Vfd дисплей что это
Обновлено: 04.07.2024
Друзья и не очень! Вы, наверное, не раз наблюдали на кассах в магазинах такие симпатичные зелёные экранчики, на которых вы видели сумму своей покупки и прочую полезную информацию. А вы не думали о том, что такой экранчик от сломанного аппарата вполне можно попытаться приспособить для домашних нужд? А если, например, подключить это к компьютеру, дабы оно выводило какую-нибудь полезную информацию? Вот этим мы сейчас и займёмся.
Оговорюсь сразу: не стоит бежать и ломать первый попавшийся кассовый аппарат, не прочитав всего текста. Пост написан, прежде всего, для людей, которым случайно попался именно вот такой дисплейный модуль, как у меня, и они не знают, что с этим модулем делать. Дело в том, что, во-первых, этот конкретный модуль отличается "немного нестандартной" системой команд, а во-вторых, по сей день слишком мало на свете софта, предназначенного для таких дисплеев.
Итак. Те, кому это не интересно, проходят мимо, а остальных прошу под кат.
читать дальше
Итак, попался в мои лапы некий суровый чугуниевый POS-терминал отечественного производства, который называется "Штрих-М". Неисправный. После нескольких безуспешных попыток оживить девайс целиком, я начал засматриваться на довольно большой двухстрочный зелёный VFD-дисплей на нём. Как выяснилось, этот дисплей называется "дисплеем покупателя" и тем же "Штрихом" встраивается в POS и продается отдельно.
После расковыривания агрегата и изучения модуля выяснилось следующее. Это тайваньский VFD модуль компании Flytech с подключением по RS-232 интерфейсу (COM-порт) и полем 2x20 символов. На самой плате распаян разъём 10P10C, на который подводится и питание модуля, и интерфейсные линии. Паниковать не стоит, туда прекрасно влезает обычный 8P8C разъём (RJ-45) и отлично работает. Но об этом чуть ниже.
Вот фотография раскуроченного POS с первыми попытками достучаться до дисплея.
Хочу выразить признательность производителю сурового агрегата "Штрих-М" за то, что на их сайте выложена документация по протоколу обмена для этого модуля и драйвер с утилитой тестирования. Драйвер нам не нужен будет, а вот утилита проверки дисплея пригодится.
Итак, что надо сделать, чтобы VFD начала работать отдельно от терминала?
Во-первых, найти COM-порт. Во-вторых, найти разъём или кабель DB9F, чтобы подключить дисплей к ком-порту.
Скачиваем мануал к дисплею, ссылку на который я давал выше, и видим, что нам от ком-порта нужны только три провода: GND, TxD и DSR.
Будьте внимательны: на разъёме 10P10C, который распаян на плате, крайние два контакта (по одному с каждой стороны) не используются, но нумеруются в мануале.
Схема подключения, как на скане выше. Третий контакт разъёма 10P10C подключаем к третьему контакту ком-порта, 4 контакт разъёма 10P10C подключаем к 5 контакту ком-порта, 6 или 7 контакт разъёма 10P10C подключаем к 5 контакту ком-порта, оставшийся из них подключаем к -12В питания, 8 или 9 контакт разъёма 10P10C подключаем к +12 В питания. На стороне компьютера надо еще дополнительно замкнуть 7 и 8 контакты ком-порта для возврата синхросигнала, в противном случае можно получить подвисший софт. Остальные "ноги" не используются.
Подключаем получившееся чудо к порту, подаем питание и запускаем программку "Тест драйвера дисплея покупателя" из комплекта драйверов, ссылку на который я опять же давал выше (вы же скачали его, правда?). Нажимаем там кнопку "Визуальная настройка", выставляем номер порта, скорость 9600 бод, 8N1, протокол Firinch, длину строки 20 и 2 строки, и жмём "Тест". В случае успеха вы увидите вот такую картину:
Если текст вывелся - значит, все ОК, и можно идти дальше. Если нет - проверяем правильность соединений, настройки утилиты и положение переключателей на плате VFD. Переключатели эти можно просто переключить все восемь штук в положение ON (в сторону платы). В таком варианте работать оно будет (это дефолтные настройки: скорость 9600, кодовая страница US English, протокол обмена Firinch\CD5220). В мануале к дисплею есть таблицы положений переключателей, если потребуется эти самые настройки поменять.
