IPS экран 2.4 дюйма, 320*240 точек, SPI/8/16 бит для самоделок. Китайцы порадовали

Полная противоположность предмета моего вчерашнего обзора ( mysku.club/blog/aliexpress/74143.html ) удивительно качественный, добротный IPS экран с контроллером от Samsung


Многие, возможно, заметили, что я слегка помешан на дисплейчиках (да и не только на них, наушники, клавиатуры — мое хобби). Ну да, спорить не буду. У меня их собралось значительно больше, чем требуется и для хобби, и для работы. Все хочется найти один, самый лучший, на все случаи жизни.
Что касаемо взрослых, больших экранов с высоким разрешением — там проще. Ранее я уже обозревал и большой 8.9 дюйм, и поменьше 5.5, два IPS, и один Amoled.
Экраны те шикарные, только вот беда — к Ардуино их не подлючить (нужен HDMI порт), да и разрешение в 2560*1440 поставит в тупик не то что Ардуино, а, возможно, и настольный комп 8 летней давности )).
А как быть, если мозги устройства — какой нибудь не шибко жирный STM32 микроконтроллер? AVR или подобный? У него только и есть то, что лапы да хвост. SPI да ногодрыг. Посмотрим, что ставят китайцы в устройства со сходной архитектурой?



Кто сказал, что промышленный прибор должен вызывать рвотные позывы своим видом?


Мда… Безусловно, тестер радиоэлементов не та вещь, на которую интересно смотреть и любоваться. Показывает и ладно. Но все меняется, когда ты разрабатываешь свое устройство. Ты тратишь на него столько времени, что думать о стоимости дисплея — минимум странно. Хочется максимального качества.

И вот тут возникает большая проблема. Те дисплеи, на которые я ранее уже опубликовал обзоры — это устройства с интерфейсом MIPI DSI — они берут свое начало от смартфонов и планшетов. От той области, где рынок сбыта огромен и цены, соответсвенно, невелики при хорошем качестве. Но ничего такого нельзя сказать о простецких LCD с разрешениями в диапазоне 160*80… 320*240 точек. К ним же примыкают и 640*480. Такие уже давно не используются в смартфонах, а в кнопочных «бабушкофонах» производители не стесняются ставить самые плохонькие TN экраны.
Но для себя любимого то хочется устройство с экраном без всяких компромиссов, чтобы дорого-приятно смотреть было.
Или вот есть у тебя отличная идея, которой можно заинтересовать потенциального заказчика. А что ему показать? Бледный экран, теряющий последние краски при любом наклоне? Даже не буду выдумывать, расскажу как есть.

Сделал я измеритель качества питающей сети 220 вольт и качества нагрузки. Измеряет косинус фи, провалы и всплески напряжения, строит графики, показывает спектр как исходного питающего напряжения, так и тока потребления нагрузки (через FFT и цифровую DPLL для ускорения процесса). Эта вещь — востребована. А по новым требованиям Россетей — такое должны уметь в недалеком будущем все домашние электросчетчики.
Я использовал в своем устройстве STM32F373 c 16 битным дельта-сигма АЦП и пару копеечных ОУ. Сие позволило мне отказаться от внешних «калькуляторов» энергии, все сделано на одном чипе. Но как красиво преподнести разработку? На том «экранчеге», что чуть выше? Знаете, ведь провожают то по уму, но встречают по одежке… Да да, критиканы, предложите в очередной раз «купить и подключить планшет и не париться. А потом покажите ваше устройство на планшетике с блютучиком зубрам из ПАО Россети. И париться не придется, поедете домой на автобусе с позором

И вот, после многих лет (!) поисков, могу вам рапортовать — такой экран найден.
Он построен на базе Самунговского S6D0154X контроллера, со встроенной видеопамятью, 260k-bit (240 x 320 x 18-bit). Тут надо пояснить, почему это имеет значение. Некоторые (да даже большинство) недорогих дисплеев имеют „железный“ интерфейс для данных, внешнего строба кадровой и строчной развертки и все. Микроконтроллер в таком случае должен содержать в себе IP блок LCD контроллера, хранить в себе текущую картинку и постоянно обновлять ее. Как вы понимаете, — это вычеркивает из списка пригодных почти все микроконтроллеры небольшого объема. LCD же со встроенной памятью — намного проще в использовании. Им достаточно кинуть картинку, а дальше можно о нем забыть — он будет продолжать ее изображать. Надо будет — сменим. Минимум ресурсов.
Упомянутый Самсунговский контроллер позволяет принимать данные как по 8 битной шине (8 бит даннных, строб чтения, строб записи), так и по 16 битной (тоже самое, но вдвое быстрее).
Но что более всего должно обрадовать DIYменов — что передать картинку можно посредством всего лишь трех проводов SPI! SCK, MOSI и nSS. А SPI уже есть в любом самом простеньком процессоре.
Но даже тут, в других дисплейных чипах типа популярных ILI — не все так просто. Многие (а вернее все, что я знал до этого Самсунга) хотят еще линию CMD/DATA, которая сигнализирует контроллеру, что сейчас передается. Данные или команда. А те, кто знаком с SPI шиной — прекрасно знают, что воткнуть ее некуда, и приходится хоронить все замечательные возможности современных MCU в части прямого доступа к памяти, то бишь DMA. Сидеть и заниматься медленным ногодрыгом. Но Samsung оказался не таков.

