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Sommaire
Sur les panneaux de commande des machines compactes, les instruments de mesure et les contrôleurs d’automatisation des bâtiments, l’écran permet aux utilisateurs de surveiller les paramètres de fonctionnement, de régler les paramètres et de lire les messages. Le modèle RVT50HQSNWC01-B de Riverdi combine un écran LCD TFT de 5 pouces, une dalle tactile capacitive et une carte de commande basée sur le STM32U5 au sein d’un seul module. Il peut servir d’interface homme-machine (IHM) de l’appareil, en affichant les données, en traitant les saisies de l’utilisateur et en communiquant avec le reste de l’appareil.
Ce module fait partie de la gamme « STM32 Embedded Displays » de Riverdi. Sa carte de commande intègre également de la mémoire et des connecteurs permettant la communication avec d’autres composants. Le logiciel d’affichage s’exécute directement sur le microcontrôleur intégré. Cela permet aux développeurs de concevoir une interface personnalisée et de mettre en œuvre les fonctions nécessaires au fonctionnement de l’appareil.
Cet article présente les principales caractéristiques techniques du module et explique comment le STM32 intégré et des outils tels que TouchGFX facilitent le développement de l’interface utilisateur.
Dans la classification des écrans intelligents établie par Unisystem, le modèle RVT50HQSNWC01-B de Riverdi illustre parfaitement le concept d’« intelligence applicative ». Il est capable d’exécuter localement une interface utilisateur graphique (GUI), de gérer les commandes tactiles, d’exécuter une partie de la logique applicative et de communiquer avec d’autres composants. Des modules plus simples, dotés d’un contrôleur graphique dédié, offrent une intelligence au niveau de l’interface utilisateur. Les plateformes IHM capables d’exécuter localement des tâches d’IA offrent quant à elles une intelligence de calcul. Nous vous expliquons en quoi ces trois niveaux diffèrent et dans quels contextes chacun peut être utilisé dans Les trois niveaux d’intelligence des écrans – Lequel choisir pour votre projet ?.
Résolution, surface active et angles de vision
L’écran RVT50HQSNWC01-B de 5 pouces offre une résolution de 800 × 480 px, un format d’image de 5:3 et une surface active de 108,00 × 64,80 mm. Ce format convient aux panneaux de commande compacts disposant d’un espace limité à l’avant de l’appareil.
Lors de la conception de l’interface, réfléchissez à la manière d’organiser les informations et les zones tactiles. Les commandes fréquemment utilisées doivent être facilement accessibles, et la taille du texte et des boutons doit être adaptée à la distance à laquelle l’appareil est utilisé.
La dalle IPS offre de larges angles de vision de 80°/80°/80°/80°. Cela facilite la lecture de l’écran depuis les côtés, par le haut ou par le bas, par exemple lorsqu’un opérateur change de position à son poste de travail.
Luminosité et contraste
Riverdi indique une luminosité typique de 850 cd/m² et un rapport de contraste typique de 1 000:1. Ces caractéristiques font de ce module une solution adaptée aux équipements utilisés dans des espaces intérieurs très éclairés, tels que les postes de travail de production, les espaces dédiés au service client ou les emplacements situés près des fenêtres.
Un rapport de contraste de 1 000:1 signifie que, dans les conditions d’essai spécifiées, le blanc présente une luminance 1 000 fois supérieure à celle du noir. Sur une IHM industrielle, un contraste élevé facilite la distinction entre le texte et les graphiques. La lisibilité dépend également de l’angle d’incidence de la lumière, des reflets sur la vitre de protection et de la conception de l’interface. Lors du choix d’un module, évaluez l’écran dans des conditions d’éclairage correspondant à celles du lieu d’installation prévu.
Cette variante utilise un collage optique. Un matériau transparent comble l’espace entre l’écran LCD TFT et la dalle tactile, ce qui réduit les reflets internes et améliore la lisibilité, en particulier dans les environnements très lumineux.
Écran tactile capacitif équipé d’un contrôleur ILITEK ILI2132A
L’ écran tactile capacitif projeté (PCAP) permet aux utilisateurs de sélectionner des fonctions et de régler les paramètres directement sur l’écran. Son contrôleur ILITEK ILI2132A prend en charge jusqu’à 10 points de contact simultanés.
Les paramètres du contrôleur peuvent être ajustés en fonction de la conception de l’appareil et des conditions d’utilisation, y compris en cas d’utilisation avec certains types de gants ou en présence d’eau sur l’écran. Ces exigences doivent être prises en compte lors de la configuration et vérifiées sur l’appareil fini.
