Přeskočit obsah

Dotykový displejs

Dotykový displej není jen displej. Je to displej plus uživatelský vstup. Nesmí jen zobrazovat teplotu nebo tlačítko, ale musí zařízení říci, kde jste se dotknuli.

Z tohoto důvodu je dotykový displej téměř vždy složitější než OLED. Musíte si vybrat nejen velikost a rozlišení, ale pochopit, kdo kreslí rozhraní, kdo zpracovává dotyky, jaké rozhraní se používá a zda váš zvolený firmware to podporuje.

Kdy je dotykový displej užitečný

Dotykový displej má smysl, pokud zařízení potřebuje úplné místní rozhraní:

  • volba režimu sušení;
  • nastavení teploty a času;
  • seznam profilů materiálu;
  • potvrzení chyb;
  • ruční řízení ventilátoru, osvětlení nebo tlumiče;
  • nastavení Wi-Fi;
  • zobrazení stavu bez telefonu nebo počítače.

Pokud potřebujete pouze zobrazit teplotu, chybu a režim, obvykle stačí OLED, pár tlačítek, otočný kodér nebo webové rozhraní. Dotykový displej přidává náklady, energii, prostor na krytu, firmware, kabely a další bod selhání.

Hlavní otázka: Kdo kreslí rozhraní

Než budete nakupovat, odpovězte na hlavní otázku: kde žije uživatelské rozhraní.

Existuje několik různých tříd obrazovek:

Třídy dotykových displejů a kdo kreslí rozhraní

Raw TFT je jednoduchá obrazovka s řadičem jako ILI9341, ILI9488, ST7789, plus samostatný dotykový řadič jako XPT2046 nebo FT5x06. Vaš mikrořadič nebo firmware kreslí rozhraní. To je flexibilní, ale vyžaduje kód, paměť, ovladače a kalibraci.

Chytrý UART/HMI displej je obrazovka s vlastním firmware a editorem rozhraní, jako Nextion. Mikrořadič odesílá příkazy přes UART a obrazovka zobrazuje stránky a prvky. To snižuje zátěž MCU, ale váš projekt váže na nástroje a protokol té obrazovky.

Printer TFT, jako BTT TFT35, má často svůj vlastní režim dotykové obrazovky přes UART a klasickou emulaci LCD 12864 přes konektory EXP. Tato obrazovka je vhodná pro desky Marlin/3D tiskárny, ale není univerzálním panelem pro jakékoli DIY zařízení.

HDMI/DSI/USB obrazovka pro hostitele Linux funguje jako běžný monitor a dotykové zařízení pro Raspberry Pi nebo jiný počítač Linux. To je vhodné pro KlipperScreen, ale nepřipojuje se přímo k malému ESP32 jako jednoduchý modul.

Rozhraní připojení

Dotykové displeje používají různá rozhraní.

Běžné možnosti:

  • SPI - často na malém TFT pro ESP32/Arduino;
  • I2C - často na kapacitních dotykových řadičích, někdy na dotykových řadičích;
  • UART - na chytrých displejích a některých TFT 3D tiskáren;
  • EXP1/EXP2/EXP3 - na obrazovkách kompatibilních s deskami 3D tiskáren;
  • HDMI + USB - na Linux obrazovkách pro Raspberry Pi;
  • DSI - na některých Raspberry Pi obrazovkách;
  • paralelní RGB/8080 - na rychlejších TFT, ale více vodičů a požadavků.

Nemůžete si vybrat obrazovku pouze podle úhlopříčky. Dvě obrazovky 3.5" mohou být zcela odlišné: jeden SPI modul pro ESP32, druhý UART panel s vlastním firmware, třetí HDMI obrazovka pro Raspberry Pi.

Rezistivní a kapacitní dotek

Část dotyku se také liší.

Rezistivní dotek:

  • reaguje na tlak prstem, stylusem nebo nehtem;
  • často vyžaduje kalibraci;
  • obvykle horší pro gesta;
  • může být levnější;
  • najde se s řadiči jako XPT2046.

Kapacitní dotek:

  • reaguje na prst;
  • obvykle se používá lépe;
  • může podporovat více dotykův;
  • často má samostatný řadič, jako je rodina FT5x06, GT911;
  • funguje hůře s tlustými rukavicemi a některými ochranným kryty.

Pro zařízení v dílně je rezistivní dotek někdy praktičtější, protože na něj můžete stisknout nehtem nebo stylusem. Pro hezký panel na krytu se kapacitní dotek obvykle cítí modernější.

Napájení, podsvícení a proud

TFT obrazovka kreslí více než malý OLED. Hlavním spotřebitelem energie je podsvícení.

Před připojením zkontrolujte:

  • screen power voltage;
  • backlight current;
  • whether you need a separate 5V source;
  • zda je nastavitelný jas podsvícení;
  • zda jsou logické úrovně kompatibilní;
  • zda obrazovka přetěžuje regulátor desky;
  • zda se při zapnutí podsvícení sníží napájení.

Pokud obrazovka zbělá, bliká, restartuje ovladač nebo ztratí dotykové události, nejprve zkontrolujte napájení a kostru, nikoli kód rozhraní.

U zařízení s ohřívačem by obrazovka neměla být napájena náhodně slabým kolíkem. Mělo by být součástí správného schématu napájení s jasnou rezervou.

Firmware a kompatibilita

Krásná obrazovka je k ničemu, pokud váš zvolený firmware ji nepodporuje.