Можно ещё послать текст на VFD через HyperTerminal или другую программу для работы с последовательным портом. Например, текст "Hello World!" на снимке ниже был подан на дисплей именно через "Гипертерминал". Служебные команды тоже можно посылать "вручную". Например, для очистки экрана можно послать последовательность ESC @ (жмём кнопку Эскейп и следом вводим "собаку"). Это команда инициализации экрана. В мануале к дисплею прописаны все управляющие последовательности, некоторые из которых нам пригодятся позже.
Если текст выводится и вообще дисплей работает, можно, эстетики ради, выкинуть лишнюю интерфейсную плату и подключить кабель от ком-порта и кабель питания напрямую к плате дисплея. Если вы, разумеется, сразу так не сделали. Берем обычный RJ-45 разъём (8P8C) и вставляем в него наши кабели. В точно том же порядке, как припаивали к плате. Не забываем, что у 8P8C на два контакта меньше, поэтому контакт №2 на плате (TxD) становится контактом №1 в RJ-45.
После обжимки RJ-45 и подключения к плате дисплея мы получаем функционально законченное устройство без лишнего хлама.
Коричневая конструкция, видимая слева от интерфейсного разъема, является 3-контактным разъемом от дохлого процессорного кулера, в котором замкнуты крайние контакты. Раньше там сидел выключатель питания дисплея.
Теперь, эту конструкцию неплохо было бы проверить на работоспособность. Выводим что-нибудь на дисплей, и если оно не выводится - внимательно проверяем правильность обжимки.
Теперь дело за программным обеспечением. Дело в том, что и так маловато софта, который способен выводить какую-нибудь полезную информацию на LCD или VFD дисплей. Плюс к этому, при попытках приспособить подобный софт сказывалась, в первую очередь, нестандартая система команд именно этого дисплея. Например, часто используемая таким софтом команда очистки дисплея, у этой платы кодируется символом 12 ASCII (FF), или 0x0C в шестнадцатеричной системе, тогда как софт лепит в порт команду 21 (NAK), она же 0x15, которую девайс успешно игнорирует. Сочетание различий в этой и других командах приводит к некорректной работе девайса: текст, хоть и выводится сам по себе корректно, начинает плавать в разные стороны, дисплей периодически начинает показывать полную чушь, или даже совсем отключиться.
Как пример, команда перевода курсора в начало строки, выдавленная в порт каким-нибудь плагином WinAmp, напрочь игнорируется, и начало второй строки получается там, где закончилась первая. Выглядит это всё забавно, но нечитабельно - учитывая то, что тот текст, которому не хватило места в этой самой второй строке, автоматически переносится дисплеем на первую строку, затирая часть уже существующей там информации.
К сожалению, подавляющее количество подобного ПО имеет в своем составе несколько предустановок для разных дисплеев (среди которых, конечно же, нет нашего) и поменять несколько команд в каком-либо из этих предустановок на правильные не представляется возможным, поскольку предустановки лежат в виде библиотек. Можно, конечно, взять и написать библиотеку самому, взяв за основу API программы или примеры для программирования, выложенные на официальном сайте, но это не ко мне - я не программист.
Поэтому я продолжил искать программы, которые либо позволяют вписывать произвольные наборы команд дисплея, либо произвольно менять эти команды в текстовых файлах предустановок без использования компиляторов.
Первой, и пока единственной программой с такой возможностью, которую я нашёл, был MediaPortal - оболочка для мультимедиа-центров и прочих домашних кинотеатров на базе ПК. В комплекте с программой идёт плагин Mini Display, который поддерживает команды для целой кучи дисплеев.
А самое главное, что среди этой кучи была обнаружена предустановка под названием Generic Serial Character VFD/LCD driver, позволяющая всписать в несколько полей нужные командные последовательности символов!
Итак, ставим MediaPortal. Язык выбираем английский! Или потом меняем в настройках на английский. После установки в настройках программы (выполненных в виде отдельной программы MediaPortal Configuration) включаем плагин MiniDisplay. Затем кнопка Config переносит нас в настройки самого плагина , где мы выбираем порт, количество столбцов и строк символов на дисплее, а кнопка Advanced переносит нас ещё глубже - к установкам скорости порта и назначаемым командным последовательностям.
