LCD mod

Előzmények

A történet még 2010 őszén kezdődött.

Régóta szerettem volna a géphez egy LCD kijelzőt, melyen a lényegesebb adatokat nyomon követhetem (processzor terheltség, hőmérsékleti és ventilátor fordulatszám adatok).
Utána olvastam a témának, és kiderült számomra, hogy párhuzamos vezérlésű kijelzőket külön elektronika nélkül is meg tudok hajtani a számítógép párhuzamos portjáról, USB portos használathoz már külön vezérlés szükséges. Az akkori gépemen ugyan volt párhuzamos port, de már régóta tervezgettem, hogy cserélem ezért csak az USB-s változat jöhetett szóba, mivel az újabb alaplapokon szinte alig van már párhuzamos port.

Egy barátom rendelt magának az e-bay-ről egyet, elég baráti áron, gyorsan le is csaptam rá, hogy a sajátjával együtt nekem is rendeljen egyet. A kijelző egy USB-s vezérlővel egybeépített 4×20 karakteres inverz kék kijelző volt, melynek a hátuljára volt felrögzítve a vezérlése. A szokásos 2-3 hetes várakozás után kézhez kaptam a kijelzőt.

Rá kellett jöjjek, hogy ez a kijelző nekem túl nagy, a gép elejébe nem férne be csak két nagy meghajtó helyet elfoglalva, ennyi szabad meg nem volt. Jött az ötlet, hogy a külső vezérlőpanelom mellé fogom rögzíteni a monitorokat tartó polc aljára.

Sajnos ide is nagynak bizonyult

A neten elkezdtem keresgélni 2 soros kijelzőket, az egyik elektronikai webshop-ban tűrhető áron találtam egy 2×40-es normál zöld kijelzőt, mely részben megfelelt az igényeimnek.
Miután megérkezett a 4×20-as kijelzőről leszedtem a vezérlést, és összehuzaloztam az új 2×40-es kijelzőmmel.

Elsőre a háttérvilágítás nem nagyon produkált fényerősséget.

Az adatlapok elolvasása után kiderül, hogy az új kijelzőmnek jóval több áram szükséges a háttérvilágításhoz, mint a kék háttérvilágítással rendelkező 4×20-asnak, amihez a vezérlés eredetileg készült. Nem volt mit tenni, a háttérvilágítás külön tápellátást kapott melyet az USB portról tápláltam meg áramkorlátozó ellenállás közbeiktatásával. Így már tökéletes volt a fényerősség, de el is vesztettem a szoftverből történő fényerősség állítást. Gondoltam sebaj, rakok be egy trimmer-potit fényerő szabályozáshoz, úgy sem csavargatom sokat, egyszer kell csak beállítani a megfelelő fényerősséget.

Hogy lesz inverz a kijelző

Mivel megtetszett a kék kijelző invzersége, elhatároztam a zöldből is csinálok inverzet. Talán lesz még aki emlékszik a régi casio zsebszámológépekre, ahol a polár fólia megfordításával inverzé lehetett tenni a kijelzést. A kijelzők működése azóta sem változott sokat, így fogtam magam és lebontottam a kijelzőt a paneljáról.

A műveletet a fém keret panelon átnyúló darabjainak egyenesbe hajtogatásával kezdtem, majd óvatosan leemeltem a fém keretet mely a vezető gumikat és magát a kijelzőt a panelhoz szorítja.

Szétszedve láttam, hogy nem lesz olyan egyszerű, mint a régi számológép esetén, a polár fólia már ragasztva van a kijelzőre. Ez egyáltalán nem tántorított el, akik ismernek tudják, amit a fejembe veszek...

Előszedtem többféle hígítót, oldószert és megnéztem melyik nem bántja a polár fóliát, de oldani fogja a ragasztót mely rögzíti. Az izopropil alkohol bizonyult a legjobbnak.
Óvatosan milliméterenként feszegettem fel és közben injekciós fecskendővel juttattam a polár fólia alá a ragasztót. A műveletet siker koronázta, két kisebb sérülés mellett (melyek a fólia szélén találhatóak, és a keret eltakarja) sikerült az LCD üvegfelületének sérülése nélkül eltávolítani alig egy óra alatt.

Alapos alkoholos tisztítással eltávolítottam az utolsó ragasztó maradványt is, összeraktam a kijelzőt, de már megfordított polár fóliával. Sajnos nem azt az eredményt kaptam melyre számítottam.

A kijelzőn alig látható a felirat.
A történtek nem szegték a kedvem, ha törik, ha szakad nekem inverz kijelzőm lesz!

Honnan szerezzünk polár fóliát

Szétszedtem újra a kijelzőt, és már a polár fólia nélkül raktam össze. Bekapcsolt állapotban elkezdtem mozgatni a kijelző előtt próbálgatva mi történik. Úgy 120°-al elforgatva és az eredeti oldalról átfordítva tisztán és olvashatóan előjöttek a feliratok, ez kell nekem, meg van mentve az átalakítás.