Microcontrôleur STM32U5G9 et traitement graphique
Le module exécute son application sur un Microcontrôleur STM32U5G9 de STMicroelectronics. Le logiciel peut actualiser les valeurs affichées à l’écran et réagir lorsqu’un utilisateur sélectionne une fonction. Le microcontrôleur dispose de 4 Mo de mémoire flash pour le code du programme et les données. La carte de commande dispose également de 64 Mo de mémoire flash supplémentaire. Le microcontrôleur utilise son 3 Mo de SRAM comme mémoire de travail, par exemple pour préparer des graphiques destinés à l’affichage. La fonction intégrée NeoChromVG Le processeur graphique (GPU) prend en charge une partie de la charge de travail liée au rendu, ce qui permet au processeur central (CPU) de se consacrer à d’autres tâches. Il prend également en charge les graphiques vectoriels, ce qui garantit que les icônes et les indicateurs conservent leur netteté lorsqu’ils sont redimensionnés.
Selon le logiciel utilisé, le module peut également lire les données des capteurs ou fonctionner avec un contrôleur indépendant. Par exemple, le contrôleur peut piloter la machine tandis que le module Riverdi affiche son état et transmet les réglages sélectionnés sur l’écran tactile.
Conception d’interfaces graphiques avec TouchGFX et LVGL
Les boutons, les messages, les icônes, les graphiques et les indicateurs font tous partie d’une interface utilisateur graphique. TouchGFX et LVGL sont deux solutions largement utilisées pour créer une interface utilisateur graphique sur les microcontrôleurs STM32.
TouchGFX est un framework graphique développé par STMicroelectronics pour les microcontrôleurs STM32. TouchGFX Designer permet aux développeurs de mettre en page des écrans, de définir la navigation entre ceux-ci et d’ajouter des composants prêts à l’emploi tels que des boutons, des curseurs, des champs de texte, des graphiques et des animations. Il génère automatiquement le code de l’interface et intègre un simulateur permettant de vérifier l’apparence et le comportement de l’interface graphique avant de l’exécuter sur le dispositif cible.
LVGL (Light and Versatile Graphics Library) est une bibliothèque graphique open source permettant de créer des interfaces utilisateur sur diverses plateformes matérielles, notamment les microcontrôleurs STM32. Elle propose des widgets prêts à l’emploi tels que des boutons, des curseurs, des listes, des graphiques et des indicateurs. Les développeurs intègrent la bibliothèque dans leur projet et la configurent en fonction de l’écran et du contrôleur tactile qu’ils utilisent.
Pour les modules Riverdi tels que le RVT50HQSNWC01-B, le choix dépend de l’architecture du module, du microcontrôleur et des exigences de l’appareil final. Des exemples de projets et de configurations matérielles peuvent constituer un point de départ avec l’un ou l’autre de ces outils. Tous deux prennent en charge des interfaces avancées, avec des commandes et une navigation adaptées à l’appareil. Tester une interface dès le début permet d’évaluer plus facilement sa facilité d’utilisation et d’affiner sa conception, ce qui peut réduire le temps de développement.
Interfaces et connecteurs
RGB – transmission des données d’affichage
Dans le RVT50HQSNWC01-B, une interface interface RVB relie la carte de commande à l’écran LCD TFT. Elle transmet les données de couleur pour chaque pixel, ainsi que les signaux d’horloge et de synchronisation qui régissent la synchronisation de l’image sur l’écran. Les données sont transmises au rythme du cycle de rafraîchissement de l’écran, ce qui permet à celui-ci d’afficher aussi bien des éléments d’interface statiques que du contenu évolutif, tel que des mesures, des graphiques et des animations.
I²C – communication avec le contrôleur tactile
Le contrôleur tactile utilise une connexion I²C interne pour transmettre les coordonnées tactiles au microcontrôleur STM32. Le logiciel du module utilise ces données pour identifier l’élément d’interface sélectionné par l’utilisateur. Par exemple, appuyer sur un bouton peut ouvrir un écran de paramètres ou envoyer une commande au contrôleur de l’appareil.
RS485 et CAN FD – communication avec le contrôleur de l’appareil
Le module peut échanger des données avec le contrôleur de l’appareil via RS485 ou CAN FD. Il peut recevoir des mesures et des mises à jour sur l’état de la machine afin de les afficher, et renvoyer les paramètres sélectionnés par l’utilisateur. Le choix du mode de connexion dépend de l’interface prise en charge par le contrôleur.
USB – connexion à un ordinateur ou à un périphérique
Le module utilise le contrôleur USB 2.0 OTG intégré au STM32U5G9. En mode périphérique USB, il peut envoyer des données de diagnostic à un ordinateur via un port série virtuel (COM). En mode hôte, il peut lire des fichiers de configuration à partir d’une clé USB connectée. Dans ce mode, le connecteur peut également fournir une tension de 5 V et un courant maximal de 500 mA au périphérique connecté. Le câblage de la broche ID détermine le mode de fonctionnement, et les fonctions disponibles dépendent du micrologiciel du module.
