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Sommaire
Un opérateur utilise régulièrement le panneau de commande tout au long de son service pour surveiller le processus, régler les paramètres et lire les messages. Dans ce type d’application, l’écran doit offrir une image claire, une commande tactile pratique et des performances stables pendant de nombreuses heures. L’un des modèles conçus pour répondre à ces exigences est le UST101SWLNCU00 , un module LCD-TFT d’Unisystem doté d’une dalle tactile capacitive. Dans cet article, nous passons en revue ses principales caractéristiques techniques et sa conception, en expliquant ce qu’elles impliquent concrètement.
Le modèle UST101SWLNCU00 fait partie de la gamme Core d’Unisystem, conçue pour les applications industrielles exigeantes, notamment les équipements fonctionnant en continu. Les modules de cette gamme intègrent des composants de qualité industrielle, notamment l’écran LCD, le rétroéclairage et les circuits électroniques. Ces composants sont sélectionnés pour répondre aux exigences d’un fonctionnement quotidien et prolongé. Cela s’applique tout particulièrement aux panneaux de commande des machines fonctionnant sur plusieurs équipes. Les utilisateurs doivent pouvoir accéder en permanence aux réglages, aux paramètres et aux messages ; la fiabilité de l’écran a donc une incidence directe sur leur capacité à faire fonctionner l’appareil sans interruption.
Outre la gamme Unisystem Core, la gamme d’écrans LCD-TFT développée par l’équipe Unisystem comprend la gamme Unisystem Lite, destinée aux appareils fonctionnant dans des conditions intérieures stables, ainsi que la gamme Unisystem Pro, conçue pour les applications en extérieur, notamment en cas d’ensoleillement intense et de conditions d’utilisation exigeantes. Cette segmentation facilite l’adaptation de l’écran aux exigences réelles d’un projet.
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Résolution, surface active et angles de vision
Le modèle de 10,1 pouces UST101SWLNCU00 offre une résolution de 1 280 × 800 pixels, un format d’image de 16:10 et une surface active de 216,96 × 135,6 mm. Cela permet de présenter clairement différents types de contenus et d’agencer les éléments de l’interface avec un espacement confortable et une structure claire. Une disposition bien conçue de l’interface peut réduire la nécessité de passer d’un écran à l’autre et faciliter l’utilisation de l’appareil. La taille du texte et des cibles tactiles doit toutefois être adaptée à l’utilisation de l’appareil et à la distance à laquelle les informations sont lues.
La dalle IPS offre de larges angles de vision (typ. 80°/80°/80°/80°), ce qui facilite la lecture des informations depuis différentes positions. Cela s’avère important sur les postes de travail où les opérateurs changent de position pendant l’utilisation, ainsi que sur les terminaux utilisés par des personnes de tailles différentes.
Luminosité et contraste
Le module présente une luminosité de 650 cd/m² et un rapport de contraste de 1 000:1. Ces caractéristiques en font un modèle à prendre en considération pour de nombreux appareils utilisés en intérieur, y compris dans des environnements très éclairés tels que les halls de production, les entrepôts, les points de vente et les locaux de services.
La lisibilité doit être évaluée dans les conditions d’éclairage propres à l’installation concernée. Un écran placé directement sous une source lumineuse puissante, par exemple, fonctionnera dans des conditions différentes de celles d’un même module installé dans un endroit ombragé. La luminosité doit donc être prise en compte en même temps que les reflets à la surface de l’écran et la manière dont celui-ci est positionné.
Nous abordons ce paramètre plus en détail dans notre article « Luminosité ambiante et choix d’un écran : quelques conseils pratiques ».
Interface d’affichage – LVDS
Le signal d’image est transmis vers le module UST101SWLNCU00 via un interface LVDS qui utilise une transmission différentielle. Cela réduit la sensibilité du signal aux interférences électromagnétiques, un aspect important à prendre en compte dans les équipements industriels. L’écran peut fonctionner à proximité d’alimentations électriques, de circuits de commande et d’autres composants électroniques susceptibles de constituer des sources d’interférences.
Ce module peut être connecté à une carte contrôleur dotée d’une sortie LVDS compatible, ou utilisé avec un convertisseur de signal adapté. L’intégration doit se faire conformément à la documentation technique, qui précise les paramètres de transmission, le type de connecteur et le brochage.
Écran tactile capacitif équipé du contrôleur ILITEK ILI2520
Le module est équipé d’une dalle tactile capacitive projetée (PCAP), qui détecte les variations de capacité électrique provoquées par le contact avec la surface. Les utilisateurs peuvent sélectionner des fonctions, saisir des paramètres et naviguer entre les écrans directement sur l’écran.
Un contrôleur ILITEK ILI2520 gère l’écran tactile. Il permet d’ajuster la sensibilité en fonction de la conception de l’appareil et des conditions d’utilisation, y compris les interférences générées par les composants électroniques. Avec une configuration appropriée, l’écran peut également prendre en charge l’utilisation de certains types de gants, sans que les utilisateurs aient à les retirer. Cela s’avère particulièrement utile dans les environnements médicaux, les laboratoires et la production alimentaire, où le port de gants fait partie intégrante de l’équipement du personnel. Cette fonctionnalité doit être vérifiée lors du réglage et des essais avec le type de gant concerné.
L’écran tactile communique avec l’électronique de l’appareil via USB ou I²C. Le contrôleur utilise cette connexion pour transmettre les coordonnées tactiles, ce qui permet à l’interface de réagir aux actions de l’utilisateur. Le choix du mode de connexion facilite l’adaptation de l’écran à la carte contrôleur utilisée dans l’appareil.
