Domov › Tarify › Získejte obrazovku: svůj vlastní TFT displej. Svět PC periferií Pinout LCD displeje

Získejte obrazovku: svůj vlastní TFT displej. Svět PC periferií Pinout LCD displeje

Ahoj všichni. V poslední době můžete často vidět články a videa o převodu starých matric z notebooků a mrtvých monitorů na plnohodnotné televizory. O této úpravě se bude diskutovat v tomto článku, ale předtím trochu pozadí.

Asi před rokem mi dovezli na opravu monitor, při kterém se vznítil napájecí kabel podsvícení. Samotná matrice nebyla poškozena, ale vyhořela část organického skla, které slouží jako rozbíhavá čočka. Také praskly 2 podsvícení a shořel samotný měnič. Poté, co majiteli sdělil náklady na opravu, rozhodl se neopravovat. Po nějaké době jsem koupil tento monitor na náhradní díly.

O několik měsíců později jsem se rozhodl pokusit se tento monitor obnovit s použitím minimálního rozpočtu. Protože jste místo toho nemohli očekávat krásný obrázek CCFL lampy jsem nainstaloval běžný LED pásek 12 voltů, který předtím vybral ten nejjasnější na rozhlasovém trhu. Pro zapnutí podsvícení jsem použil tranzistor s efektem pole, který napájel LED diody a přijímal signál pro zapnutí podsvícení ze základní desky. Níže popíšu, jak je to implementováno. Monitor začal fungovat a s kvalitou obrazu jsem byl velmi spokojen. Když se podíváte pozorně, uvidíte nahoře malé smlouvy, ale neobtěžovaly mě.

Monitor tedy fungoval několik měsíců, přesně do doby, než jsem potřeboval další TV, ne velkou úhlopříčku. K realizaci tohoto úkolu jsem se rozhodl použít univerzální scaler (kontrolér monitoru).

Co je potřeba k přeměně monitoru na TV?

Na přestavbu budeme potřebovat:

Výběr scaleru

Ve skutečnosti existuje obrovská škála scalerů, ale budu zvažovat pouze ty, které jsou vhodné speciálně pro přeměnu monitoru na televizor. Tyto desky nejsou nazývány univerzálními pro nic za nic, protože podporují téměř všechny existující maticové modely. Po přečtení různých článků o těchto deskách jsem zjistil, že pro realizaci mého úkolu jsou nejvhodnější 3 univerzální scalery.

Podsvícení monitoru

Podsvícení monitoru lze provést 2 způsoby: pomocí lamp popř Led LED diody. Chcete-li určit typ podsvícení, musíte rozebrat monitor a dostat se k matrici.

Po demontáži věnujte pozornost tomu, které dráty vycházejí ze strany matrice. Pokud jsou konektory stejného typu jako na obrázku níže, tak máte na lampách osvětlení, tzv. podsvícení.

CCFL podsvícení

V tomto případě je nutné objednat měnič pro CCFL výbojky.

Počet konektorů lampy určuje, pro kolik kanálů je měnič potřeba. Monitory obvykle používají 4-lampové měniče. Pokud chcete matrici předělat z notebooku, použije se pouze jedna lampa a je potřeba vhodný měnič.

Pokud žádné takové vodiče nejsou a na spodní straně monitoru je 6kolíkový konektor, pak používáte Led podsvícení Pak potřebujete LED invertor.

LED invertor

Pokud z matrice nevycházejí žádné vodiče, ale je připojen jeden kabel, nepotřebujete měnič, ten je již na samotné matricové desce.

Výběr kabelu od scaleru k monitoru

Výběr kabelu je třeba brát velmi vážně, protože na něm závisí výkon celého systému. Kabel jsem nekoupil, ale předělal jsem ten starý podle datasheetu, ale můžete si koupit hotový. Rozhodněte se sami, co si vyberete, ale popíšu oba způsoby.

Chcete-li určit typ kabelu, přejděte na webovou stránku http://www.panelook.com a do vyhledávacího pole zadejte název naší matice. Samotný název můžete vidět na nálepce umístěné na zadní straně matrice.

nálepka na matrici. Model CLAA170EA 07Q

Poté obdržíme všechny potřebné informace, které také potřebujeme k výběru firmwaru.

Maticové informace.

Pojďme se na to podívat podrobněji.
— Velikost úhlopříčky: Velikost naší matice. V našem případě 17 palců.
—Formát pixelů: Rozšíření obrazovky. Klíčové informace pro výběr firmwaru scaleru. V mém případě 1280(RGB)×1024
— Typ rozhraní: Toto je náš konektor pro kabel. Moje matrice vyžaduje 30kolíkový kabel, sběrnice LVDS musí mít 2 8bitové kanály. Odkazy na oblíbené vlaky zveřejním na konci článku. Tento kabel předělám ze starého, postup popíšu později.
— Napájení: Napájecí napětí matice je v mém případě 5 voltů.
— Světelný zdroj: Zde jsou všechny informace o podsvícení. CCFL znamená, že je použito podsvícení se 4 lampami, takže potřebujete odpovídající invertor. Výše jsem popsal, jak vybrat vhodný měnič bez použití této stránky.

pohonná jednotka

Napájení vyžaduje 12 voltů. Jeho výkon závisí na úhlopříčce monitoru a musí být minimálně 4 ampéry. Pokud je v pouzdře monitoru málo místa, pak je lepší koupit vzdálený zdroj, ale já použiji zdroj typu tablet, který nainstaluji do pouzdra monitoru.

