LCD от M830

В арсенале, наверное, любого радиоломателя всегда скапливаются какие-то неисправные приборы или устройства — «потом посмотрю», «пригодится» и т.п. У меня завалялось штуки четыре неисправных мультиметра серии М830. В своё время это был чудный недорогой прибор, которым был заполнен  рынок измерительной техники. Он стремительно ворвался в жизнь и явился хорошей альтернативой устаревающим стрелочным приборам. Сейчас, конечно, народ избалован изобилием мультиметров — можно выбрать по своим запросам и кошельку, поэтому указанные приборы всё чаще отправляются на чердак или балкон. �?так, у меня накопилось четыре штуки. В одном (мой личный) накрылась ПВ5 (в корпусе «капелька»), а у остальных (народ поприносил) погорели кольцевые дорожки — наверняка померяли «ток в розетке»:)  Смысла ремонтировать их не было, хотя в своё время успешно их ремонтировал, поэтому они валялись у меня без дела, занимая драгоценные кв. см. ящиков. �? решил я их потихоньку использовать в своих микроконтроллерных конструкциях. В один из корпусов я запихал вольтметр, а теперь решил использовать их жидкокристаллические индикаторы. �? вот, что из этого вышло…
Для начала возьмём ножницы по металлу и безжалостно отрежем верхний кусок платы мультиметра  с запасом 5 мм от нижнего ряда выводов микросхемы АЦП. Затем необходимо выпаять все детали, а на посадочное место К572ПВ5 впаять штырьковые разъёмы для использования в роли макета, или проводники для инсталляции в какое-то конкретное устройство. Тщательно вымыть плату спиртом, особенно посадочные места контактных резинок ЖК�?. Получится что-то похожее на это:Подключим ЖК�? к какому-нибудь микроконтроллерному модулю из моего конструктора. Единственное условие — чтобы хватило свободных ног, поэтому нужно брать что-то из «сороконожек» или выше. Я подключил всю эту беду к ATmega8515. Главным критерием выбора этого контроллера была длина моей вытянутой руки без наклона корпуса))). Подключили, и начинаем столь любимые всеми эмбеддерами пляски — кто с бубном, кто без…
Пару слов теории, буквально, что называется на пальцах. Сегмент/точка ЖК�? — это по сути конденсатор, обкладками которого служат стеклянные пластины, между которыми находится интересное вещество — «жидкие» кристаллы. Если приложить к обкладкам напряжение, через этот конденсатор начинает течь ток, и «жидкие» кристаллы во время протекания тока поляризуются так, что начинают отражать видимый свет, т.е. становятся непрозрачными. Всё бы хорошо, но конденсатор заряжается, ток уменьшается, и кристаллы теряют отражательную способность.  Кроме того, при таком (однополярном) питании «жидкие » кристаллы быстро деградируют и теряют свои уникальные свойства. Что же делать? Да ничё — подать на обкладки нашего конденсатора напряжение в обратной полярности. Начнётся перезарядка конденсатора, снова потечёт ток, но в другом направлении, однако «жидкие» кристаллы также становятся непрозрачными. Таким образом, чтобы сегмент/точка ЖК�? что-то индицировал, на его выводы нужно подавать переменное напряжение. ЖК индикаторы конструктивно бывают символьные и графические. Названия говорят сами за себя — в символьных изображение формируются набором определённо установленных различных сегментов, а в графических — матрицей XY одинаковых точек. Хотя… по сути это одно и тоже))) Также существует конструктивная особенность построения ЖК�?, которая определяет способ управления его сегментами/точками. Если все сегменты индикатора (верхние обкладки конденсаторов) управляются относительно одного (нижней общей обкладки всех конденсаторов), то очевидно, что в любой момент времени отображаться будет тот сегмент, переменное напряжение на котором будет в противофазе с напряжением на общем. Такой метод управления называется статическим. Если количество сегментов велико, то соответственно увеличивается и число выводов ЖК�?. Для их уменьшения применяют матричную структуру, т.е. адресацию по строкам и столбцам. Сегменты индикатора объединяют в группы по определённому признаку и подключают к одному выводу(строка) ЖК�?, и для каждого сегмента этой группы есть свой общий электрод (столбец). Управляют такими ЖК�? используя мультиплексный метод управления. В нашем случае присутствует индикатор с одним общим электродом для всех сегментов… Блин, получилось как-то занудно, как на лекции(((
Ну да вернёмся к нашим баранам, пардон, индикатору.