Collage optique
Ce module utilise un procédé de collage optique, qui relie ses couches – l’écran LCD, l’écran tactile et la vitre de protection – sur toute leur surface à l’aide d’un matériau optique transparent. Ce matériau comble l’espace entre les différents composants, éliminant ainsi l’interstice d’air qui génère des reflets lumineux supplémentaires aux interfaces entre les couches. De ce fait, moins de lumière ambiante est réfléchie vers l’utilisateur, ce qui améliore le contraste perçu et facilite la lecture du contenu, en particulier dans les pièces très éclairées.
Le collage sur toute la surface influe également sur les propriétés mécaniques du module. Il augmente la rigidité, limite les mouvements relatifs entre les couches et répartit plus uniformément la pression exercée sur la surface du verre. Il en résulte une structure plus cohésive, mieux adaptée à une utilisation quotidienne intensive.
Nous expliquons plus en détail le processus de collage et son importance dans notre article.
Température de fonctionnement
Le modèle UST101SWLNCU00 est conçu pour fonctionner à des températures comprises entre −20 °C et +70 °C. Cette plage offre une marge supérieure aux conditions ambiantes habituelles et permet de faire face aux augmentations de température à l’intérieur du boîtier de l’appareil.
La conception doit tenir compte de la température dans l’environnement immédiat du module. La chaleur générée par l’alimentation électrique, le processeur et d’autres composants peut entraîner des hausses de température locales. Le positionnement des composants et une dissipation thermique efficace doivent donc permettre de maintenir le module dans les conditions de fonctionnement spécifiées, y compris en cas d’utilisation prolongée.
MTBF – aptitude au fonctionnement continu
Le MTBF spécifié pour la gamme Unisystem Core est de 100 000 heures. Le temps moyen entre deux pannes (MTBF) désigne la durée moyenne statistique entre deux pannes pour un ensemble défini d’appareils fonctionnant dans des conditions spécifiées. Une valeur de 100 000 heures équivaut mathématiquement à plus de 11 ans de fonctionnement ininterrompu et constitue un paramètre important pour évaluer la fiabilité des solutions destinées à une utilisation industrielle prolongée.
Le MTBF dépend de facteurs tels que la fiabilité des composants, la température de fonctionnement, les charges électriques et thermiques, ainsi que les conditions environnementales. Dans le dispositif fini, l’intégration des modules, la dissipation thermique efficace et les conditions de fonctionnement de l’ensemble du système jouent donc également un rôle important.
Verre de protection
La surface extérieure du module est constituée d’un verre de protection, qui protège les composants situés en dessous contre les dommages liés à une utilisation quotidienne. Cette protection est particulièrement importante pour les écrans fréquemment utilisés par de nombreuses personnes différentes. Le verre constitue également une partie visible de l’appareil, contribuant à l’esthétique de sa face avant.
Cette version présente des angles arrondis, ce qui confère au panneau un contour plus adouci.
Dimensions et fixation du module
Le modèle 10,1 pouces UST101SWLNCU00 présente des dimensions hors tout de 245,58 × 165,22 × 7,04 mm. Ce format offre un compromis pratique entre l’espace nécessaire à une interface claire et l’encombrement à l’intérieur du boîtier de l’appareil. L’épaisseur du module, de 7,04 mm, est également un critère important lors de la conception d’appareils disposant d’un espace limité derrière le panneau avant.
L’intégration mécanique est encore simplifiée grâce à un ruban de fixation appliqué en usine, qui sert à fixer le module dans un boîtier préalablement préparé. Cela évite d’avoir à appliquer du ruban séparément lors de l’assemblage et favorise la répétabilité du processus dans la production en série. La surface de collage et le mode de fixation du module doivent être pris en compte lors de la conception de la face avant de l’appareil.
Le tableau ci-dessous résume les principales caractéristiques techniques du modèle UST101SWLNCU00.
| Paramètre | UST101SWLNCU00 |
|---|---|
| Gamme de produits | Gamme Unisystem Core |
| Diagonale | 10,1 pouces |
| Résolution | 1 280 × 800 pixels |
| Format d’image | 16:10 |
| Surface active | 216,96 × 135,6 mm |
| Luminosité | 650 cd/m² |
| Rapport de contraste | 1 000:1 |
| Dimensions hors tout | 245,58 × 165,22 × 7,04 mm |
| Interface d’affichage | LVDS |
| Interface tactile | USB / I²C |
| Écran tactile | Capacitif projeté (PCAP) |
| Contrôleur tactile | ILITEK ILI2520 |
| Collage de l’écran tactile | Collage optique |
| Méthode de fixation | Fixation par adhésif à l’aide de ruban adhésif |
| Température de fonctionnement | de −20 °C à +70 °C |
| MTBF | 100 000 h |
Exemples d’applications de l’UST101SWLNCU00
L’UST101SWLNCU00 peut être utilisé dans le cadre d’une interface homme-machine (IHM) sur divers types d’équipements, notamment :
- Automatisation industrielle – équipements et systèmes utilisés sur les chaînes de production, aux postes d’assemblage et de contrôle, ainsi que dans les installations industrielles.
- Distributeurs automatiques – appareils dotés d’une interface tactile permettant de sélectionner des produits, d’afficher les prix et de guider les utilisateurs tout au long du processus d’achat.
- Équipements de paiement – distributeurs de tickets, terminaux de paiement de stationnement et autres appareils permettant d’effectuer des paiements.
- Terminaux en libre-service – bornes et terminaux autonomes permettant de passer des commandes, de prendre des rendez-vous, de gérer les files d’attente et d’offrir des fonctions en libre-service dans les points de vente et les établissements de services.
Le choix d’un dispositif spécifique doit tenir compte de ses exigences mécaniques, électriques et environnementales, ainsi que des normes applicables à l’usage prévu.
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