Volt egy hibás lg flatron lcd monitorom melynek a kijelzője meghibásodott, sikerült olcsón hozzájutnom egy elektronika hibás darabhoz, így a kettőből egy monitor készült. Szerencsére nem vittem még el az immár teljesen hibás darabot a hulladékudvarba.

Jó lesz donornak, gyorsan szét is szedtem és újabb másfél órás alkoholos áztatás és óvatos feszegetést követően sikerült kinyernem belőle a sértetlen polár fóliát, melyet gyorsan rá is próbáltam a bekapcsolt kijelzőre.

Ahogy forgattam körbe a leginkább éles és kontrasztos inverz képnél feljelöltem a fóliára a vágási vonalakat.

A háttérvilágítás cseréje , első felvonás

Korábban írtam, hogy kompromisszumokkal sikerült a 2×40-es kijelzőt találni, az egyik ilyen, hogy normál kijelző volt és nem inverz, ez már sikerült is orvosolni. A másik a megvilágítás színe, eredetileg narancs színű megvilágítással szerettem volna kijelzőt, de csak külföldi webshopokban találtam és arany áron mérték. Ráadásul 2×40 karakteres nem is volt belőle, vagy csak én nem találtam, de ez a történet szempontjából már édes mindegy, a magas ára miatt amúgy sem vettem volna meg.

Mivel a kijelző szétszedése már rutinosan ment, újból szétszedtem, hogy megvizsgáljam az eredeti megvilágítást. Az elejéről a fénytörő fehér fóliát levéve egy valószínűleg műgyantába öntött panel tárult elém melyen sok apró LED tokozás nélkül közvetlenül a nyákra volt szerelve.

Elektronikai webshopban kerestem 0805-ös SMD narancs LED-et nagy fényerővel. Az alkatrészek megérkezése után a LED-ek adatlapját átolvastam, a megvilágítási szögek figyelembevételével, és próbálgatással meghatároztam a LED-ek pozícióját,

majd megterveztem a nyákot, ki is marattam 0.5mm vastag nyáklemezből.

Miután felforrasztottam az alkatrészeket (a forrasztásra ráférne néhol egy kis igazítás), és alkoholos pucolást követően kapott a nyák egy vékony lakk réteget.

Jöhetett az első próba, tápfeszültséget kapcsoltam a panelra. Lámpafénynél és sötétben is elég meggyőző a fénye.

Az elkészült panelt 2-3 helyen kis pötty meleg-ragasztóval az LCD paneljára rögzítette, és bekötöttem a tápfeszültséget biztosító lábakat az eredeti panelra is.

Összeszerelés után jöhetett az éles próba. Sajnos itt nem várt eredményt kaptam, az eredeti háttérvilágítás fénytörő fóliáját felhasználva is látszanak a pontszerű fényforrások. Mit volt mit tenni, a döglött monitorból, amiből a polár fóliát is kitermeltem, a fénytörő fóliákból vágtam darabokat a LED-es panel és az LCD közé, de ez sem oldotta meg a problémát kisebb fényerősség mellett sem. Annyira felhúzott a dolog, hogy hagytam az egészet a francba, fényképek sem készültek. Mivel a karácsony is közeledett, akadtak más teendőim, így legalább másfél hónapig hanyagoltam az LCD témát.

A háttérvilágítás cseréje, második felvonás

Az ünnepek letelte után idén január vége felé újra elővettem, és gondolkoztam hogyan lehetne még is jó háttérvilágítást csinálni. Pár napos agyalás után úgy döntöttem, egy az LCD monitoroknál is használt technikát fogok bevetni, ahol a fényvezető elemet az éléről megvilágítva vezetik a fényt a megvilágítandó felületre.

Jó pár éve annak már, hogy egy döglött notebookból a szemétre kerüléstől megmentettem egy változó vastagságú fényvezető elemet, melynek az egyik oldala érdekesen recés volt. Most megkerestem és abból vágtam ki egy akkora darabot mely méretileg beleillik az LCD kijelzőm és a panelja közé.

Ehhez az elemhez viszont oldalsó megvilágítást kell használni, melyet az eredeti panellal nem tudtam volna megoldani. Így újat terveztem.

Sajnos a vékony nyákból nem volt már megfelelő hosszú méretben, így két különálló darabból raktam össze, melyet a hátulján ragasztószalaggal rögzítettem, az elején pedig a forrasztások fogják majd összetartani.

A korábbi panelról leforrasztgattam a LED-eket és az ellenállásokat. Sajnos az új tervhez a sűrűbb elrendezés miatt több LED-re volt szükségem, így újból rendelni kellett.
A kiforrasztás sem volt egyszerű, a méreteket látni az alábbi képen, a normál 2 színű LED 3mm-es átmérővel rendelkezik.

Az alkatrészeket felforrasztottam a helyére, a bontott mivoltuk miatt némelyik kicsit eláll a felülettől de tökéletesen érintkeznek. Jöhetett az első próba.

Mivel az első tesztkor még nem érkeztek meg a pótalkatrészek, így csak félig kész panellal tudtam tesztelni, de legalább kiderül, hogy jól csináltam e vagy sem.

A jelölés mellett méretre vágtam a bontott polár fóliát

Összekészítettem a korábbi verzióhoz kivágott fénytörő fóliákat, és nekikezdtem az összerakásnak

Látszik, hogy mennyire kicsi a hely a panelnak, ezért volt szükség továbbra is a vékony nyákra, a normál 1.5mm vastagságú már nehezebben fért volna be a helyére.

Bekapcsolva a kijelzőt az alábbi kép fogadott, szép homogén a fényeloszlás, a kijelző kicsit túl kontrasztos, de ezt majd a vezérlő programból állítani lehet, hogy a kis pixelek ne látszódjanak.

Saját USB-s vezérlés készítése

2010 karácsonyán Párom meglepett egy PIC programozására használható kütyüvel, amit terveztem már korábban is beszerezni, így még januárban elkezdtem kutakodni az interneten publikált kapcsolások között, olyat keresve mely megfelel a kijelzőmhöz.

A Jeff Bush: Coder for Life oldalán találtam is egy részletesen dokumentált kapcsolást, melyhez forráskód is tartozott, és részletes működési leírást is mellékeltek hozzá.

Az alkatrészek megrendelése után dugdosós próbapanelon össze is raktam.

Sajnos vannak a kapcsolásnak gyerekbetegségei, nem bírtam kikapcsolni sehogy sem a kijelző kurzorát, mely zavaróan villogott hol az elő hol a második sor elején. A másik probléma, a kapcsolás képes lett volna az 5 bemenetére kötött kapcsolókkal vezérelni, ki-be kapcsolni, vagy fényerősséget állítani a kimenetekre kapcsolt ledeknél, nálam valamilyen oknál fogva egyik ilyen kimenet sem reagált a gombokra, így egyre halogattam a kész áramkörként való megépítését.

A problémákra megoldást keresve eljutottam Bit-Tech.net fórumába ahonnan a Jeff Bush vette az eredeti kapcsolást és továbbfejlesztette. Mivel a kapcsolás 90%-ban megegyezett a korábban kipróbálttal, így a kb 3 hónapos próbapanelos használat után átépítettem a a kapcsolást.
Az 'új' kapcsolással is voltak problémáim, a zümmert és a rotary enkodert nem bírtam beüzemelni, de a többi része jól működött így saját nyákterv készítésére adtam a fejem.

Saját USB-s vezérlés készítése, a nyák

Miután május elején elkészült a nyákterv, nekiláttam a nyák készítésének is.
Az alapanyag levágása után megtisztítottam, felhelyeztem a dry fóliát, és levilágítás után előhívtam a rajzolatot

Majd kimarattam a nyákot,

és kémiai ónozóval kezeltem,

méretre vágtam, és kifúrtam az alkatrészek lábainak helyét.

Felkerült a zöld lötstop fólia is a nyákra, sajnos az egyik szélén kissé begyűrődött a gyakorlatlanságom miatt (első panelek egyike volt amin kipróbáltam).

Az alkatrész oldalra a kék dry fóliából készítettem beültetési rajzot próbakép, és a sérülések elkerülése érdekében akril lakkal fújtam le.

Végül beforrasztottam az alkatrészeket

A kijelző szélén a háttérvilágítás fényének kiszűrődését mindkét oldalon fekete szigetelőszalag gátolja meg.

A kész LCD kijelző rögzítése

Az LCD és a vezérlés összekötésére 2 soros tüskesor szolgál, a mechanikus rögzítést menetes sárgaréz csavarok oldják meg. A zárlat elkerülése érdekében az USB aljzat teteje szigetelőszalagos védelmet kapott.

A teljesen kész kapcsolást a korábban már említett külső vezérlőpanel mellé kerül fel.
A rögzítéséhez készítettem alumínium U profilból egy -egy L alakú tartóelemet,

melyet két kisebb réz csavar tart távol a vezérlő paneljától, a zárlat elkerülése érdekében.

A tartókonzolt a helyére 2 oldalas ragasztó rögzíti fel, a jobb oldali konzolon a kivágás az USB kábel elvezetésére szolgál, ehhez a nyákon is ki lett alakítva egy kivágás.

Az utolsó képeken már a helyén a kijelző

Jelenlegi állapot:

Nagyjából fél éve használom, szerencsére 64 bites oprendszerhez is találtam hozzá drivert, így az új konfignál is kiszolgál. Egyedül az LcdSmartie-val akadt kis gondom, valamiért az ethernet vezérlő adatforgalmát nem méri.

A jelenlegi kis vezérlőpanelnek már fejben tervezés alatt van az utódja, a kártyaolvasóval az USB-Hub-al és az LCD kijelzővel együtt majd egy dobozba fognak kerülni. Amennyiben lesz rá érdeklődés arról is születik majd egy írás.

Köszönöm, hogy elolvastad