3.2.2 Displays LED, LCD y otros dispositivos de visualización.
Los displays son dispositivos esenciales en sistemas basados en microcontroladores, ya que permiten mostrar información al usuario. Dependiendo del proyecto, se pueden utilizar diversos tipos de displays, cada uno con características y requisitos específicos en términos de conexión, control y consumo de recursos.
Displays LED
Los displays LED son muy comunes para mostrar números o caracteres básicos. Existen varias configuraciones, desde displays de 7 segmentos hasta matrices de LED.
click to edit
Estructura: Cada dígito está compuesto por 7 LED dispuestos en forma de "8", y un LED adicional para el punto decimal.
Control: Se controla encendiendo o apagando los segmentos individuales para formar números o letras. Cada segmento requiere un pin de control, por lo que la cantidad de pines aumenta con el número de dígitos.
Multiplexación: Para reducir el uso de pines, se puede multiplexar, lo que implica encender los dígitos uno por uno muy rápidamente para que parezca que están todos encendidos simultáneamente.
Consumo de energía: El consumo depende del número de LEDs encendidos simultáneamente y de la corriente aplicada a cada uno.
Matrices de LEDs:
click to edit
Estructura: Se componen de una cuadrícula de LEDs (ej. 8x8), donde cada LED se puede encender o apagar individualmente.
Control: Usualmente controladas mediante registros de desplazamiento o controladores dedicados (ej. MAX7219). Estos controladores permiten manejar varios LEDs usando un número reducido de pines en el microcontrolador.
Aplicaciones: Pueden usarse para mostrar caracteres, gráficos simples, o incluso animaciones.
Displays LCD (Liquid Crystal Display)
Los displays LCD son más avanzados que los de LED y se utilizan cuando es necesario mostrar información textual o gráfica más compleja.
click to edit
Displays LCD de caracteres:
Estructura: Usualmente disponibles en configuraciones como 16x2 (16 caracteres por 2 filas), 20x4, etc.
Controlador: La mayoría de los LCDs de este tipo usan el controlador HD44780 o compatibles, que requiere una interfaz paralela de 4 o 8 bits.
Comunicación: Se pueden conectar al microcontrolador usando una interfaz de datos de 4 bits (menos pines) o 8 bits (mayor velocidad). También es común el uso de adaptadores I2C para reducir la cantidad de pines necesarios.
Aplicaciones: Muy usados en proyectos de microcontroladores para mostrar información básica como textos, menús, y estados del sistema.
Displays LCD gráficos:
click to edit
Estructura: Son capaces de mostrar gráficos y texto en resoluciones como 128x64, 240x128, etc.
Controladores: Usan controladores como el ST7920 o KS0108, que permiten el manejo de gráficos mediante una interfaz paralela o serial.
Interfaz: Puede ser más compleja que los LCD de caracteres debido a la cantidad de datos necesarios para controlar cada pixel, por lo que suelen tener buffers gráficos internos.
Displays OLED (Organic Light Emitting Diode)
click to edit
Los displays OLED son una opción moderna que ofrece mayor calidad visual en comparación con los LCDs.
Características:
Mejor contraste y brillo: Como cada pixel es un LED individual, los negros son más profundos y el consumo de energía es más eficiente cuando se muestran imágenes oscuras.
Controladores: Utilizan controladores como el SSD1306 o SH1106, que ofrecen interfaces I2C o SPI.
Aplicaciones: Muy usados en proyectos de bajo consumo o donde el espacio es limitado (por ejemplo, dispositivos portátiles).
Displays TFT (Thin-Film Transistor)
click to edit
Los displays TFT son ideales para aplicaciones donde se requieren gráficos detallados, como imágenes o interfaces de usuario más sofisticadas.
Características:
Color y resolución: Pueden mostrar gráficos en color con resoluciones como 320x240, 480x320, etc.
Interfaz: Suelen usar interfaces paralelas o SPI. El controlador ILI9341 es común en pantallas TFT pequeñas.
Pantallas táctiles: Muchos displays TFT incluyen una capa táctil resistiva o capacitiva, permitiendo la interacción directa con el usuario.