Původně jsem chtěl tuto konstrukci přidat ke konstrukci Serial LED Displaye, ale nakonec jsem se rozhodl ji zařadit samostatně pro lepší přehlednost. Ve své podstatě je to ta samá konstrukce, akorát není součástí displej, který si můžete připojit jakýkoli. Také není použita SMD montáž, ale klasické provedení součástek. Při použití s displejem, který je součástí konstrukce GPS Hodin v2, je možné obě desky přes distanční sloupky sešroubovat. Obě desky na sebe přímo pasují.
Veškeré parametry včetně programu pro mikroprocesor jsou shodné s konstrukcí Serial LED Displaye. Doporučuji také shlédnout instruktážní video v úvodu tohoto článku, kde jsou obě konstrukce popsány a vysvětleny.
Technické specifikace
| Napájecí napětí | 8-15 V/DC |
|---|---|
| Spotřeba proudu | cca 100 mA s displejem osazeným zobrazovači SA56-11SRWA |
| Komunikační rozhraní | UART 19,2/2,4 kbps |
| Počet znaků na displeji | 6 |
| Řízení dvojteček | Samostatným vodičem |
Popis a zapojení adaptéru
Tato konstrukce je velmi podobná konstrukci Serial LED Display. Jediný rozdíl je v tom, že jsou zde vynechány samotné LED zobrazovače a je doplněn stabilizátor napětí IC1. Díky tomu je možné tento adaptér napájet napětím v rozsahu 8-15 V/DC a na konektory JP1 a JP2 připojit libovolný displej se společnou anodou. Rozložení konektorů a montážních děr souhlasí s konstrukcí univerzálního displeje, který je popsán u konstrukce GPS Hodin v2. Samozřejmě je možné použít jakýkoli displej, jedinou podmínkou je, aby zobrazovače byly se společnou anodou a jejich napájecí napětí nepřesahovalo 5 V. Běžně to jsou zobrazovače do velikosti 38 mm.
Základem je opět procesor PIC16F628A, který se stará o řízení zobrazovačů přes tranzistory Q1-Q6 a rezistory R2-R8. Zobrazovače jsou řízeny multiplexně. Řízení dvojteček na vývodu JP1-11 je řešeno samostatně vodičem vyvedeným do konektoru SV1 na piny 7 a 8. Nebyl už volný port na procesoru, jinak by šly dvojtečky řídit také přes UART. Pro dvojtečky je zařazen omezovací rezistor R10, jehož hodnotu volíme podle použitých diod v dvojtečkách. Data jsou do procesoru přenášena přes konektor SV1 z pinů 3 a 4. Kladné napájecí napětí se přivádí na piny 5 a 6. Zbylé piny 1, 2, 9 a 10 jsou GND.
JP4 je programovací konektor v klasickém zapojení pro PIC: vývod 1 = MCLR, 2 = VDD, 3 = GND, 4 = PGD a 5 = PGC. Pokud programujete procesor přímo na desce, nesmí být osazen JP3, který slouží k volbě přenosové rychlosti. Pokud JP3 není osazen, je nastavena rychlost komunikace 19,2 kbps. Pokud je osazen, je nastavena rychlost 2,4 kbps.
Stabilizátor napětí by měl být osazen alespoň malým chladičem. Na PCB je vytvořena i měděná vrstva pod stabilizátorem, kterou je možné použít jako chladič, ale je lepší přidat ještě samostatný chladič, obzvlášť při napájení 12-15 V.
Schéma zapojení
Deska spoje a osazovací plán
Plošný spoj je vytvořen na oboustranné desce plošných spojů o rozměru 122 x 42 mm. Výroba je možná i v domácích podmínkách. Prokovy jsou situovány na součástky, které jdou pájet z obou stran. Je tam sice i pár míst, která takto zapájet nejdou, a je nutno použít slabý drátek protažený spolu s vývodem součástky a zapájený z obou stran desky.
Komunikace s adaptérem a displejem
Data se do adaptéru zasílají přes rozhraní UART. Jen dvojtečky se řídí samostatně. Pro komunikaci byl vytvořen jednoduchý protokol, který používá 1 byte. V tomto bytu je uložena adresa zobrazovače a znak, který se na něm má zobrazit. Zobrazovat je možné znaky: NIC, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, L, P, U, E a pomlčka. Znak NIC znamená, že daný zobrazovač je vypnutý a nezobrazuje se na něm nic.
Adresa a zobrazovaný znak jsou v bytu rozděleny tak, že nižší 4 bity jsou adresa a vyšší 4 bity jsou zobrazovaný znak. Tento adaptér používá 6 adres, kdy adresa 1 patří pro DIS1, adresa 2 pro DIS2 až po adresu 6 pro DIS6. Teoreticky je možné použít až 16 adres, ale zde je použito pouze těchto šest.
Dobře se v tom orientuje, pokud budeme hodnoty zapisovat v HEX formátu. Pokud chceme například na zobrazovač DIS1 odeslat číslo 6, bude odeslaný byte vypadat takto: 71h, kde 7 je hodnota znaku 6 a 1 je adresa jedna, tedy DIS1. Hodnota znaku je vždy o jedna vyšší, než co se skutečně zobrazí. Je to způsobeno posunem, protože 0 nereprezentuje nulu, ale hodnotu NIC, tedy zhasnutý zobrazovač. Tím pádem znak 0 na displeji reprezentuje číslo 1 a tak dále.
Když budeme chtít na displej zapsat čísla 123456, odešleme následující sekvenci: 71h 62h 53h 44h 35h 26h. Budeme-li chtít zhasnout celý displej, odešleme: 01h 02h 03h 04h 05h 06h. Na následujícím obrázku z terminálu je patrné nastavení komunikační rychlosti a sekvence znaků pro zhasnutí celého displeje v poli Data input.
Veškerá data, která jsou do displeje odeslána, jsou uložena a displej je zobrazuje stále, dokud nejsou přepsána novějšími daty nebo dokud nedojde k restartu displeje. Není tedy nutné neustále posílat data do displeje. Stačí poslat pouze změnu na konkrétní zobrazovač. Při zapnutí displeje je vždy na všech zobrazovačích zobrazen znak pomlčky, který signalizuje, že displej dosud nepřijal žádná platná data. Pokud by do displeje přišla neplatná data, nejspíše se špatnou adresou, bude je ignorovat a stav se nezmění.
Závěrem
Tento adaptér je vhodný do konstrukcí, kde se nedostává dostatek volných portů pro samostatné řízení displejů, případně pokud chceme zobrazovat nějaká data z počítače. Výhodou je i možnost připojení vlastního displeje až o šesti zobrazovačích.
Dokumentace
Zde si můžete stáhnout veškerou dokumentaci pro stavbu. Je zde i projekt pro Eagle a program pro procesor.
Prohlášení
Tato konstrukce je autorská práce. Není povoleno bez souhlasu autora přejímání na jiné stránky nebo komerční využití. Je povoleno se pouze odkazovat na tento web a tuto konstrukci. Zařízení je určeno pouze k užití pro vlastní potřebu. Program mikrokontroleru je součástí konstrukce a jakýkoli prodej není bez souhlasu autora možný.