Unisystem Core: el estándar industrial para las pantallas LCD-TFT

Unisystem Core es una gama de módulos LCD-TFT diseñada para aplicaciones industriales típicas en las que la pantalla debe mantener unos parámetros estables durante un funcionamiento intensivo y, a menudo, continuo. Es el «estándar» industrial: una solución para proyectos que exigen fiabilidad, un rendimiento predecible y componentes adaptados a condiciones de funcionamiento profesionales. En este artículo te presentamos el concepto que hay detrás de la gama Core, sus características principales y los criterios que conviene tener en cuenta a la hora de elegir la variante adecuada.

La gama de pantallas LCD-TFT de Unisystem incluye tres líneas de productos diseñadas para diferentes necesidades de aplicación:

• Unisystem Lite – módulos para dispositivos que funcionan en interiores en condiciones estables,
• Unisystem Core: el estándar industrial para un uso intensivo,
• Unisystem Pro: módulos para dispositivos que funcionan al aire libre, incluso en entornos exigentes.

La división en Lite, Core y Pro permite adaptar los parámetros de los módulos a los requisitos reales del proyecto, sin aumentar innecesariamente las especificaciones ni el coste de la solución, y evitando tener que hacer concesiones cuando una aplicación requiere parámetros técnicos más exigentes.

¿Quieres saber más sobre el desarrollo de la gama de productos propios de Unisystem? Lee la entrevista: Nuevos productos desarrollados por Unisystem: pantallas LCD-TFT industriales en tres variantes.

Los orígenes de los productos propios de Unisystem: las pantallas LCD-TFT

Casi 30 años de experiencia en tecnologías de visualización de información nos han permitido conocer tanto las capacidades como las limitaciones de las distintas tecnologías de pantalla, como LCD, OLED y EPD. Al trabajar en proyectos para fabricantes de dispositivos electrónicos, hemos desarrollado soluciones a medida para aplicaciones, métodos de funcionamiento y condiciones ambientales específicos.

La creación de nuestras propias líneas de LCD-TFT es el resultado de esta experiencia y de haber abordado los retos que surgen una y otra vez en los proyectos industriales. No solo hemos tenido en cuenta los parámetros de imagen, sino también el montaje de los módulos, el diseño de la carcasa, la integración de la pantalla táctil, los requisitos de la electrónica de control, la forma de manejar el dispositivo y las condiciones en las que se va a utilizar. En muchos proyectos surgieron las mismas necesidades: una integración más sencilla, parámetros predecibles, disponibilidad estable del producto y flexibilidad para adaptar aún más el módulo a un diseño específico. En aplicaciones industriales, la resistencia al uso intensivo, la estabilidad durante el funcionamiento continuo y una larga vida útil prevista de los componentes son igualmente importantes.

El desarrollo de los productos propios de Unisystem no se limita a las pantallas. También incluye soluciones complementarias que pueden formar parte de una interfaz de usuario completa. Un ejemplo es el botón táctil capacitivo (UCB045-RGB-CMFDV1), desarrollado para aplicaciones en las que los componentes mecánicos convencionales pueden resultar insuficientes.

La gama Unisystem Core se ha desarrollado para proyectos que requieren parámetros de nivel industrial, un funcionamiento estable y componentes diseñados para un uso intensivo. Está pensada principalmente para dispositivos de interior, incluidas aquellas aplicaciones expuestas a una iluminación ambiental más intensa, cargas de funcionamiento más elevadas, interferencias electromagnéticas y un funcionamiento frecuente o continuo.

Por lo tanto, Unisystem Core se puede considerar un estándar industrial: un punto de partida para proyectos en los que la pantalla es una parte importante de la interfaz de usuario.

Unisystem Core: decenas de variantes de módulos LCD-TFT

La gama Unisystem Core incluye docenas de variantes de módulos que difieren en tamaño diagonal, resolución, interfaz, disponibilidad de pantalla táctil y diseño del cristal protector. Esto te permite elegir una configuración que se adapte a la arquitectura electrónica, el diseño mecánico, el aspecto de la interfaz y el modo de funcionamiento previsto.