Pro přístup ESP32/Arduino musíte zkontrolovat:

  • existuje ovladač displeje;
  • existuje ovladač dotykového řadiče;
  • máte dost GPIO;
  • máte dost RAM/PSRAM pro vyrovnávací paměť;
  • jaký grafický framework se používá;
  • kdo bude psát nabídku.

Pro ESPHome zkontrolujte podporu konkrétního ovladače displeje a komponenty dotykové obrazovky. Například zobrazení ILI9xxx a dotek XPT2046 potřebují SPI a samostatnou konfiguraci a rezistivní dotek potřebuje kalibraci.

Pro Klipper existují obvykle dva různé světy:

  • malé displeje připojené k MCU a popsané v konfiguraci Klipperu;
  • KlipperScreen na hostiteli Linux, kde obrazovka funguje jako monitor a dotykové zařízení.

KlipperScreen obvykle potřebuje obrazovku, kde může Linux zobrazit plochu nebo konzoli. To není totéž jako malý UART TFT připojený k desce tiskárny.

Pro Marlin/desky tiskáren zkontrolujte, zda konkrétní obrazovka podporuje potřebný režim: režim dotykové UART, emulaci 12864, EXP1/EXP2/EXP3, konkrétní typ řadiče v konfiguraci firmware.

Chytrý displej a obrazovky podobné Nextion

Chytrý displej je vhodný, protože obrazovka ukládá stránky, tlačítka, fonty a obrázky. Kontroler odesílá příkazy přes UART a získává dotykové události.

Výhody:

  • menší zatížení mikrořadiče;
  • méně grafického kódu v hlavním firmware;
  • rozhraní můžete kreslit v editoru obrazovky;
  • potřebný pouze UART a napájení.

Nevýhody:

  • musíte se naučit samostatný editor a protokol;
  • rozhraní je často uloženo v obrazovce;
  • obtížnější udržovat UI a verze firmware zařízení v synchronizaci;
  • ne všechny prvky se chují jako v běžné aplikaci;
  • výměna obrazovky může vyžadovat přepracování.

Pro jednoduché zařízení může být chytrý displej dobré řešení, pokud potřebujete hezký panel bez hostitele Linux. Ale to není "normální monitor": je to samostatný modul s vlastní logikou.

Kryt, kabely a obsluha

Dotykový displej je něco, čeho se uživatelé budou dotýkat svýma rukama. Mechanika proto záleží, ne jen vodiče.

Zkontrolujte předem:

  • obrazovka není v horké zóně;
  • existuje rám nebo ochranná montáž;
  • kabel se při otevírání krytu neohýbá ostře;
  • kabel lze odpojit pro obsluhu;
  • konektor nemůže jít dozadu;
  • kryt nestlačuje obrazovku;
  • existuje přístup na kartu SD nebo USB pro aktualizace, pokud je potřeba;
  • uživatel se nedotýká součástí napájení při používání obrazovky;
  • vedení dotyku/displeje je odděleno od vedení topného tělesa.

Pro zařízení s topným tělesem je lepší přesunout obrazovku do uživatelské zóny, daleko od horkého vzduchu a součástí napájení.

Co zkontrolovat před nákupem

Před nákupem dotykové obrazovky zkontrolujte:

  • úhlopříčku a rozlišení;
  • typ displeje: raw TFT, chytrý UART, printer TFT, HDMI/DSI;
  • rozhraní displeje;
  • dotykové rozhraní;
  • řadič displeje: například ILI9341, ILI9488, ST7789;
  • dotykový řadič: například XPT2046, FT5x06, GT911;
  • napájení a proud podsvícení;
  • logické úrovně;
  • podporu ve firmware;
  • dostupnost dokumentace a příkladů;
  • dostupnost knihoven;
  • požadavky na RAM/PSRAM;
  • rozměry desky, otvory a kabel;
  • provozní teplotu;
  • metodu aktualizace firmware/rozhraní.

Pokud popisu produktu chybí řadič displeje, rozhraní, napájení a příklady připojení, je lepší takovou obrazovku pro svůj první projekt nepoužívat.

Typické chyby

  • koupeno obrazovku "pro Arduino", ale projekt je KlipperScreen na Linux;
  • koupena HDMI obrazovka a pokus připojit ji přímo k ESP32;
  • koupena UART chytrá obrazovka, ale očekáváno, že bude fungovat jako běžný TFT;
  • zvolen raw TFT, ale neplánován čas na kód nabídky a grafiky;
  • nedostatek GPIO pro displej SPI a dotykový řadič;
  • nedostatek RAM pro vyrovnávací paměť obrazovky;
  • nekontrolování dotykového řadiče;
  • nekalibrování rezistivního dotyku;
  • blikání obrazovky z důvodu slabého napájení podsvícení;
  • kabel běží vedle drátů napájení topného tělesa;
  • obrazovka namontována v horké zóně;
  • rozhraní vypadá pěkně, ale hlavní chyba je těžko viditelná.

Hlavní bod

Vyberte si dotykovou obrazovku podle architektury, ne úhlopříčky. Nejdříve se rozhodněte, kdo kreslí rozhraní: mikrořadič, samotná obrazovka, firmware tiskárny nebo hostitel Linux. Poté zkontrolujte rozhraní, napájení, dotykový řadič, podporu firmware a mechaniku krytu.

Pro jednoduchouhřívač, sušičku nebo filtr, obvykle stačí OLED, tlačítka nebo webové rozhraní. Použijte dotykovou obrazovku, pokud uživatelé opravdu potřebují místní rozhraní.

Reference Materials