У него нет такой линии. Я могу указать контроллеру DMA адрес выводимой картинки, количество байт в ней (или части ее) — и все. Можно заняться другими делами. Этому чипу нужен только обычный, нормальный поток SPI. Замечательнейшая особенность.

Частота SCK может быть до 10 МГц, это позволяет обновлять экран до 10 FPS только по SPI. Немного, да. Но этого достаточно, причем с головой, для 99% эмбеддерских задач. Заметьте — весь экран, а это почти никогда не требуется.
Например рисуете вы линию сигнала виртуального осциллографа на нем. Зачем вам обновлять весь экран? Просто когда линия должна измениться — проделайте два действия. Вначале нарисуйте ту же самую линию, что и предыдущий раз, но не цветом чернил, а цветом фона. Тем самым вы эффективно и быстро сотрете ее. А потом спокойно рисуйте новую. С таким трюком можно получить и 30 и 100 кадров в секунду. По этому же принципу я рисую и более сложные экраны. Почти никогда не надо обновлять весь экран. Просто повтори всю последовательность действий с фоновыми чернилами, и рисуй заново.
Ну а если уж найдется задача… мультики смотреть допустим — то у этого индикатора есть 8 и 16 бит шина. Там вопрос скорости не стоит вообще.

Сам экран покрыт матовой пленкой.


Вообще, я предпочитаю чисто глянцевые. Думаю это можно исправить, известным методом пригодным даже для больших мониторов. Если положить мокрые салфетки на несколько часов сверху — матовая пленка без труда снимется. Как куплю второй точно такой же — попробую.
Дисплей с включенной подсветкой и черным экраном.
Фото несколько преувеличивает ничтожные засветки, могу вам сказать, что вчера еще я возложил большие надежды на этот экран, т.к. подав на него только питание подсветки — я даже не сразу увидел, что она включилась — настолько хорош уровень черного. Выше и лучше бывают только ОЛЕДы — оные страдают другими недостатками, причем для встраиваемых 24/7 систем — фатальными.
На реальном изображении — черный — идеален.

Сочное и живое изображение.




Да, непривычно огрубевшему в боях электронщику, которому часто светодиод — единственное доступное средство индикации и отладки наблюдать такое


Никаких проблем с углом зрения — цвет не изменяется как ни крути, только яркость, все как и положено.

Для преобразования картинок в безликие наборы 16 битных цветных точек использовал bmp2c — BSD лицензия
sourceforge.net/projects/bmp2c/

Из оставшегося у меня — его больший брат на 3.9 дюйм — еще не включал, но думаю, там не хуже. Однако он уже на 800*480 точек.



Еще жду ОЛЕД 1.8 дюйм брендовый, но после этого IPS нужды в нем уже и не вижу.

Цветовой охват — чуть выше стандартного sRGB — просто вижу, без колориметра/спектрофотометра.
Насыщенные и яркие цвета, без ядовитости однако

Кушает в районе 25 мА от 3.3 вольт, почти все — на подсветку. Яркость — не слепит, просто комфортная, хорошая, думаю 200 кд. Повысить несложно — на плате есть DC-DC преобразователь для диодов подсветки, надо уменьшить сопротивление его измерительного шунта. Но я не знаю допустимого тока для этого дисплея, а т.к. мне яркости достаточно — экспериментировать пока нет желания.
На плате есть мосфет для регулировки яркости посредством ШИМ. Не нравится ШИМ на 300 Гц — делайте на десяток килогерц, точно не заметите. Транзистор потянет. Принадлежите к обществу „шапочек из фольги“ — уменьшайте R3 и никакого ШИМ не надо.



Габариты платы 45*71 мм. Размер видимой части экрана — 37*50 мм
Кое-кто уже отметил высокое качество сабжа, заказывая третий раз. Но он никому не расскажет, самому такая корова нужна. Но не я :)



Приятно писать обзор на товар высокого качества, найденный с таким трудом. Брать — советую. Лучше найти маловероятно. Мне просто не к чему придраться, а требования к LCD у меня высокие.
Код инициализации дисплея (+ простейшая библиотека, точки, линии, картинки, вывод текста) высылается продавцом по запросу. Он, хоть и „китайский“, но вполне рабочий, у меня запустилось все сразу же.