Las características principales de cada módulo están codificadas en su denominación de producto: el número de referencia (PN). En la guía te explicamos cómo se crean los números de referencia para los productos Lite, Core y Pro de Unisystem: Cómo interpretar los números de pieza de Unisystem: una guía sobre las líneas Lite, Core y Pro.

A continuación, te contamos algunas de las características más destacadas de las pantallas Unisystem Core.

Componentes de calidad industrial

Una de las características distintivas de la gama Unisystem Core es el uso de componentes de calidad industrial. Esto se aplica a los elementos que influyen directamente en la calidad de la imagen, la estabilidad de funcionamiento y la durabilidad de los módulos, como el panel LCD-TFT, los circuitos integrados de control, el sistema de retroiluminación y los componentes encargados del suministro eléctrico y la transmisión de señales. Su selección tiene en cuenta el uso intensivo y el funcionamiento frecuente o continuo del dispositivo. En aplicaciones industriales, lo que importa no es solo el rendimiento de la pantalla al encenderla, sino también su repetibilidad tras muchos miles de horas de funcionamiento.

Los componentes bien elegidos garantizan una calidad de imagen constante, un rendimiento predecible y un ciclo de vida útil prolongado del producto. Esto es especialmente importante en proyectos en los que un fallo en la pantalla podría interrumpir un proceso, limitar el acceso a información clave, obligar a que un dispositivo o toda una instalación se pare y, en consecuencia, generar pérdidas operativas, costes de mantenimiento y el riesgo de no cumplir los plazos.

Tamaños y resoluciones

Los módulos Unisystem Core están disponibles en cuatro tamaños habituales y sus respectivas resoluciones:

• 7,0” – 1024 × 600 píxeles (WSVGA),
• 10,1” – 1280 × 800 píxeles (WXGA),
• 12,1” – 1280 × 800 píxeles (WXGA),
• 15,6 pulgadas – 1920 × 1080 píxeles (Full HD).

Brillo adaptado a aplicaciones industriales

El brillo de los paneles de la línea Unisystem Core oscila entre 750 y 1000 cd/m² (600 a 900 cd/m² en las variantes con panel táctil), lo que garantiza una buena legibilidad de la imagen en numerosas aplicaciones industriales de interior.

El brillo siempre debe seleccionarse según las condiciones reales de uso del dispositivo. Por eso, las gamas Lite, Core y Pro ofrecen diferentes niveles de brillo adaptados a distintas condiciones de luz ambiental:

• Unisystem Lite – para dispositivos de interior que funcionan con una iluminación ambiental moderada, por ejemplo, en casas, oficinas, hoteles, zonas de recepción, puntos de atención al cliente e instalaciones técnicas,
• Unisystem Core: para dispositivos de interior que se usan en entornos con mucha luz, como naves de producción, centros logísticos, centros comerciales, hospitales y clínicas, estaciones de tren, aeropuertos y otras instalaciones públicas,
• Unisystem Pro: para dispositivos que funcionan al aire libre, incluso bajo la luz solar directa, por ejemplo, en paradas de autobús, andenes, aparcamientos, gasolineras, instalaciones deportivas y espacios urbanos.

Elegir bien el nivel de brillo no solo es importante para que se vea bien la imagen. También puede reducir el consumo de energía y la generación de calor, a la vez que disminuye el riesgo de que la retroiluminación se desgaste antes de tiempo y de que el panel se caliente demasiado.

Modelos con pantalla táctil

Además de los módulos LCD-TFT «abiertos», la gama Unisystem Core también incluye variantes con un panel táctil capacitivo proyectado (PCAP). Esto te permite interactuar directamente en pantalla con la interfaz, sin necesidad de usar un montón de botones, interruptores o mandos externos.