В соответствии с мануалом к дисплею, заносим в поля соответствующие последовательности. Обращаю ваше внимание, что плагин требует записи последовательностей в шестнадцатеричных числах, в виде 0x00, разделённых пробелами (если конкретная команда состоит из нескольких символов. Так, например, команду смещения курсора вправо, по мануалу определяемая символом Ht (09 в шестнадцатеричной форме), в соответствующее поле плагина надо записыать как 0x09, а команда инициализации дисплея Esc @ (она же 1B 40) превращается в 0x1B 0x40.
Заполнив поля согласно мануалу или моим скриншотам, можно закрывать конфигуратор и запускать сам Медиапортал. После загрузки оболочки, в случае корректно выставленных настроек и управляющих последовательностей, на экране должно высветиться вот это:
Затем можно погулять по пунктам меню. Каждое действие в Медиапортале - перемещение по меню, входы и выходы по иерархии меню, запуск и остановка воспроизведения медиафайлов - должно отображаться на дисплее.
Единственный момент, который я пока не победил. По причине отсутствия мозгов или тому виной банальная лень - не знаю. Дисплей, доставшийся мне на растерзание и программа MediaPortal поддерживают разные кодировки русского языка. Именно поэтому я говорил про английский язык чуть раньше. Дисплей требует кодировку CP866 для русского языка, в настройках же Медиапортала я не нашёл пункта, отвечающего за кодировку посылаемого на мини дисплей текста.
На этой, не очень положительной, ноте я заканчиваю сегодняшний пост. Поскольку изыскания я продолжу, возможно, будет вторая часть, в которой будут описаны те или иные результаты означенных изысканий.
Вакуумный флуоресцентный дисплей ( VFD ) представляет собой устройство дисплея , как только часто используется в бытовой электронике оборудовании , такие как кассетные видеомагнитофоны , автомобильные радиоприемники , и микроволновые печи . ЖК-дисплеи , OLED- дисплеи и сегментные светодиодные дисплеи в настоящее время в значительной степени заменили VFD.
ЧРП работает по принципу катодолюминесценции , примерно так же, как электронно-лучевая трубка , но работает при гораздо более низких напряжениях. Каждая трубка частотно-регулируемого привода имеет углеродный анод с люминофорным покрытием, который бомбардируется электронами, испускаемыми катодной нитью . Фактически, каждая лампа в ЧРП представляет собой триодную вакуумную лампу, потому что она также имеет сетку управления сеткой.
В отличие от жидкокристаллических дисплеев , VFD излучает очень яркий свет с высокой контрастностью и может поддерживать элементы отображения различных цветов. Стандартные показатели освещенности для VFD составляют около 640 кд / м 2 с VFD высокой яркости, работающими на уровне 4000 кд / м 2 , а экспериментальные единицы - до 35 000 кд / м 2, в зависимости от напряжения привода и его времени. Выбор цвета (который определяет характер люминофора) и яркости дисплея значительно влияют на срок службы ламп, который может варьироваться от 1500 часов для ярко-красного VFD до 30 000 часов для более распространенных зеленых. Кадмий обычно использовался в люминофорах частотно-регулируемых приводов в прошлом, но современные частотно-регулируемые приводы, соответствующие требованиям RoHS , исключили этот металл из своей конструкции, используя вместо этого люминофоры, состоящие из матрицы щелочноземельных металлов и очень небольшого количества металлов III группы, легированных очень небольшое количество редкоземельных металлов.
VFD могут отображать семисегментные цифры, многосегментные буквенно-цифровые символы или могут быть выполнены в виде точечной матрицы для отображения различных буквенно-цифровых символов и символов. На практике форма отображаемого изображения практически не ограничена: она зависит исключительно от формы люминофора на аноде (ах).
Первым частотно-регулируемым приводом был DM160 с одной индикацией, выпущенный Philips в 1959 году. Первым многосегментным частотно-регулируемым приводом был японский одноразрядный семисегментный прибор 1967 года. Дисплеи стали обычным явлением на калькуляторах и других устройствах бытовой электроники. В конце 1980-х годов ежегодно производились сотни миллионов единиц.
