Nell'elettronica industriale, negli elettrodomestici di consumo, nei dispositivi automobilistici e nelle apparecchiature di misurazione portatili, i display LCD e LED sono i più comuni vettori di interazione uomo-macchina. Tra tutti i tipi di display tradizionali, i display grafici a matrice di punti e i display a segmenti (noti anche come schermi con codici a segmenti) sono le due soluzioni di display di fascia bassa e media più utilizzate. Nel campo dei display LCD, due tecnologie fondamentali hanno superato la prova del tempo: i display a segmenti e i display grafici a matrice di punti. Sebbene entrambi abbiano lo scopo di presentare informazioni visive agli utenti, operano su principi fondamentalmente diversi ed eccellono in applicazioni completamente diverse.
Un display a segmenti è un dispositivo di visualizzazione a struttura fissa prefabbricato con elettrodi a segmenti indipendenti sullo schermo. La sua struttura interna è preimpostata in base ai contenuti di visualizzazione fissi e la superficie dello schermo è divisa in diversi segmenti di visualizzazione indipendenti e non regolabili. La struttura più comune è la struttura a sette segmenti per il display digitale e alcuni modelli personalizzati sono dotati di segmenti di icone fisse come carica della batteria, potenza del segnale, simboli di temperatura e indicatori di funzione.
Il principio di funzionamento dei display a segmenti è molto più semplice di quello dei display a matrice di punti. Il circuito di pilotaggio deve solo immettere segnali di livello alto e basso per segmenti specifici. Quando l'elettrodo del segmento corrispondente è acceso, il segmento si illumina per formare numeri o simboli fissi; quando è spento, è nascosto.
Un display LCD grafico è un dispositivo di visualizzazione a livello di pixel completamente personalizzato composto da una griglia ordinata di unità pixel indipendenti disposte in righe e colonne fisse. Ogni pixel sullo schermo è controllato indipendentemente dal circuito di pilotaggio, che può essere attivato o disattivato individualmente senza essere limitato da strutture fisse di caratteri o segmenti. Le specifiche di risoluzione comuni includono 128x32, 128x64, 192x64, 128x128, 240x128 e altri modelli standard, che coprono le esigenze di dimensioni del display di piccole e medie dimensioni.
Il principio di funzionamento principale si basa sulla tecnologia di guida con scansione a matrice. Il chip del display controlla i circuiti di riga e colonna per eseguire la scansione ciclica sui punti dei pixel e regola lo stato on-off e la scala di grigi di ciascun pixel in base ai dati di visualizzazione in ingresso.
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Parametro |
LCD a segmenti Display |
Display LCD grafico |
| Struttura |
Segmenti/elettrodi predefiniti |
Griglia di pixel controllabili individualmente |
| Flessibilità dei contenuti |
Risolto, limitato ai personaggi/icone progettati |
Illimitato, definito dal software |
| Risoluzione |
Basso |
Alto, dipendente dai pixel |
| Guidare la complessità |
Semplice |
Complesso |
| Leggibilità |
Ottimo contrasto |
grandangoli Varia in base alla tecnologia |
In combinazione con le differenze sopra menzionate in termini di prestazioni, costi e funzioni, i due display hanno scenari applicativi completamente differenziati nel settore. Una selezione accurata può massimizzare le prestazioni del prodotto e ottimizzare il controllo dei costi.
I display grafici a matrice di punti sono adatti per prodotti che richiedono una complessa interazione uomo-macchina, contenuti di visualizzazione diversificati ed espansione dell'iterazione funzionale. Gli scenari applicativi principali includono touch screen per il controllo industriale, strumenti di test intelligenti, apparecchiature di rilevamento medico, terminali di pagamento POS, raccoglitori di dati portatili e dispositivi domestici intelligenti di fascia media e alta. Questi scenari devono visualizzare testo su più righe, menu complessi, curve di dati e icone personalizzate e spesso necessitano di aggiornare le funzioni di visualizzazione con l'iterazione del prodotto, che corrisponde esattamente ai vantaggi di visualizzazione flessibile degli schermi a matrice di punti.
Inoltre, nei display ausiliari di bordo delle automobili, nelle apparecchiature di monitoraggio ambientale e nei dispositivi terminali intelligenti che necessitano di aggiornamento dinamico dei dati e visualizzazione grafica, anche i display grafici a matrice di punti sono la scelta principale, in grado di soddisfare gli elevati requisiti di visualizzazione del prodotto e di esperienza interattiva.
I display a segmenti vengono utilizzati principalmente in apparecchiature di visualizzazione a contenuto fisso, sensibili ai costi, con funzione di visualizzazione singola. Gli scenari tipici includono elettrodomestici come scaldabagni, cucine a induzione, condizionatori d’aria e lavatrici, nonché contatori d’acqua intelligenti, contatori elettrici, contatori del gas, telecomandi, termometri elettronici e strumenti di misura portatili di fascia bassa. Questi prodotti devono visualizzare solo numeri fissi, semplici icone di stato e valori di parametri, senza complesse interazioni grafiche e iterazioni di funzioni, il che può massimizzare il vantaggio in termini di costi e la stabilità degli schermi a segmenti.
Nel frattempo, negli indicatori luminosi delle apparecchiature industriali, nei dispositivi di rilevamento dell'alimentazione e nelle apparecchiature di monitoraggio in standby a lungo termine che perseguono un basso consumo energetico e un'elevata durata, i display a segmenti sono anche la soluzione di visualizzazione preferita nel settore.
In breve, la differenza essenziale tra i display grafici a matrice di punti e i display a segmenti risiede nella flessibilità del display e nella scalabilità strutturale. I display LCD a segmenti si basano su strutture a segmenti fissi, con basso costo, basso consumo energetico, elevata stabilità e funzioni singole, concentrandosi su scenari di visualizzazione di simboli semplici e digitali fissi. I display grafici a matrice di punti si basano sul controllo indipendente della matrice di pixel, con contenuti di visualizzazione flessibili e diversificati, forte scalabilità e consumi leggermente superiori