La entrada táctil en los módulos Unisystem Core la gestiona el controlador ILITEK ILI2520, que permite configurar el panel táctil según el diseño específico del dispositivo y las condiciones de funcionamiento. Una configuración y calibración adecuadas permiten ajustar la sensibilidad en función de factores como el grosor del cristal protector, el método de funcionamiento previsto, los niveles de interferencia y la suciedad en la superficie del panel. Un ajuste adecuado también puede permitir el uso con determinados tipos de guantes, como los de látex o nitrilo. Estos parámetros deben configurarse de forma individual, ya que una sensibilidad excesiva puede provocar entradas no deseadas, lo que se conoce comúnmente como «toque fantasma».

Dependiendo del modelo, las variantes con pantalla táctil ofrecen niveles de brillo que van de 600 a 900 cd/m². El menor brillo en comparación con la pantalla LCD-TFT sin panel táctil se debe a las capas ópticas adicionales por las que tiene que pasar la luz de fondo. Aun así, este rango ofrece una buena legibilidad de la imagen en muchas aplicaciones industriales, incluso en entornos con niveles de luz ambiental más altos.

Interfaces RGB, MIPI DSI y LVDS

Dependiendo del tamaño de la diagonal y de la variante, los módulos Unisystem Core utilizan una interfaz RGB, MIPI DSI o LVDS. Las tres están disponibles en algunos modelos de 7,0”, mientras que los módulos de 10,1”, 12,1” y 15,6” usan LVDS. Esta variedad de interfaces permite adaptar la pantalla a la arquitectura electrónica, al diseño de las conexiones y a los requisitos relacionados con el ancho de banda y la inmunidad a las interferencias en la transmisión.

RGB

RGB es una interfaz paralela en la que los datos de cada componente de color y las señales de sincronización se transmiten por líneas independientes. Es compatible con muchos microcontroladores y procesadores que tienen un controlador de LCD, lo que permite integrar directamente la pantalla LCD-TFT con la electrónica del dispositivo.

Debido al gran número de líneas de señal, esta interfaz requiere un diseño cuidadoso de las conexiones y del trazado de la placa de circuito impreso. Se usa sobre todo en aplicaciones en las que la distancia entre la pantalla y la unidad de control es corta y el número de conexiones necesarias no supone una limitación importante.

MIPI

MIPI DSI es una interfaz serie de alta velocidad diseñada para transmitir datos de imagen a las pantallas. Utiliza un número reducido de líneas de señal, lo que ayuda a reducir el número de conexiones y permite colocar los componentes de forma eficiente en la placa de circuito impreso.

Esta interfaz se usa sobre todo en diseños compactos en los que la pantalla está cerca del procesador. Para usarla, necesitas una unidad de control que tenga un controlador MIPI DSI.

LVDS

El LVDS transmite la señal de imagen mediante pares de cables diferenciales. Este método de transmisión ayuda a mantener la integridad de la señal y a reducir la susceptibilidad a las interferencias electromagnéticas.

Esta interfaz permite una transmisión estable de grandes cantidades de datos, por lo que se suele usar en pantallas LCD-TFT de mayor resolución y en diseños que requieren una conexión más larga entre el módulo y los componentes electrónicos que generan la imagen.

USB-C y HDMI: el desarrollo de los productos propios de Unisystem

Como parte del desarrollo continuo de nuestra gama de productos propios, tenemos previsto lanzar variantes de LCD-TFT con una placa de circuito impreso adicional que admita tanto USB-C como HDMI. Con esta configuración, se puede usar cualquiera de las dos interfaces para la transmisión de vídeo, lo que simplifica la integración con ordenadores industriales, ordenadores de placa única y otros dispositivos que ofrecen una señal de vídeo lista para usar.

La solución es «plug & play »: permite conectar el módulo a una fuente de vídeo compatible sin necesidad de que la electrónica de control sea compatible directamente con la interfaz nativa del panel. Esto simplifica la puesta en marcha de la pantalla y reduce la cantidad de trabajo que hay que hacer en la parte de la electrónica de control.

USB-C

El USB-C es un conector universal que, dependiendo de cómo esté implementado, puede admitir señal de vídeo, datos, señales de pantalla táctil y suministro de energía. Puede reducir el número de cables y conectores independientes, lo que puede simplificar el montaje y la integración de la pantalla con el dispositivo. Las funciones disponibles dependen de las capacidades de la unidad de control y de la electrónica del módulo. El mero hecho de que haya un conector USB-C no significa automáticamente que se admita la transmisión de vídeo o el suministro de energía.