СОДЕРЖАНИЕ
Дизайн
Устройство состоит из горячего катода ( нити ), сеток и анодов ( люминофор ), заключенных в стеклянную оболочку в условиях высокого вакуума . Катод состоит из тонких вольфрамовых проволок , покрытых оксидами щелочноземельных металлов ( оксиды бария, стронция и кальция), которые испускают электроны при нагревании до 650 ° C электрическим током. Эти электроны контролируются и рассеиваются решетками (сделанными с помощью фотохимической обработки ), которые сделаны из тонкой (толщиной 50 микрон) нержавеющей стали. Если электроны падают на анодные пластины, покрытые люминофором, они флуоресцируют , испуская свет. В отличие от светящихся оранжевым катодов традиционных электронных ламп, катоды частотно-регулируемого привода являются эффективными излучателями при гораздо более низких температурах и, следовательно, практически невидимы. Анод состоит из стеклянной пластины с электропроводящими дорожками (каждая дорожка соединена с одним сегментом индикатора), которая покрыта изолятором, который затем частично протравливается для создания отверстий, которые затем заполняются проводником, таким как графит , который в очередь покрыта люминофором. Это передает энергию от дорожки к сегменту. Форма люминофора будет определять форму сегментов частотно-регулируемого привода. Наиболее широко используемый люминофор - это активированный медью оксид цинка, активированный цинком , который излучает свет с максимальной длиной волны 505 нм.
Катодная проволока, на которую нанесены оксиды, изготовлена из вольфрама или сплава рутений-вольфрам. Оксиды в катодах нестабильны на воздухе, поэтому они наносятся на катод в виде карбонатов, катоды собираются в ЧРП, а катоды нагреваются, пропуская через них ток, находясь внутри вакуума ЧРП, чтобы преобразовать карбонаты в оксиды.
Принцип работы идентичен принципу работы лампового триода . Электроны могут достигать (и «освещать») данный элемент пластины, только если и сетка, и пластина имеют положительный потенциал по отношению к катоду. Это позволяет организовать дисплеи в виде мультиплексных дисплеев, в которых несколько сеток и пластин образуют матрицу, сводя к минимуму количество требуемых сигнальных контактов. В примере дисплея видеомагнитофона, показанном справа, сетки расположены таким образом, что одновременно высвечивается только одна цифра. Все одинаковые пластины на всех цифрах (например, все нижние левые пластины на всех цифрах) соединены параллельно. Один за другим микропроцессор, управляющий дисплеем, включает цифру, помещая положительное напряжение на сетку этой цифры, а затем помещая положительное напряжение на соответствующие пластины. Электроны протекают через сетку цифр и ударяются о пластины с положительным потенциалом. Микропроцессор циклически подсвечивает цифры таким образом с достаточно высокой скоростью, чтобы создать иллюзию одновременного свечения всех цифр благодаря постоянному зрению .
Дополнительные индикаторы (в нашем примере «VCR», «Hi-Fi», «STEREO», «SAP» и т. Д.) Расположены так, как если бы они были сегментами дополнительной цифры или двух или дополнительных сегментов существующих цифр, и сканированные с использованием той же стратегии мультиплексирования, что и реальные цифры. Некоторые из этих дополнительных индикаторов могут использовать люминофор, излучающий свет другого цвета, например оранжевый.
Свет, излучаемый большинством VFD, содержит много цветов и часто может быть отфильтрован для повышения насыщенности цвета, обеспечивая темно-зеленый или темно-синий, в зависимости от прихоти дизайнеров продукта. Люминофоры, используемые в VFD, отличаются от люминофоров в электронно-лучевых дисплеях, поскольку они должны излучать приемлемую яркость при энергии электронов всего около 50 вольт по сравнению с несколькими тысячами вольт в ЭЛТ. Изолирующий слой в ЧРП обычно черный, однако его можно удалить, чтобы дисплей оставался прозрачным. Дисплеи AMVFD со встроенным драйвером доступны для приложений, требующих высокой яркости изображения и большего количества пикселей. Люминофоры разных цветов можно накладывать друг на друга для получения градаций и различных цветовых сочетаний. Гибридные VFD включают в себя как сегменты фиксированного дисплея, так и графический VFD в одном устройстве. ЧРП могут иметь сегменты дисплея, сетки и соответствующие схемы на их передней и задней пластиковых панелях с использованием центрального катода для обеих панелей, что позволяет увеличить плотность сегментов. Сегменты также можно размещать исключительно спереди, а не сзади, что улучшает углы обзора и яркость.