Connecteur d’extension à 40 broches – capteurs et composants électroniques supplémentaires
Le connecteur d’extension à 40 broches permet d’accéder à des interfaces telles que I²C, SPI et UART pour connecter des capteurs et d’autres composants électroniques. Par exemple, le module peut utiliser l’une de ces interfaces pour lire les mesures d’un capteur de température.
Ce connecteur offre également des entrées analogiques permettant, par exemple, de lire la position d’un bouton de réglage. Une sortie analogique peut transmettre un signal de tension d’un niveau défini à un autre circuit. Les signaux PWM peuvent être utilisés avec un circuit d’attaque adapté pour régler la luminosité d’un éclairage d’appoint.
RiBUS – connexion à un deuxième écran
Le connecteur RiBUS prend en charge un deuxième écran Riverdi compatible, tel qu’un modèle EVE4. Le même microcontrôleur STM32 qui gère l’écran principal peut également gérer le deuxième écran. Veuillez configurer l’alimentation électrique de l’écran supplémentaire conformément aux instructions figurant dans la documentation.
Le tableau ci-dessous répertorie les principales caractéristiques techniques du modèle RVT50HQSNWC01-B.
| Paramètre | RVT50HQSNWC01-B |
| Taille de l’écran | 5 pouces |
| Type de dalle | IPS |
| Résolution | 800 × 480 px |
| Zone active | 108,00 × 64,80 mm |
| Luminosité | 850 cd/m² |
| Rapport de contraste | 1 000:1 |
| Angles de vision | 80°/80°/80°/80° |
| Écran tactile | Capacitif projeté (PCAP) |
| Contrôleur tactile | ILITEK ILI2132A |
| Méthode de collage | Collage optique |
| Interface d’affichage | RGB (connexion interne) |
| Microcontrôleur | STM32U5G9 |
| Processeur graphique | NeoChromVG |
| Mémoire du microcontrôleur | 4 Mo de mémoire flash, 3 Mo de SRAM |
| Mémoire Flash supplémentaire | 64 Mo |
| Interfaces et connecteurs | RS485, CAN FD, USB, RiBUS |
| Tension d’alimentation | 6 à 48 V CC |
| Dimensions hors tout | 136,00 × 92,80 × 12,05 mm |
| Température de fonctionnement | de −20 °C à +70 °C |
Demandes concernant le RVT50HQSNWC01-B
Ce module peut être utilisé dans les tableaux de commande de plusieurs types d’équipements.
- Automatisation industrielle: contrôleurs de machines et panneaux de commande, postes d’assemblage et postes de contrôle.
- Équipements de mesure et de laboratoire – instruments permettant de mettre en place des mesures, d’afficher les résultats et d’exécuter des procédures.
- Automatisation des bâtiments – panneaux de commande pour le chauffage, la ventilation et l’éclairage.
- Équipements de restauration – machines à café et autres appareils dotés de commandes à écran tactile permettant de sélectionner des programmes et de modifier les réglages.
Commencez par définir l’application visée, les conditions dans lesquelles l’écran fonctionnera et la manière dont les utilisateurs interagiront avec celui-ci. L’intégration avec le reste de l’appareil dépend également des logiciels, des interfaces de communication et de la conception mécanique. Prendre en compte ces facteurs dès le début du processus de conception facilite le choix d’un écran répondant aux exigences techniques de l’application. Jacek Marcinkowski explique, dans l’interview, comment Unisystem accompagne ses clients à chaque étape d’un projet « La solution » en pratique – Comment Unisystem répond aux défis concrets de ses clients.
Notre guide en trois parties aborde les principaux critères à prendre en compte lors du choix d’un écran, y compris les modules LCD TFT.
- Partie 1 – Principes technologiques de base et types d’écrans
- Partie 2 – Dimensions, formats et intégration aux appareils
- Partie 3 – Fonctionnement, durabilité et fonctionnalités supplémentaires
Le RVT50HQSNWC01-B constitue une option pour les applications nécessitant un module d’affichage intégré. Un module LCD TFT standard sans microcontrôleur intégré peut suffire pour certains projets, tandis que d’autres peuvent exiger des spécifications différentes. Parcourez le catalogue complet de modules LCD TFT d’Unisystem pour comparer les options disponibles.
Pour définir les exigences de votre application et présélectionner les modèles adaptés, utilisez notre Configurateur d’écrans industriels. Pour obtenir des conseils sur le choix d’un module adapté à votre application, contactez nos spécialistes.
