Módulo LCD TFT redondo 1,6

 

ENH-TV0160A002Descripción

 

Algunas cosas reales de las que vale la pena hablar en esta pantalla LCD redonda de 1,6 pulgadas

Comencemos con el tamaño de . 1.6 pulgadas en diagonal: es un punto ideal para pantallas redondas. Ni demasiado grande ni demasiado pequeño. Obtiene suficiente área activa para mostrar información útil, pero eso no obliga a que su producto se vuelva voluminoso. El tipo de pantalla es TFT‑LCD estándar, de matriz activa y cada píxel se controla de forma independiente. No es nada sofisticado, pero es maduro, confiable, responde rápido y ofrece un contraste decente.

La resolución es lo interesante:. 400×400 píxeles dentro de un círculo de 1,6 pulgadas equivalen a más de 350 PPI. ¿Qué significa eso en la vida real? Puedes poner una pequeña fuente de 6 puntos en la pantalla y aún así leerla sin pixelación. Lo hemos probado con texto pequeño y texturas complejas de la esfera del reloj: los bordes son nítidos, sin irregularidades. La profundidad de color es de 16,7 M, que es RGB de 8 bits. Los degradados se ven suaves, sin bandas obvias.

El ángulo de visión aparece como "TODOS". Básicamente, eso significa IPS o tecnología de gran angular similar. Tomamos muestras aleatorias de la línea de producción y las observamos desde arriba, abajo, izquierda y derecha: el color y el brillo se mantienen bien. La relación de contraste típica es superior a 800:1. El brillo suele estar entre 300 y 500 cd/m². Si su proyecto necesita más, podemos aumentarlo; ya hemos hecho 1000 cd/m² antes.

Ahora el lado mecánico. Dimensiones del contorno: 45,89 mm × 42,94 mm × 0,9 mm. Eso incluye el circuito del controlador y el bisel metálico, por lo que puede usar estos números directamente para los recortes de la carcasa y el diseño de montaje. El grosor de 0,9 mm es el vidrio más el controlador IC, sin retroiluminación ni FPC. Es realmente delgado, una verdadera ventaja para dispositivos portátiles o parches médicos ultradelgados. El área activa es de 39,84 mm × 39,84 mm. Tenga en cuenta que es una región cuadrada y la pantalla redonda real está inscrita en su interior. El tamaño de los píxeles es de aproximadamente 0,1 mm, muy fino.

La interfaz y el controlador IC son muy importantes para este módulo. Es MIPI DSI, no SPI o QSPI. Aprendimos por qué eso es importante después de algunos proyectos dolorosos de clientes. MIPI le brinda un ancho de banda real (medido en más de 1 Gbps en la práctica), por lo que manejar 400×400 a altas velocidades de cuadro o incluso reproducir video no es un problema. También hay menos pines: generalmente un par de reloj y un par de datos (hasta cuatro pares si es necesario), lo que ahorra espacio en la PCB y costo del conector. ¿Consumo de energía? MIPI PHY está diseñado con señalización de bajo consumo y oscilación baja, por lo que es compatible con dispositivos con batería. Y como es diferencial, la inmunidad al ruido es buena. El controlador IC es ST7797. Está diseñado para MIPI, tiene un GRAM interno grande y maneja pantallas circulares correctamente, algo que muchos controladores baratos estropean.

Especificaciones ambientales: temperatura de funcionamiento de -20 grados a +70 grados, almacenamiento de -30 grados a +80 grados. Esto cubre la mayoría de los escenarios de consumo, automotrices, industriales y médicos. Nosotros mismos hemos realizado pruebas más estrictas (funcionamiento eléctrico a -30 grados y 240 horas de almacenamiento a +85 grados) y el módulo sobrevivió. El rango de almacenamiento más amplio no es sólo un número: piense en los contenedores de envío que se hornean bajo el sol del verano. Ese margen extra importa.

 

 

Por qué el módulo LCD TFT redondo de 1,6 se convirtió en nuestra pantalla más solicitada este año

Todavía recuerdo la primera vez que un cliente nos pidió un TFT redondo de 1,6 pulgadas con interfaz MIPI. Era una startup de relojes inteligentes y ya habían probado con otros tres proveedores. Su queja era siempre la misma: "La pantalla redonda se ve bien en la hoja de datos, pero una vez que la manejamos a 60 fps, la interfaz se bloquea o el ángulo de visión hace que los bordes parezcan descoloridos". Esa conversación nos empujó a profundizar en lo que realmente hace que una pequeña pantalla redonda funcione en el mundo real, no sólo en el papel.

El módulo que finalmente resolvió su problema es lo que ahora llamamosMódulo LCD TFT redondo 1,6. Pero antes de explicar por qué funciona, permítanme compartir algunas cosas que la mayoría de las hojas de especificaciones no le informarán sobre este tamaño y formato.

El desafío oculto de 400×400 en un círculo de 1,6 pulgadas

Sobre el papel, una resolución de 400×400 dentro de una diagonal de 1,6 pulgadas suena impresionante, y lo es. La densidad de píxeles supera los 350 PPI, lo que se sitúa cómodamente en el territorio de la "retina". Puedes ponerle una fuente de 6 puntos y aún así leerlo sin entrecerrar los ojos. Pero esto es lo que los ingenieros no se dan cuenta hasta que lo prueban: manejar 160.000 píxeles en forma circular requiere un manejo cuidadoso de las esquinas. Una pantalla rectangular es sencilla: basta con escanear línea por línea. Una pantalla redonda necesita un framebuffer circular o un recorte agresivo en el controlador. Muchos módulos redondos baratos usan SPI o QSPI y tartamudean en el momento en que intentas animar la manecilla de un reloj a través del dial.

Es exactamente por eso que elegimos el controlador ST7797 para esto.Módulo LCD TFT redondo 1,6. El ST7797 no es el controlador más barato del mercado, pero tiene dos características críticas para pantallas redondas: un GRAM interno grande que puede manejar direccionamiento circular sin recorte del lado del host y soporte nativo MIPI DSI. MIPI le brinda un ancho de banda real: estamos hablando de velocidades de datos sostenidas que le permiten impulsar animaciones de 60 fps en pantalla completa sin interrupciones ni caídas de fotogramas. Uno de nuestros clientes lo probó con una compleja animación de barrido de segunda mano en un sistema FreeRTOS y la carga de la CPU se redujo casi un 40 % en comparación con su módulo anterior basado en QSPI. Esa es la diferencia que hace una interfaz adecuada.

Por qué "TODOS los ángulos de visión" son realmente importantes para las pantallas redondas

Una pantalla rectangular suele verse de frente. Una pantalla redonda, especialmente en un reloj inteligente o en un mando, se ve desde todos los ángulos posibles. Inclinas la muñeca, miras de lado, la miras mientras conduces. La mayoría de los paneles IPS afirman tener amplios ángulos de visión, pero en la práctica, muchos sufren un cambio amarillento o una caída del contraste de más de 70 grados. Realizamos una prueba sencilla en nuestras muestras de producción: medimos el brillo y el cambio de color a 80 grados en las cuatro direcciones diagonales. ElMódulo LCD TFT redondo 1,6se mantuvo dentro de un ΔE inferior a 3, que es visualmente imperceptible para la mayoría de las personas. Eso no es suerte, es porque trabajamos con el proveedor del panel para ajustar la alineación del cristal líquido específicamente para cortes circulares. El área activa es de 39,84×39,84 mm y el paso de píxeles es de aproximadamente 0,1 mm, pero la pila óptica utiliza una película de compensación que no encontrará en paneles cuadrados genéricos.

El grosor de 0,9 mm es una trampa si no tienes cuidado

Veo que muchos diseñadores de productos se entusiasman con el grosor total de 0,9 mm (excluyendo retroiluminación y FPC). Y sí, es realmente delgado: le permite construir un anillo inteligente o un dispositivo médico delgado tipo parche que no abulta. Pero esta es la realidad: un sustrato de vidrio de 0,9 mm es frágil si su montaje mecánico no lo tiene en cuenta. Hemos tenido clientes que intentaron pegar la pantalla directamente a una carcasa de plástico, solo para romper el vidrio durante las pruebas de caída. Nuestra solución no es hacer el vidrio más grueso (eso frustraría el propósito), sino ofrecer refuerzos de acero inoxidable opcionales en el FPC y una junta de espuma que absorba los golpes. Ése es el tipo de detalle que sólo se aprende después de fabricar unos cientos de miles de unidades. Hemos enviado más de 200.000 unidades para este factor de forma y la tasa de falla por tensión mecánica ahora está por debajo del 0,1%.

Rendimiento térmico real

La hoja de datos dice -20 grados a +70 grados en funcionamiento, -30 grados a +80 grados en almacenamiento. Esos números son conservadores: de hecho, probamos un funcionamiento por lotes a -30 grados (encendido) y un almacenamiento de +85 grados durante 240 horas. El controlador ST7797 mantuvo la sincronización bloqueada y el cristal líquido no mostró ningún daño permanente en la alineación. Pero lo que la hoja de datos no dice es que la interfaz MIPI es mucho más tolerante a los cambios de impedancia inducidos por la temperatura que el RGB paralelo. En un proyecto automotriz, la PCB del cliente tenía una traza MIPI larga y mal adaptada (más de 80 mm sin un control de impedancia adecuado). A temperatura ambiente funcionó bien. A 65 grados, el diagrama del ojo se cerró y la pantalla comenzó a mostrar parpadeos aleatorios. Les ayudamos a redirigir el par diferencial y agregar un estrangulador de modo común: problema resuelto. Ese es el tipo de soporte que se obtiene cuando se trabaja con una fábrica que realmente entiende el diseño de alta velocidad, no sólo con una empresa comercial.

Historias de aplicaciones que nos sorprendieron

Cuando lanzamos por primera vez este módulo redondo de 1,6 pulgadas, asumimos que los relojes inteligentes ocuparían el 90% del volumen. Todavía son grandes, pero algunas de las aplicaciones más interesantes vinieron de lugares que no esperábamos:

Cafeteras de alta gama– Una marca europea colocó la pantalla redonda dentro de una perilla mecánica. La perilla gira y la pantalla muestra la configuración de molienda, la curva de temperatura y un temporizador de cuenta regresiva. El ángulo de visión total significa que puedes leerlo incluso cuando la perilla está girada hacia un lado.

Controladores de manillar de motocicleta– Una startup en Taiwán lo utiliza como pantalla secundaria para las flechas de navegación y la posición de la marcha. El amplio rango de temperaturas abarca tanto la luz solar directa en verano como la lluvia helada en invierno.

Bombas para parches médicos– El grosor de 0,9 mm permitió que un dispositivo para el control de la diabetes fuera más delgado que una batería AAA. Necesitaban alta resolución para mostrar pequeños gráficos de administración de insulina.

Podría enumerar más, pero el punto es que elMódulo LCD TFT redondo 1,6funciona porque llega a un punto ideal: lo suficientemente pequeño como para caber en cualquier lugar, lo suficientemente alta resolución para mostrar información real y lo suficientemente rápido como para sentir que responde.

Lo que hemos aprendido sobre la personalización (y lo que debes pedir)

Somos una fábrica, no un corredor. Eso significa que cuando solicita un cambio, en realidad controlamos la cadena de suministro. Las personalizaciones más comunes que hacemos en este módulo:

Rediseño de FPC– La distribución de pines estándar funciona para la mayoría de los hosts MIPI, pero hemos hecho de todo, desde FPC de 4 capas con blindaje EMI hasta colas extralargas para pulseras portátiles. Un cliente necesitaba un FPC de 120 mm con un conector ZIF en ambos extremos. Lo hicimos realidad en 10 días.

Ajuste de brillo– El estándar es de alrededor de 350-400 cd/m². Hemos aumentado hasta 1000 cd/m² con una configuración de LED diferente y hemos reducido a 200 cd/m² para aplicaciones sensibles a la batería. El controlador de retroiluminación se puede ajustar sin cambiar el cristal.

Integración táctil– El módulo no viene con tacto por defecto, pero regularmente conectamos sensores táctiles capacitivos (estructura G+F+F) o paneles táctiles resistivos. El truco consiste en alinear el sensor táctil circular con el área activa circular sin desplazamiento visible. Contamos con una plantilla de alineación cortada con láser que mantiene la tolerancia dentro de ±0,1 mm.

Si está evaluando esta pantalla para un proyecto, no pida simplemente una muestra. Solicite el código de inicialización completo, un esquema de referencia que muestra cómo manejar el reloj MIPI y las líneas de datos en una PCB de 2 capas frente a 4 capas, y los resultados de nuestra prueba de humedad de 240 horas (85 % de humedad relativa a 60 grados). Esas son las cosas que le ahorrarán meses de depuración.

Algunas respuestas honestas a preguntas comunes

"¿Puedo conducir esto con un STM32?"– Solo si su STM32 tiene un controlador de host MIPI DSI. La mayoría de los STM32 no lo hacen. Para estos, recomendamos usar un chip puente externo (por ejemplo, SSD2828) o cambiar a nuestra variante basada en SPI del mismo vidrio. Contáctenos para la versión SPI.

"¿Cuál es el consumo de energía en el mundo real?"– A 60 fps con contenido de interfaz de usuario típico, la interfaz MIPI consume aproximadamente 8‑10 mA a 1,8 VI/O. La retroiluminación es el mayor consumidor: alrededor de 60‑80 mA a 3,2 V para 400 cd/m². La potencia total del sistema es aproximadamente de 0,25 a 0,3 W. Puede ingresar al modo de bajo consumo de MIPI (LP-11) para cortar la alimentación de la interfaz a menos de 1 mA cuando la pantalla está estática.

"¿Cómo manejo las esquinas redondeadas en el software?"– El ST7797 admite un modo de "visualización parcial" que puede enmascarar esquinas rectangulares en un círculo, pero descubrimos que es más fácil simplemente dibujar una máscara circular en su framebuffer. Proporcionamos código C de ejemplo que hace esto con una sobrecarga mínima de CPU.

Si ha leído hasta aquí, probablemente sea el tipo de ingeniero que se preocupa por los detalles que realmente importan. No dude en comunicarse con su caso de uso específico: puedo enviarle una hoja de datos completa, los informes de prueba más recientes y una muestra para su banco. ElMódulo LCD TFT redondo 1,6Es una de esas partes que parece simple por fuera pero que tiene mucha ingeniería por debajo. Estamos orgullosos de ello y nos encantaría ayudarle a construir algo grandioso con él.

 

 

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PRESUPUESTO

ARTÍCULO	DIMENSIÓN	UNIDAD
Tamaño	1.6	pulgada
Dimensión del contorno	45.89x42.94x0.9	milímetros
Temperatura de funcionamiento	-20 grados - +70 grados	grado
Temperatura de almacenamiento	-30 grados - +80 grados	grado
Resolución	400x400

 

 

 

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