Использовать
Эта технология также использовалась с 1979 до середины 1980-х годов в портативных электронных игровых приставках. Эти игры отличались яркими и четкими дисплеями, но размер самых больших электронных ламп, которые можно было изготовить недорого, сохранял размер дисплеев довольно маленьким, что часто требовало использования увеличительных линз Френеля . В то время как в более поздних играх использовались сложные многоцветные дисплеи, в ранних играх цветовые эффекты реализовывались с использованием прозрачных фильтров для изменения цвета (обычно светло-голубого) света, излучаемого люминофором. Высокое энергопотребление и высокая стоимость производства способствовали тому, что ЧРП перестали использоваться в качестве дисплея для видеоигр. ЖК-игры можно было производить за небольшую часть цены, они не требовали частой замены батарей (или адаптеров переменного тока) и были намного более портативными. С конца 1990-х годов цветные ЖК-дисплеи с активной матрицей с задней подсветкой могут дешево воспроизводить произвольные изображения любого цвета, что является заметным преимуществом по сравнению с VFD с фиксированным цветом и фиксированным символом. Это одна из основных причин падения популярности частотно-регулируемых приводов, хотя они продолжают производиться. Многие недорогие DVD-плееры по-прежнему оснащены VFD.
С середины 1980-х годов VFD использовались для приложений, требующих небольших дисплеев с высокими характеристиками яркости, хотя теперь внедрение органических светодиодов (OLED) с высокой яркостью вытесняет VFD с этих рынков.
Вакуумные флуоресцентные дисплеи когда-то широко использовались в качестве индикаторов пола для лифтов компаниями Otis Elevator по всему миру и Montgomery Elevator Company в Северной Америке (первые с начала 1980-х до середины 2000-х годов в форме (обычно двух) 16-сегментных дисплеев , и последний с середины 1980-х до середины 1990-х годов в виде (обычно 3) точечно-матричных дисплеев ).
В дополнение к широко используемому VFD с фиксированными символами также доступен графический тип, состоящий из массива индивидуально адресуемых пикселей. Эти более сложные дисплеи обеспечивают гибкость отображения произвольных изображений и могут по-прежнему быть полезным выбором для некоторых типов потребительского оборудования.
В VFD можно использовать мультиплексирование для уменьшения количества соединений, необходимых для управления дисплеем.
Использовать как усилитель
Некоторые радиолюбители экспериментировали с возможностями использования частотно-регулируемых приводов в качестве триодных усилителей . В 2015 году Korg выпустила Nutube , компонент аналогового аудиоусилителя, основанный на технологии VFD. Nutube используется в таких приложениях, как гитарные усилители Vox и усилитель для наушников Apex Sangaku. Nutube продается компанией Korg, но производится компанией Noritake Itron.
Тускнеть
Замирание иногда является проблемой для VFD. Светоотдача со временем падает из-за падения излучения и снижения эффективности люминофора. Насколько быстро и насколько это упадет, зависит от конструкции и работы частотно-регулируемого привода. В некотором оборудовании потеря вывода VFD может вывести оборудование из строя. Затухание можно замедлить, используя микросхему драйвера дисплея для снижения напряжения, необходимого для управления частотно-регулируемым приводом. Замирание также может происходить из-за испарения и загрязнения катода. Люминофор, содержащий серу, более подвержен выцветанию.
История
Из трех распространенных технологий отображения - VFD, LCD и LED - VFD был разработан первым. Он использовался в ранних портативных калькуляторах. Светодиодные дисплеи заменили VFD в этом использовании, поскольку использованные очень маленькие светодиоды требовали меньше энергии, тем самым увеличивая срок службы батареи, хотя ранние светодиодные дисплеи имели проблемы с достижением однородных уровней яркости во всех сегментах дисплея. Позже ЖК-дисплеи вытеснили светодиоды, предложив еще более низкие требования к мощности.
Первым ЧРП был DM160 с одной индикацией от Philips в 1959 году. Он мог легко управляться транзисторами, поэтому был нацелен на компьютерные приложения, так как им было легче управлять, чем неоновым светом, и он имел более длительный срок службы, чем лампочка. Семисегментный дисплей с точки зрения анода был больше похож на Philips DM70 / DM71 Magic Eye, поскольку DM160 имеет анод со спиральной проволокой. Японский семисегментный ЧРП означает, что не нужно платить лицензионные отчисления за дисплеи настольных калькуляторов, как это было бы в случае использования неоновых цифр Nixies или Panaplex. В Великобритании изделия Philips производились и продавались компанией Mullard (почти полностью принадлежавшей Philips еще до Второй мировой войны).
