interface, le texte et les graphismes.
• Le NHD‑2.8C‑CSXP‑BREAKOUT fournit un écran tactile capacitif permettant l'interaction utilisateur directement sur la surface de l'écran tout en conservant les principales fonctionnalités de l'écran et le type de contrôleur.
• Le NHD-2.8R-CSXP-BREAKOUT est la version à écran tactile résistif du module de 2,8 pouces.

Conclusion

Les modules Breakout NHD-2x-CTXP et NHD-2x-CSXP de Newhaven Display permettent aux concepteurs de tester de manière répétitive de nombreuses fonctionnalités d'entrée et d'expérience utilisateur avant de choisir la configuration matérielle finale. Les larges angles de vue et la précision des couleurs des écrans IPS permettent une conception d'affichage optimisée pour les applications embarquées.