Как правило распиновка элементов в китайских девайсах ни фига не соответствует схемам. Правда эти схемы чаще всего имеют непонятное происхождение. Чтобы разобраться наверняка берём любой микроконтроллерный модуль или макетку и пишем для неё такой код:Я написал его для ATmega8A. Этот код формирует противофазные напряжения 50 Гц на выводах PC0, PC1 в моём случае. После заливки кекса в чип один из выводов, допустим PC0,  подключаем к любому из выводов ЖК�?, а другой PC1  поочерёдно подключаем к остальным выводам. Когда вы увидите на экране ЖК�? изображение любого сегмента радуйтесь — PC1 сейчас подключён к общему для всех сегментов выводу ЖК�?. Для убеждения в этом,  снимаем PC0 и начинаем касаться им всех подряд выводов ЖК�?, при этом наблюдаем имеющиеся у нас в данном конкретном экземпляре сегменты. Описанной выше методикой определяем соответствие сегмента выводу места DIP-40 (К572ПВ5). У меня получилось вот что:
2 — d1;    3 — c1;   4 — b1;   5 — a1;   6 — f1;    7 — g1;   8 — e1;
9 — d2; 10 — c2; 11 — b2; 12 — a2; 13 — f2; 14 — e2; 25 — g2;
15 — d3; 16 — b3; 17 — f3; 18 — e3; 22 — g3; 23 — a3; 24 — c3;
19 — b4, c4; 20 — g4;
21 — общий вывод для всех.
Остальные сегменты я вызвонил на контактных пятачках платы и тонкими проводниками подключил их к незадействованным выводам места DIP-40.
28 — h3; 30 — h2; 31 — BAT; 33 — HV;
Показанный выше результат распиновки от прибора к прибору может меняться как угодно, поэтому прозванивайте каждый экземпляр, придерживаясь указанной выше методики. Теперь самое время посмотреть на все сегменты ЖК�? в реальной работе. Я соединил микроконтроллерный модуль ATmega8515 проводами с индикатором и написал коротенькую тестовую программку:Она в бесконечном цикле генерит на все сегменты ЖК�? меандр, противофазный меандру на общем выводе. В результате вы увидите на экране все возможные там символы. ))) У меня не хватило соединительных проводов для подключения цифры 3-го знакоместа, поэтому там пустое место))).
Внимательно посмотрите на код выше. Если вы до цикла for вставите строку переводящую какой-то разряд порта A, C, D в лог.1 после строки PORTE |= _BV(PE0); например PORTD |= _BV(PD1);, то сегмент подключенный к PD1 будет в бесконечном цикле изменяться синфазно с общим, и, поэтому отображаться не будет. Это и есть принцип управления статическим ЖК�?.
А здесь я выкладываю исходник для построения универсального индикатора. В нём реализована индикация циклически меняющегося раз в полсекунды счётчика от 0 до 9 на 1-м и 2-м знакоместах цифр. Кусок кода в обработчике прерывания TIMER1_OVF_vect подставляется куда вам нужно. �?спользуя показанные выше наработки, описанный ЖК?? можно применить в любых ваших конструкциях. Главным недостатком этого индикатора, бесспорно,  является необходимость большого количества свободных линий портов контроллера — для описанного случая 27. Но, учитывая цены на HD44780-совместимые индикаторы, применение данного оправдано с лихвой. Вплоть до того, что для ЖК�? использовать свой собственный контроллер, который можно настроить для работы по любому, имеющемся в этом микроконтроллере интерфейсу. Битых М830 пруд пруди! �?х продают на блошиных рынках за копейки. �? это большой аргумент! Хотя, скажу вам, для построения большинства любительских измерительных приборов, оставшихся линий портов для «сороконожек» хватит с головой. К тому же потребление этого индикатора ничтожное — хорош для построения девайсов с батарейным питанием.
А в одной из следующих статей я расскажу как управлять мультиплексорным ЖК�? с помощью обычного, неспециализированного контроллера. Там , конечно, посложнее будет…