Российская трубка ЧРП ИВ-15 очень похожа на DM160. DM160, DM70 / DM71 и российский IV-15 могут (как и панель VFD) использоваться как триоды . Таким образом, DM160 является самым маленьким частотно-регулируемым приводом и самым маленьким триодным клапаном. IV-15 немного другая форма (см фото DM160 и IV-15 для сравнения).
Японская компания FUTABA является ведущим производителем вакуумных катодолюминесцентных дисплеев в мире на протяжении 40 лет. Этот вид дисплеев очень популярен и востребован во многих областях применения благодаря ряду преимуществ. В первую очередь, это высокие яркость и контраст, насыщенность цветов, работа в широком температурном диапазоне и большой ресурс. Базовая технология дисплеев была разработана еще в начале 1980-х гг. Она продолжает развиваться, обеспечивая новые потребительские функции и расширяя области применения.
VFD представляет собой массив вакуумных триодов с тремя электродами: накального электрода, управляющей сетки и анода с нанесенным на него слоем люминофора. Массив индикаторных триодов размещен в конструкции плоского вакуумного баллона. На рисунке 1 показана типовая конструкция VFD-индикатора.
В технологии используются стандартные операции фотолитографии, шелкографии, травления и напыления. На заднем стекле индикатора нанесено темное фоновое покрытие для обеспечения лучшего контраста изображения.
Изменение номенклатуры стандартных VFD-дисплеев и расширение возможностей заказных VFD-дисплеев связано, в первую очередь, с новыми технологиями и материалами, разработанными компанией Futaba в последние годы.
CIG VFD
Технология COG монтажа драйверов на стеклянной подложке VFD-индикаторов стала применяться с начала 1980-х гг. Использование мультиплексирования, а также установка кристалла в конструкцию индикатора позволяют значительно сократить число выводов как для обычных символьных, так и для матричных индикаторов.
Однако в этом случае увеличивается периферийная поверхность нижней стеклянной подложки. Технология монтажа CIG позволяет устанавливать кристалл на нижнюю стеклянную подложку внутри вакуумной структуры баллона. За счет этого уменьшается площадь индикаторной панели, и не требуется герметизации кристалла (см. рис. 2).
Технология CIG, как и COG, существенно упрощает применение индикатора, уменьшает стоимость и упрощает конструкцию печатной платы схемы управления всем дисплейным модулем. Использование функции контроллера с управляющим интерфейсом дополнительно уменьшает число выводов и обеспечивает стандартизацию управляющего интерфейса.
Люминофоры новых цветов
Компания Futaba постоянно совершенствует технологию нанесения люминофоров, а также расширяет палитру цветов для индикаторов люминофоров (см. рис. 3). В основном, долговечность индикатора определяется снижением яркости люминофоров, поскольку накальные нити, выполненные из вольфрама с добавкой тория, практически вечны и не теряют эмиссионной способности в течение всего срока службы индикатора.
Люминофор на переднем стекле
Нанесение люминофора на внутреннюю сторону лицевого стекла (Front Luminous VFD, FLVFD) методом тонкопленочной технологии обеспечило расширение угла обзора за счет уменьшения влияния параллакса при наблюдении изображения, а также позволило увеличить потенциальную площадь рисунка анодных сегментов.
Двухуровневые VFD
Использование двух наборов сеток и анодов с одной системой накальных нитей катода (Bi-Planar VFD, BPVFD) расширяет дизайнерские возможности для отображения псевдообъемного изображения, имеющего пространственную глубину. Очевидно, что информационная емкость (число сегментов дисплея) при этом также вырастает. Двойная структура также расширяет возможности по смешиванию цветов от излучения двух слоев анодов.
Градационные VFD
Новая технология нанесения люминофоров обеспечивает создание сегментов графических элементов практически с нулевым зазором. За счет этого существенно расширились возможности дизайна заказных индикаторов, например, для смешения цветов граничащих сегментов или плавного перехода одного цвета в другой. Технология Gradation VFD позволяет придать более привлекательный вид, в частности, столбиковым диаграммам и индикаторам уровня сигнала.
