-
Автор текста: Влад Колотнев
Однажды, в очередной вялый субботний вечер, я снова пролистывал Yahoo! Аукцион является крупнейшим онлайн-барахолкой Японии. Неожиданно среди рекомендованных лотов появился вот такой внушительных размеров электровакуумный дисплей:
Однако управление дисплеем обычно представляет собой отдельную задачу. «Это никуда не годится, особенно если у вас динамические дисплеи!» — подумал я. Однако тот же продавец, видимо, обнаружил и плату управления:
На фото процессор 8085, UART 8251 и ПЗУ. Похоже, вы можете разобрать это самостоятельно, разобрать протокол и вывести из Arduino то, что хотите. И это совершенно бесплатно всего за 1 иену! Тогда я решил попытать счастья и приобрести этот дисплей. Кроме того, мне всегда хотелось иметь в своей комнате красивые часы...
Конечно, какая-то зараза пыталась вырвать эти лоты из моих рук, но в итоге я получил весь комплект примерно за 10 000 иен.
❯ Всё уже поломано до нас
Ваша посылка прибудет через несколько дней. Продавец, конечно, пожалел упаковку, поэтому плата и дисплей просто болтались в коробке, но, к счастью, все вроде бы было цело.
Да я в курсе, что полярность разъема питания написана наоборот %)
Сначала достаю ПЗУ, закидываю в MSX и читаю на компе, но он к сожалению ничего кроме нулей не читает и еще и греется, что очень подозрительно. При включении сама плата ничего не делает.
Тактовый сигнал в порядке, но на шине процессора нет активности. Это означает, что даже если ПЗУ цело, процессор не будет пытаться читать его. Плата покрыта лаком, который не плавится и не плавится, так что починить это тоже "веселая" часть. Я не могу правильно извлечь ПЗУ маски, содержащее шрифты…
Гугл по поводу этикетки (Morio Denki 6M06056) тоже ничего, кроме сайта производителя, не раскрывает. Видимо делают дисплеи для транспорта - так это наверное было в каком-то автобусе или поезде.
возможно, это был автобус. Ведь в поездах между станциями, как правило, на экране отображается надпись. В старых автобусах отображается только название следующей остановки. Выжженный текст - ``Далее, (неразборчиво)'' (``Далее: (нрзб.)'') подтверждает это предположение.
❯ Плата драйвера панели
Это означает, что вам нужно управлять панелью напрямую. К счастью, к дисплею уже прикреплена какая-то плата, которая адаптирует панель к какой-то шине.
А в наше время вся эта требуха умещается в дешевую приску размером с ноготь…
Судя по наличию микросхемы оперативной памяти (MN2114), эта плата представляет собой какой-то простой фреймбуфер. Отлично, значит передо мной уже решено более 100 катодно-динамических дисплеев :-)
В правом нижнем углу расположен трапециевидный Molex, знакомый по старым жестким дискам. Распиновка линии 5 В и общей линии совпадают. Отлично, давайте попробуем запитать его от обычного компьютерного блока питания.
Через несколько минут с помощью тестера и карандаша можно наглядно увидеть, где находятся входы и выходы разъема шины данных.
Верхний ряд группы из четырех контактов подключен к входу переключателя 74LS257. Предположительно, это входные данные шириной 1 байт. Нижний ряд — это инвертор, выполняющий роль буфера. Итак, вы можете видеть, что имеется как минимум пять входных сигналов и два выходных сигнала.
Я быстро установил штуковину в вырезе старого макета, поместил произвольное значение на вход 8-битных данных, с помощью перемычек вытащил остальное и проверил выходной сигнал светодиода.
Шестигранных твистеров было предостаточно, а вот перемычки пришлось мастерить на ходу с паяльником
Не долго думая подключаю старый блок питания от компьютера к молексу на плате.. и естественно дисплей все равно не горит. Если вы введете данные или закоротите шину данных микросхемы памяти на землю, реакции не будет.