HDMI

HDMI es una interfaz digital para transmitir señales de vídeo y audio listas para usar. Se usa mucho en dispositivos que tienen una salida de vídeo estándar y puede facilitar la integración de la pantalla con la unidad de control, ya que el procesador no tiene que ser compatible directamente con la interfaz de la pantalla. Sin embargo, el módulo de pantalla tiene que incluir componentes electrónicos adicionales para recibir y procesar la señal HDMI.

RGB vs. MIPI vs. LVDS vs. USB-C vs. HDMI

La tabla de abajo muestra las características principales de RGB, MIPI DSI, LVDS, USB-C y HDMI desde el punto de vista de la integración de una pantalla LCD-TFT con la electrónica del dispositivo. La comparación es orientativa: las capacidades reales de transmisión dependen, entre otras cosas, de la resolución y la frecuencia de actualización de la pantalla, el diseño de la placa de circuito impreso, la longitud y la calidad de la conexión, los parámetros de la unidad de control y la implementación de la interfaz.

Ca­rac­te­rís­ti­ca	RGB	MIPI DSI	LVDS	USB-C	HDMI
Tipo de so­lu­ción	In­ter­faz di­rec­ta del panel	In­ter­faz di­rec­ta del panel	In­ter­faz di­rec­ta del panel	Co­nec­tor com­pa­ti­ble con va­rios es­tán­da­res de trans­mi­sión	In­ter­faz di­gi­tal de vídeo y audio
Mé­to­do de trans­mi­sión de vídeo	Pa­ra­le­lo	Di­fe­ren­cial	Di­fe­ren­cial	De­pen­de de la norma que se apli­que	En serie, di­gi­tal
Dis­po­ni­bi­li­dad en la línea Core	Va­rian­tes se­lec­cio­na­das de 7,0”	Va­rian­tes se­lec­cio­na­das de 7,0”	Va­rian­tes de 7,0”, 10,1”, 12,1” y 15,6”	So­lu­ción pre­vis­ta	So­lu­ción pre­vis­ta
Nú­me­ro de co­ne­xio­nes	24 lí­neas de datos —8 para cada uno de los ca­na­les R, G y B— más las lí­neas VSync, HSync y DCLK	Nor­mal­men­te 4 pares di­fe­ren­cia­les, es decir, 8 lí­neas de señal; en al­gu­nas con­fi­gu­ra­cio­nes se pue­den usar menos pares	Nor­mal­men­te 4 pares di­fe­ren­cia­les, por ejem­plo, 8 lí­neas de señal	Un co­nec­tor com­pac­to	Un co­nec­tor de señal
Lon­gi­tud tí­pi­ca de la co­ne­xión	Cor­to­cir­cui­tos en la placa de cir­cui­to im­pre­so o entre com­po­nen­tes muy pró­xi­mos entre sí	Co­ne­xión corta entre el pro­ce­sa­dor y la pan­ta­lla	Tam­bién es ideal para co­ne­xio­nes más lar­gas	De­pen­de del es­tán­dar y del cable que se uti­li­ce	Apto para co­ne­xio­nes con cable ex­terno
In­mu­ni­dad fren­te a las in­ter­fe­ren­cias	Bajo: las lí­neas pa­ra­le­las y de un solo ex­tre­mo son pro­pen­sas a su­frir in­ter­fe­ren­cias, dia­fo­nía y un au­men­to de las emi­sio­nes elec­tro­mag­né­ti­cas	Gran ancho de banda, ideal para mó­du­los com­pac­tos que trans­por­tan gran­des can­ti­da­des de datos	Gran ancho de banda, ideal para mó­du­los de mayor re­so­lu­ción	De­pen­de de cómo se ins­ta­le y de la ca­li­dad del cable	Baja sus­cep­ti­bi­li­dad cuan­do se usa un cable ade­cua­do
Ancho de banda y re­so­lu­ción	Ideal sobre todo para re­so­lu­cio­nes bajas y me­dias	Gran ancho de banda con pocas lí­neas	Gran ancho de banda, ideal para re­so­lu­cio­nes más altas	De­pen­de del es­tán­dar de trans­mi­sión de vídeo que se uti­li­ce	De­pen­de de la ver­sión de HDMI y de la elec­tró­ni­ca del mó­du­lo
Re­qui­si­tos de la uni­dad de con­trol	Con­tro­la­dor de pan­ta­lla LCD com­pa­ti­ble con RGB	Con­tro­la­dor MIPI DSI	Trans­mi­sor LVDS o un con­ver­ti­dor ade­cua­do	Com­pa­ti­bi­li­dad con un modo de trans­mi­sión USB-C	Sa­li­da HDMI
Ca­pa­ci­dad de su­mi­nis­tro de ener­gía	No	No	No	Sí, de­pen­de de cómo se im­ple­men­te	No
Trans­mi­sión por con­tac­to a tra­vés del mismo co­nec­tor	No	No	No	Sí, de­pen­de del di­se­ño del mó­du­lo	No
Re­per­cu­sio­nes en el di­se­ño de pla­cas de cir­cui­to im­pre­so	Hay que tra­zar mu­chas lí­neas en pa­ra­le­lo y man­te­ner las re­la­cio­nes de sin­cro­ni­za­ción	Re­quie­re un ten­di­do co­rrec­to de los pares di­fe­ren­cia­les de alta ve­lo­ci­dad	Re­quie­re un ten­di­do con­tro­la­do y una co­ne­xión ade­cua­da de los pares di­fe­ren­cia­les	Puede re­du­cir el nú­me­ro de co­nec­to­res, pero re­quie­re cir­cui­tos in­te­gra­dos de con­trol adi­cio­na­les	Sim­pli­fi­ca la co­ne­xión con un or­de­na­dor, pero au­men­ta la can­ti­dad de com­po­nen­tes elec­tró­ni­cos del mó­du­lo
Uso ha­bi­tual	Mo­de­los en los que la pan­ta­lla está si­tua­da cerca de la uni­dad de con­trol	Dis­po­si­ti­vos com­pac­tos con co­ne­xión di­rec­ta entre la pan­ta­lla y el pro­ce­sa­dor	Pro­yec­tos que re­quie­ran una trans­mi­sión es­ta­ble, una re­so­lu­ción más alta o una co­ne­xión más du­ra­de­ra	Dis­po­si­ti­vos que re­quie­ren un ca­blea­do sen­ci­llo y la in­te­gra­ción de va­rias fun­cio­nes en un solo co­nec­tor	Dis­po­si­ti­vos que fun­cio­nan con or­de­na­do­res y apa­ra­tos que tie­nen una sa­li­da de vídeo es­tán­dar