VFD с двойным слоем люминофора
Технология нанесения двух слоев люминофора (Double Layer Phosphor Printing) позволяет расширить графические возможности индикатора за счет формирования смеси цветов, цветовых оттенков с градациями по яркости. Чередование двух цветов во времени позволяет сформировать смешанный цвет. Увеличение ширины линий уровневых диаграмм обеспечивает эффект градации яркости.
Использование прозрачного заднего стекла
Замена отражающей задней поверхности корпуса на прозрачное стекло (clear background) позволяет реализовать дополнительные дизайнерские решения с помощью индикатора. Например, можно использовать фоновое изображение или динамическую контекстную светодиодную подсветку. Наличие нескольких слоев светящихся или светоотражающих поверхностей позволяет создать эффект объемного изображения.
VFD-модуль состоит из индикатора и платы управления. Модуль является функционально законченным продуктом, существенно упрощающим применение индикатора в готовом изделии (см. рис. 4). Размещенная в модуле схема обеспечивает формирование всех необходимых уровней напряжения от одного источника питания (5 или 3,3 В), а также интерфейс с управляющим контроллером. В качестве интерфейса могут использоваться параллельный байтовый интерфейс, UART, RS-232, SPI, I2C и USB. Модуль обеспечивает регенерацию изображения, регулирование яркости. Для его работы достаточно одного, как правило, напряжения питания 5 В (см. рис. 5).
Для подключения дисплея 16x2 символов к своей Raspberry Pi я выбрал VFD Futaba GP1183A01B. Чем он хорош? Во-первых, это вымирающий вид, дающий «теплый ламповый» люминесцентный свет приятного зеленого цвета (он правда зеленый, это что-то фотоаппарат врет). Во-вторых, для коммуникации он использует последовательный протокол, а значит его можно подключить всего тремя проводами, без использования каких-либо дополнительных приспособлений, а коммуникация с ним будет идти через /dev/tty. В-третьих, питания ему надо как раз 5 вольт, которые уже есть (и даже хватает, правда не всегда).
Я его подключил два года назад, но статью сел писать сейчас — отвалился от дисплея сигнальный провод и я заодно решил рассказать про этот дисплей. Все-таки двольно легко подключается. И они еще продаются!
Подключение к Raspberry
Подключаемся через пины GPIO, расположенные слева вверху платы. Нас интересует верхний ряд — первый пин (+5V), третий (GND) и четвертый (TX). По стандартной нумерации это 2, 6 и 8 пины.
Мощности на пине +5V хватает впритык. Если на Raspberry Pi использовать видео, а не HDMI, то VFD не включится. Можно подвести +5V отдельно, например от USB-хаба от которого питается «малинка» — взять красный и черный (GND) провода (обрезать ненужный USB-кабель), не забыв замкнуть черный с GND от GPIO. У меня сейчас так и сделано.
Подключение к VFD
Сверху у дисплея есть ряд контактных отверстий для пайки. Нас интересуют левые три в правом блоке из шести отверстий. Первое (+5V), второе (RX), третье (GND). Припаеваем!
Настройка VFD
На обратной стороне дисплея имеется четыре перемычки, позволяющие настроить скорость и режим работы. Замыкаем перемычку J1 для того, чтобы скорость была 9600 Бод. В принципе он тянет и 115200, но там начинают пробиваться помехи.
Настройка ядра
Настройка userland
Чтобы после загрузки ничего не выводилось на VFD без нашего участия в файле /etc/inittab надо закомментировать последнюю строчку:
Для вывода на экран можно использовать команду echo, например:
Возможности экрана довольно велики, можно почитать спецификацию (поискать в Гугле), но я приведу некоторые команды, которыми сам пользуюсь:
очистить экран и поместить курсор в левый верхний угол
от минимальной до максимальной яркости
Еще Фан
Можно использовать LCDProc для вывода на этот экранчик всяческой информации, например, RaspBMC может через LCDProc выводить на него информацию о текущем пункте меню, состояние воспроизведения. Настройка на RaspBMC потребовала написания драйвера для LCDProc, но это было совсем нетрудно (было удалено четыре строки, рисующие рамку из стандартного драйвера text) если будет возможность, напишу об этом потом.
[update] добавил видео с RaspBMC
К сожалению, руки пока не дошли до русского языка, но он там есть (CP866)!
Читайте также: