Makrofähiges OLED-Display zum Überwachen und Steuern

| Autor / Redakteur: Ralph Tischer * / Hendrik Härter

OLED-Grafikdisplay: Ausgestattet mit Touch-Funktion können Anwender das Display aus der Familie EA-PLUG programmieren.
OLED-Grafikdisplay: Ausgestattet mit Touch-Funktion können Anwender das Display aus der Familie EA-PLUG programmieren. (Bild: Electronic Assembly)

Spezielle OLED-Displays mit integrierter kapazitiver Touch-Funktion lassen sich über hochsprachenähnliche Grafikbefehle programmieren. Selbst kleinere Steueranwendungen sind möglich.

Die zunehmende Vernetzung elektronischer Geräte wirkt sich auf die Gestaltung der Benutzerschnittstelle aus. Bisher auf mechanischem Weg implementierte Bedienfunktionen werden in handlichen Display- und Eingabeeinheiten zusammengefasst. Es ist noch nicht lange her, da benötigte jede Funktion eines Geräts einen eigenen Schalter. Mittlerweile haben sich Graphical User Interfaces, kurz GUI, als Benutzerschnittstelle etabliert.

Bekannt sind sie vom Computer: Mit der Maus eine Funktion aus einem Menü auswählen, klicken, fertig. Der Vorteil: eine übersichtliche, intuitive Bedienung. Für Geräte, die ohne Maus auskommen – also im Grunde alle, außer eben dem Computer – ersetzen ein Touch-Display und der Finger des Anwenders die Maus. Der Bildschirm zeigt kontextabhängig die verfügbaren Funktionen als einen virtuellen Schalter an, der Benutzer wählt eine davon aus, drückt den Finger gegen die Scheibe und aktiviert damit die gewünschte Aktion. Dieses Konzept erlaubt es, auf viele einzelne, dedizierte Schalter zu verzichten. Ein so gestaltetes Gerät ist nicht nur kostengünstiger, sondern auch weniger fehleranfällig. Daher hat sich die Verbindung von Display und Gerätesteuerung in einem Bauelement weithin durchgesetzt.

Monochromes OLED-Display mit Grafikfunktion

Ein weiterer Faktor für die Gestaltung von Displays und kombinierten Eingabegeräten ist die zunehmende Einbindung in das Internet of Things (IoT): Bei einem vernetzten Gerät erfolgt die Aggregierung und Verarbeitung der Datenmengen nicht mehr vor Ort, sondern in der Cloud. Deshalb gehen nach Auffassung von Fachleuten die Anforderungen an die Funktionsvielfalt lokaler Displays und Eingabefunktionen zurück. Der Bedarf an handlichen, kleinformatigen Displays wächst deshalb, denn jeder Sensor, jeder IoT-Knoten muss eingerichtet und parametriert werden.

Einen solchen kombinierten Anzeigen- und Eingabebaustein bietet Electronic Assembly mit der Produktfamilie EA PLUG. Dabei handelt es sich um ein Monochrom-Display, das Vollgrafik anbietet. Außerdem ist es mit einem kapazitiven Touch-Panel für Bedienereingaben ausgestattet. Ein Merkmal der Familie ist laut Hersteller die Konzentration auf das Wesentliche, was gerade bei einem Einsatz in Sensoren aller Art notwendig ist. Damit kombiniert die Display-Familie eine handliche Baugröße und die Möglichkeit, die Eingaben per Fingerzeig zu erledigen. Außerdem lässt sich die Produktfamilie in nicht vernetzte Geräte einsetzen. Die Displays bieten eine Auflösung von 128 x 64 bzw. 102 x 64 Bildpunkten bei einer Bildschirmdiagonale von 2,9" bzw. 1,7".

Die Vorteile eines OLED

Die Displays sind in OLED-Technik ausgeführt. Solche Anzeigenbausteine bieten dem Anwender einen hohen Kontrast, was gerade bei wechselnden Lichtverhältnissen wichtig ist. Dabei spielt es keine Rolle, ob das Display Grafiken oder alphanumerische Zeichen ausgibt. Der kontraststarke visuelle Eindruck von OLEDs liegt darin begründet, dass bei ihnen – im Gegensatz zu den sehr verbreiteten LC-Displays – jedes Pixel eine eigene Lichtquelle darstellt. LC-Displays benötigen eine separate Leuchteinheit, die meist hinter dem Display angeordnet und immer eingeschaltet ist.

OLEDs hingegen erzeugen Licht nur an der Stelle auf der Displayfläche, die durch das Bildsignal dazu angeregt werden. Daher ist der Kontrast deutlich höher als bei LCD-Bausteinen. Ein weiterer Vorteil der OLED-Technik ist ihre Betriebsfähigkeit in einem weiten Temperaturbereich; die hier besprochenen Display-Einheiten arbeiten von -40 bis 80 °C.

Verschiedene Schnittstellen und Grafikprogrammierung

Die technische Ausführung und Ausstattung der EA-PLUG-Familie erfüllen für die Industrie typische Kriterien: Zur Ansteuerung verfügen sie über mehrere digitale Schnittstellen wie RS232, SPI und I²C. Außerdem sind sie mit einer USB-Schnittstelle ausgestattet. Über USB werden die Displays mit Strom versorgt, womit keine eigene Energieversorgung notwendig ist. Die Programmierung erlaubt hochsprachenähnliche Grafikbefehle. Solche Grafikbefehle sind sehr mächtig und für den Anwender einfach zu nutzen.

Bei der Ansicht von hinten erkennt man den Mini-USB-Anschluss sowie analoge und digitale Ein- und Ausgänge.
Bei der Ansicht von hinten erkennt man den Mini-USB-Anschluss sowie analoge und digitale Ein- und Ausgänge. (Bild: Electronic Assembly)

Entwickler sind damit in der Lage, ihre Ideen schnell produktiv umsetzen. Neben dem Grafikaufbau und der Platzierung alphanumerischer Elemente lässt sich die Anzeigehelligkeit per Software steuern. Zusätzlich zu den vorgegebenen acht Fonts lassen sich mithilfe des frei verfügbaren Entwicklungstools KitEditor weitere Zeichensätze gestalten und integrieren. Das ist besonders für solche Unternehmen interessant, die zum Export ihrer Geräte eine Benutzeroberfläche ihrer Geräte in verschiedenen Sprachen vorsehen wollen.

Acht frei verwendbare I/O-Leitungen

Auch kleinere Steuerungsanwendungen lassen sich mit bordeigenen Mitteln implementieren. Dazu besitzt das Anzeigemodul zusätzlich zu den Standardschnittstellen acht frei verwendbare I/O-Leitungen. Über zwei Analogeingänge können darüber hinaus Messwerte direkt erfasst und angezeigt werden. Zur Ansteuerung externer Geräte und Baugruppen besitzen die Module einen PWM- und einen Analogausgang. In Verbindung mit den erwähnten hochsprachenartigen Grafikbefehlen lassen sich so ohne großen Entwicklungsaufwand ansprechende Applikationen generieren.

Das OLED-Modul verfügt über eine Front aus Echtglas.
Das OLED-Modul verfügt über eine Front aus Echtglas. (Bild: Electronic Assembly)

Die Front besteht aus einer kratzfesten Glasoberfläche und schützt das Display gegen Beschädigung und Verschmutzung. Die Montage der Baugruppe erfolgt mit der integrierten 3M-Klebetechnik: von vorne durch einen Frontplattendurchbruch einstecken und andrücken. Der Endlos-Kleberand sorgt für eine staub- und wasserdichte Verbindung. In der Z-Version sind zusätzlich Schraubklemmen für die Stromversorgung sowie zehn Ein-/Ausgänge bestückt. Damit lässt sich das Display alternativ zum USB mit der notwendigen Energie versorgen oder verschiedene Sensoren anschließen.

Es sind ganz unterschiedliche Anwendungen möglich

Der kleine Bruder EA PLUGS102 misst 55 mm x 54 mm x 15 mm.
Der kleine Bruder EA PLUGS102 misst 55 mm x 54 mm x 15 mm. (Bild: Electronic Assembly)

Einsatzmöglichkeiten für die kompakten OLED-Displays finden sich beispielsweise in industriellen Waschmaschinen, Kaffeemaschinen oder Steuerungen von Klimaanlagen. Aber auch als Element, um Benutzer durch ein Menü zu führen wie in Geräten der Unterhaltungselektronik. Dank des breiten Temperatur-Spektrums eignen sie sich auch zum Einsatz im Freien wie Messstationen, einfache Verkaufsautomaten oder als Element von Anwendungen zur Zugangskontrolle. Gleichermaßen lassen sie sich in industriellen Umgebungen einsetzen: als Benutzeroberflächen für Sensoren und das schnelle Debuggen eines Codes.

* Ralph Tischer arbeitet bei Electronic Assembly als Entwicklungsleiter.

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Eine Oled Display Applikation mit RS 232 Schnittstelle suche ich seit längerer Zeit. Hätte da eine...  lesen
posted am 09.09.2019 um 15:27 von Unregistriert


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