RGB, MIPI DSI y LVDS son interfaces que se usan para controlar directamente un panel LCD-TFT. USB-C y HDMI representan un modelo de integración diferente: requieren componentes electrónicos adicionales en el módulo, pero pueden simplificar la conexión a una plataforma informática ya preparada.

A la hora de elegir la interfaz definitiva, hay que tener en cuenta las prestaciones de la unidad de control, la resolución de la pantalla, la longitud y el diseño de la conexión, el espacio disponible para los componentes electrónicos, así como los requisitos de ancho de banda, la inmunidad de la transmisión frente a interferencias y la forma en que se integrará el módulo en el dispositivo.

Cristal protector

En los módulos Unisystem Core con pantalla táctil, el cristal protector forma parte del diseño de serie. Protege la pantalla y el panel táctil contra arañazos, presión y otros daños mecánicos, y su diseño se puede adaptar al método de montaje y al diseño del panel frontal del dispositivo. El cristal protector está disponible en dos versiones: sin cinta de montaje y con cinta de montaje.

Cristal protector sin cinta de fijación

En esta variante, el cristal protector no lleva cinta de montaje aplicada de fábrica, lo que te da más flexibilidad a la hora de idear un método personalizado para montar el módulo en la carcasa o en el panel frontal. Tiene forma rectangular, lo que permite adaptarlo al diseño mecánico concreto.