❯ Конструкция дисплея
Я почему-то всегда думал, что это ВЛИ и для свечения нужно около 20-30 вольт. Однако при проверке самой лампы тестером контакты между собой не соединились. Это не относится к VLI, поскольку требуется катодный нагрев. Ну а если нить порвется…
Однако более пристальный взгляд на дисплей с увеличительным стеклом показывает, что на нем нет нитей и сеток, типичных компонентов люминесцентных индикаторов:
Вероятно, это означает, что это показатель газовых выбросов. Горизонтально расположена плата со множеством сгруппированных транзисторов. К сожалению, в справочниках того года нет транзисторов с обозначением «LS.
Сбоку от дисплея находится почти идентичная плата с диодами, логическим инвертором (7414) и неизвестным модулем Mitsubishi MA7446-01.
Мы ломаем голову и думаем, что делать дальше:
-
К линии электропередачи «12 В» подключен конденсатор на 250 В. Это означает, что там должно присутствовать как минимум высокое напряжение постоянного тока. Явно позитив, если бы конструктор не вставил туда этот конденсатор в качестве петарды.
-
Плата мультиплексора между источником питания и выходом дисплея имеет схему на транзисторах 2SC1473. Он также рассчитан на 250 Вольт.
Это означает, что вам, вероятно, следует рассчитывать на напряжение не менее 100 Вольт для Molex вместо 12 Вольт. Это означает, что для срабатывания индикатора требуется напряжение где-то в таком порядке.
В результате из тайника достают небольшой инвертор для электролюминесцентных проводов и устанавливают на него диодный мост. И вуаля — у вас есть постоянный изогнутый маломощный источник питания на 160 В.
Припаяйте отрицательный выход через резистор сопротивлением в несколько килоом к одному из горизонтальных контактов и осторожно проведите одной рукой положительный выход вдоль вертикального контакта…
Ура, значит сам дисплей хотя бы живой! Можно заказать бустерный модуль на амазоне и попутно заняться восстановлением платы мультиплексирования.
Конечно, вы также можете полностью создать свой собственный и контролировать столько же субпикселей, сколько и ваше видео. Но динамическое отображение более 100 катодов по-прежнему радует, поэтому проще было оставить все как есть.
❯ Диагностика платы мультиплексора
Для такого проекта на Amazon была куплена целая китайская лаборатория. Я обнаружил, что когда я подключил к нему плату, она ела как сумасшедшая. Это почти полноценный усилитель с 38-дюймовым корпусом. Это слишком много логики для серии 74LS. Также выяснилось, что возникла проблема с платой управления.
Компаратора типа HP 10529A у меня нет, поэтому пришлось иметь с собой осциллограф и таблицу истинности из даташита.
Шина данных ОЗУ имеет много ребер, но в принципе все выглядит не так уж и плохо:
А вот с другими фишками в некоторых местах дела идут совершенно дико. Например, сигнал с логическим нулем 1,8 вольта и логическим нулем 3,5 вольта.
В двоичной логике есть и Истина, и Ложь, но есть и «Да, наверное, нет»:
Кое-где вообще встречаются какие-то странные лесенки, которых явно не должно быть в цифровых схемах. Вот троичная логика из 70-х:
Судя по всему, они собрали устройство, используя логику 74-го из другого мира.
После нескольких дней подобных исследований и расклеивания термопар по всей плате даже при отсутствии солнечного света мы обнаружили следующие причины:
-
107-1 (JK Trigger) — закипает (60+°C) при подаче питания и замыкании выхода на вход
-
107-2 - 1 кОм с выхода на вход, первый триггер теряет выходной сигнал (разумеется), а второй триггер обычно отображает марсианскую погоду вместо того, что написано в даташите. Его также нагревают до 40 градусов в кучах.
-
107-3 - 2кОм от входа к выходу, теплее остальных.
-
393-1, 393-2 (двойной 4-битный счетчик) — между тактовым входом и Vcc всего 2 кОм, поэтому сигнал выглядит странно.
Кстати, вывод Gnd вышедшей из строя микросхемы выглядел явно по-другому. Припой казался потемневшим и содержал больше припоя, чем другие контакты в том же ряду/столбце.
Возможно, после поломки туда прошёл достаточный ток, чтобы расплавить припой и создать такую кучку?
В любом случае, на всякий случай, я решил заменить и другие чипы, у которых были такие же симптомы.
В городе уже не так много магазинов радиотехники, поэтому берем вкусности и паяльник, идем к другу и набираем набор логики из ведра старых плат.
Использование 4 рук и 2 паяльников позволяет менять микросхемы гораздо быстрее, чем всего лишь 4 руками
Спусковой крючок JK оказался очень сложным в использовании, да и использовать его, судя по всему, никто не хотел, поэтому по сей день его приходилось приобретать отдельно в интересном магазине, торгующем музейными экспонатами.
❯ Повторный запуск
Отпаяйте все, что вызывает сомнения, и замените розеткой. Ну, не перепаивайте его снова, если он снова выйдет из строя :-)
Фото позже - еще заменил кварц, чтобы увеличить частоту развертки, чтобы на видео не было полос на экране
Мы предоставляем питание. Один из светодиодов на макетной плате, который раньше всегда был включен, теперь погаснет. Это хороший знак. Если я установлю ручку в положение 0xFF и коснусь одной из перемычек…
Две несветящиеся линии от макетной платы, и во время тестирования один из проводов шины данных оторвался :-)
живой! ! ! Включение всех пикселей потребляет колоссальные 25 Вт мощности.
Распиновку разъема подберите экспериментальным путем:
Я нашел метод управления очень простым и понятным.
После включения вам нужно подождать, пока в журнале не появится ~READY. 0. Затем установите бит данных и нажмите ~CLOCK. Этот байт помещается в верхнюю половину крайнего левого столбца. Пиксели, для которых установлено значение «1», будут подсвечены, а пиксели, для которых установлено значение «0», будут соответственно выключены.
Следующий импульс ~CLOCK записывает байт в нижнюю половину крайнего левого столбца, затем в верхнюю половину второго столбца и так далее сверху вниз, слева направо. После записи последнего байта (нижняя половина крайнего правого столбца) следующий байт снова попадает в верхнюю половину крайнего левого столбца. Запись происходит в цикле.
Если вы хотите начать рисовать с самого начала, вы можете вычесть ~RETZ. Это сбрасывает счетчик и снова начинает рисовать из крайнего левого столбца. ~RESET можно использовать для сброса всех настроек и очистки экрана.
При перемещении BRIGHT к земле яркость дисплея (и энергопотребление) снижается вдвое. Заземление SHOW позволяет выполнить рисование в память платы, но полностью отключает дисплей.
❯ Проба пера
Терпение моего тела даже ниже, чем уровень дофамина, поэтому я выпотрошил еще одну доску из мусорного бака. Оттуда я извлек TC4050B, который является идеальным буфером для согласования 3,3 В ESP32 с логикой 5 В на дисплее.
Переходники с 1980 по 2016 год
Я еще не зарегистрировался в JLCPCB...
В этот раз я даже никаких схем не рисовал и все связано сразу из головы. Создайте простой шаг, который немного перемещает слова вперед и назад, загрузите свой эскиз и обратите внимание на следующее:
Давайте обновим скетч, добавив еще один простой рендерер шрифтов:
Теперь, чтобы довести проект до практического состояния, поеду в Акихабару за рубцом :-)
Котлета в комплект радиодеталей не входит!
Опытные читатели уже догадались по содержанию статьи от Акихабары, что этому дисплею уготована типичная радиолюбительская судьба: стать будильником и метеостанцией %)
Эта операционная система получила рабочее название Plasma Information System OS (или просто PIS-OS.
Конечный результат мне кажется потрясающим:
Однако сборке устройства и написанию прошивки будет посвящена следующая часть :-)
В My Telegram вы также можете в режиме реального времени следить за обновлениями о еде и множеством фотографий Мику.
Читая темы в EEVBlog, вы также можете следить за развитием контента, обсуждаемого в статье, в «реальном времени.
-
Написано специально для читателей Timeweb Cloud и Pikabu. Подпишитесь на наш блог, чтобы не пропустить новый и интересный материал.
-
Облачный сервис Timeweb Cloud — это реферальная ссылка, которая помогает поддерживать проект.
Больше интересных статей здесь: Гаджеты.
Источник статьи: Оживляем неизвестный дисплей от японского поезда/автобуса.