Die Auswahl des richtigen Displays für ein Projekt

Die wohl wichtigste Frage bei der Auswahl eines Displays für eine Anwendung lautet: „Was soll angezeigt werden?“

Bei der Beantwortung dieser Frage müssen einige Punkte hinsichtlich der angezeigten Informationen bedacht werden. Es gibt die Option, nur Text anzuzeigen oder auch eingebettete Grafiken. Die Grafiken können unveränderliche Symbole oder dynamische Bilder sein. Nach dem Informationsgrad richten sich auch die Größe des Displays und seine Auflösung. Auch die Lesbarkeit in Abhängigkeit von Sonneneinstrahlung, Betrachtungswinkel und -abstand sind wichtige Faktoren, die es zu berücksichtigen gilt.

Wenn lediglich Zahlen angezeigt werden sollen, reicht es vielleicht aus, eines der vielen verfügbaren 7-Segment-Displays zu verwenden, die mit LED- oder LCD-Technologie arbeiten. Gut, sie sehen ein bisschen altmodisch aus, sind aber gut lesbar und einfach zu steuern. Leider ist die Textanzeige auf diesen Displays auf wenige mögliche Zeichen begrenzt. Zum Anzeigen des ganzen Alphabets wäre ein 14- oder 16-Segment-Display erforderlich. Auch diese gibt es in LED- und LCD-Ausführung. Diese Displays werden zumeist ohne integrierten Controller angeboten. Deshalb muss der Entwickler sich selbst um Ansteuerung, Timing und Aktualisierung dieser Displays in der Anwendung kümmern. Inzwischen gibt es auf dem Markt eine große Vielfalt an Displaytreibern, und diese können möglicherweise an den jeweils verwendeten Mikrocontroller angepasst werden. Zum Glück gibt es jetzt aber auch 7-Segment-LED-Displays mit integrierten Treibern. Diese intelligenten LEDs können über ein Schieberegister adressiert werden, wodurch die Notwendigkeit zum Ansteuern und Aktualisieren der LEDs entfällt. Eine andere Lösung für den Einsatz von 7- oder 14-Segment-Displays sind adressierbare Versionen, die über I²C, SPI oder UART gesteuert werden.

Abbildung 1: LCD-Grafikdisplay mit Touchscreen-Funktion
(NHD-3.5-320240MF-ATXL#-T-1-ND)

Eine weitere Möglichkeit zur Textanzeige wären Punktmatrix-Displays, die es ebenfalls in LED- oder LCD-Ausführung gibt. Je nach Anzahl der Zeichen verfügen diese Displays häufig über einen integrierten Display-Controller. Dieser Controller übernimmt Ansteuerung, Timing und Aktualisierung der Anzeige. In der Regel kann die Programmierung über eine serielle oder parallele Schnittstelle vorgenommen werden. Zumeist sind für diese Controller Treiber und Bibliotheken verfügbar; andere sind bereits für Linux vorprogrammiert. Dank dieser Software-Unterstützung wird das Schreiben von Text, der auf dem Display angezeigt werden soll, ähnlich einfach wie die Verwendung eines Print-Befehls.

Alle bisher genannten Ansätze weisen die gleichen Einschränkungen in Bezug auf Textauflösung sowie Auswahl von Schriftart und -größe auf. Einige Punktmatrix-Displaycontroller bieten die Möglichkeit, unterschiedliche Schriftarten zu laden. Allerdings lassen sich Auflösung oder Größe nur durch Verwendung eines anderen Displays ändern.

Grafikdisplays, wie das in Abbildung 1 gezeigte, bieten die besten Möglichkeiten zur Nutzung verschiedener Schriftarten und -größen. Sie eignen sich auch besser zur Anzeige verschiedener Farben und von Symbolen oder Bildern auf demselben Display. Die meisten Grafikdisplays sind LCDs. Diese LCDs verfügen häufig über einen integrierten Display-Controller, der für Ansteuerung, Aktualisierung und Timing verantwortlich ist. Bilder können in der Regel über verschiedene serielle oder parallele Schnittstellen zum Display übertragen werden. Es kann auch möglich sein, eine LVDS-Verbindung zu nutzen, mit der das Display direkt an einen Mikroprozessor angeschlossen werden kann.

Bei der Auswahl der Verbindungsschnittstelle sollte man jedoch nicht nur an den Spannungspegel und die Timing-Vorgaben denken, sondern man darf auch die Software-Integration nicht vernachlässigen. Eigentlich gilt das für alle Displays gleichermaßen.

Grafikdisplays können auch LED-Matrix-Displays sein, die es sogar in Farbe gibt. Eine weitere Option für LED-Displays wäre die Verwendung intelligenter LEDs. Diese intelligenten LEDs sind unmontiert verfügbar, um eine benutzerdefinierte LED-Matrix zu erstellen, oder als montierte Matrix mit verschiedenen Zeilen- und Spaltenkonfigurationen.

Die Auswahl des richtigen Displays für ein Projekt ist nicht immer einfach, doch es ist hilfreich, die Anforderungen klar zu definieren. Das richtige Display kann eine Menge Zeit im gesamten Entwicklungsprozess sparen und für ein positives Benutzererlebnis sorgen.