Cubre el cristal con cinta de montaje

En esta variante, el cristal lleva una cinta que facilita la colocación y el montaje del módulo en la carcasa o en el panel frontal. Esta solución puede agilizar el montaje y mejorar la repetibilidad en la producción en serie. Además, el cristal tiene las esquinas redondeadas, lo que le da a la parte frontal del dispositivo un acabado más suave.

Unión óptica de serie

Todas las pantallas LCD-TFT de las gamas Lite, Core y Pro de Unisystem que llevan panel táctil incorporan de serie la unión óptica. El proceso consiste en unir la pantalla, el panel táctil y el cristal protector por toda su superficie mediante un material óptico transparente. Al eliminar el espacio de aire entre los distintos componentes, se reducen los reflejos internos de la luz, se mejora el contraste de la imagen y se aumenta la rigidez mecánica de todo el módulo. Esto es especialmente importante en aplicaciones industriales, donde la pantalla no solo debe ofrecer una legibilidad adecuada, sino también mantener su durabilidad durante un uso intensivo y la exposición a golpes, vibraciones y cargas mecánicas localizadas.

MTBF = 100 000 horas

El MTBF (tiempo medio entre fallos) es un indicador estadístico que describe el tiempo medio de funcionamiento previsto entre fallos en una población de dispositivos analizada. No representa la vida útil garantizada de un módulo concreto, pero se puede usar para comparar la fiabilidad prevista de soluciones diseñadas para condiciones de funcionamiento similares.

En el caso de los módulos Unisystem Core, el MTBF declarado es de 100 000 horas. Por eso, esta gama se ha diseñado para un funcionamiento a largo plazo, incluso en dispositivos que funcionan de forma continua. La vida útil real de los módulos también depende de las condiciones de funcionamiento, la temperatura, la fuente de alimentación, la intensidad de la retroiluminación y el diseño térmico del dispositivo en su conjunto.

¿Para qué aplicaciones están diseñados los módulos de Unisystem Core?

Unisystem Core está pensado principalmente para dispositivos industriales que funcionan en interiores, incluyendo aplicaciones que implican un uso intensivo, una iluminación ambiental intensa o un mayor riesgo de interferencias electromagnéticas. Esta gama se puede utilizar, entre otros, en:

• HMI, paneles de mando, control y supervisión,
• sistemas de control de máquinas y líneas de producción, incluidos los paneles que se usan para configurar los parámetros de funcionamiento,
• equipos de medición, diagnóstico y control,
• terminales de autoservicio que se usan, entre otras cosas, para hacer pedidos, concertar citas, realizar pagos o gestionar solicitudes,
• quioscos y tótems informativos,
• sistemas de gestión y control del flujo de usuarios, como los sistemas de gestión de colas, los dispensadores de tickets, los terminales de facturación y los sistemas de registro de entrada,
• equipos médicos y de laboratorio, como analizadores, equipos de diagnóstico, incubadoras y dispositivos de monitorización de parámetros,
• sistemas de monitorización de infraestructuras,
• soluciones que se usan en almacenes y centros logísticos: terminales de puesto de trabajo, sistemas de preparación de pedidos y paneles para gestionar el flujo de mercancías.

Unisystem Core es una gama diseñada para dispositivos industriales de interior en los que el funcionamiento predecible, la fiabilidad y la durabilidad son requisitos clave. Estas soluciones no están pensadas para estar expuestas directamente a las condiciones meteorológicas. Si el dispositivo va a funcionar al aire libre, bajo la luz solar directa o sometido a cargas mecánicas elevadas, deberías plantearte la gama Unisystem Pro.

La elección del modelo adecuado debe basarse principalmente en los requisitos reales de la aplicación y en las condiciones en las que se va a utilizar el dispositivo.

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Ponte en contacto con nosotros y cuéntanos cuáles son los requisitos de tu proyecto. Juntos elegiremos la variante de pantalla más adecuada o definiremos el alcance de la personalización necesaria para cumplir con los requisitos de la aplicación.