Proces přeměny monitoru na TV

Jelikož můj monitor není nejnovější, zvolil jsem scaler bez podpory pro všechny zvonky a píšťalky, tzn. LA.MV29.P. Pokud zvolíte jakýkoli jiný scaler, jejich zapojení je totožné, jen použijete příslušný firmware.

Dodání bylo pouhých 15 dní. Sada obsahuje samotnou desku, dálkový ovladač a IR přijímač. Dálkový ovladač jsem skutečně dostal s čínskými nápisy, ale v odkazech budou mít všechny scalery anglickou klávesnici.

Budu předělávat 17palcový monitor LG Latron

V první řadě jsem rozebral monitor a vyndal všechny vnitřnosti.

Odstranil všechny desky spolu s kovovým pláštěm

Po rozebrání jsem začal hledat nejvhodnější místo pro instalaci scaleru. Vzhledem k tomu, že mám monitor ve starém stylu a je v něm hodně volného místa, tak se tam deska volně vejde i s napájením. Desku jsem nainstaloval do horní části monitoru a pomocí páječky udělal otvory pro výstupy scaleru.

Místo instalace scaleru

Ukázalo se něco takového.

Abych nezapomněl, hned jsem nastavil maticový power jumper do polohy 5 voltů. Pozici si vyberete na základě datového listu vaší matice nebo použijte web panelook.com a podívejte se na hodnotu v poli Napájení.

Propojka, která určuje napájecí napětí matice

Dále jsem začal připojovat tlačítka. Tlačítka se velmi snadno spojují. Na starém panelu klávesnice jsem odstranil všechny přebytečné odpory a propojky a nechal jsem pouze tlačítka. Dále byl jeden konec všech tlačítek připájen k sobě vodičem a připojen ke kolíku GND (k zemi „-“) a dráty byly vyvedeny z desky na druhý. Které tlačítko bude dělat co na staré desce, posuďte sami. Na svém panelu mám pouze 5 tlačítek, takže jsem obětoval tlačítko OK.

Označení spojů

Vysvětlení symbolů

K0— Tlačítko napájení
K1— Hlasitost +
K2— Hlasitost —
K3— Tlačítko Vybrat (OK)
K4— Tlačítko Menu
K5— Kanál +
K6- Kanál -

spojovací tlačítka na schématu

Piny GRN a RED indikují stav LED. To bylo provedeno pro dvě barevné LED diody se 3 nohami. Jedna noha je spojena se zemí „-“, druhá a třetí noha jsou spojeny s GRN a RED. Takovou LED jsem neměl, tak jsem připojil pouze červenou LED, která se rozsvítí, když je TV v pohotovostním režimu, a zhasne, když se TV zapne.

Dle IR přijímače by neměly být žádné problémy, vše je popsáno na obrázku.

Konektor jsem nenašel, jen jsem připájel dráty ke kolíkům.

Takto jsem rozložil dráty

Jak jsem řekl dříve, použil jsem vlastní kabel. Do konektoru scaleru se vkládal normálně, ale měl úplně jiný vývod. Aby nedošlo k záměně, odstranil jsem všechny vodiče z konektoru stisknutím příslušného jazýčku na kontaktu.

Proces odstraňování vodičů z konektoru

Pinout škálovače

Vzal jsem maticový vývod z datového listu. Takhle vypadá.

Maticový vývod CLAA170EA07Q

Spojení se zdá být inverzní, na jedné straně matice Vcc jedná se o kontakty 28,29,30, ze strany matrice jsou to 1,2,3.
Upozorňujeme, že signály vycházející ze scaleru jsou předřazeny písmenem „ T" (převod) a na matrice R (přijato).

Například signál ze scaleru TXO1- připojíme na pin matice RXO1-, zjednodušeně řečeno se nedíváme na první písmeno.

Sada konektorů.

Když jsem s tím skončil, začal jsem připojovat podsvícení. Jelikož moje podsvícení není standardní, ale již předělané, musel jsem ho použít jako klíč, který rozsvítí podsvícení při vyslání signálu ze scaleru. Pro ty, které zajímá, jak jsem zapojil tranzistor, je schéma níže.

Připojení přepínače pole NPN jako klíč

Ve vašem případě stačí měnič připojit ke konektoru a vše bude fungovat.

Označení pinů pro podsvícení monitoru

Následky předchozí poruchy monitoru, stopy spáleného drátu pro podsvícení

Po sesbírání všeho na hromadu zbývá pouze zablikat scalerem.

Firmware scaleru

Výběr firmwaru je třeba brát vážně, protože pokud zvolíte špatný firmware, můžete scaler pouze přeformátovat pomocí programátoru.

Zvažme výběr firmwaru pro matici CLAA170EA 07Q.

Maticové informace.

Dostáváme následující informace: 2 kanály, 8 bitů, rozšíření 1280 x 1024, napájení 5 voltů. Po stažení firmwaru hledáme mezi soubory podobný.

Výběr firmwaru.

V souboru vyberte požadovanou příponu, bity a napájecí napětí matice. Jdeme do této složky a vidíme soubor, který je třeba rozbalit a umístit do kořenového adresáře flash disku.

Flash disk připojíme k scaleru a napájíme desku. LED na panelu by měla začít blikat. Počkáme, dokud LED nepřestane blikat, poté lze televizor zapnout pomocí dálkového ovladače nebo tlačítka.

Firmware je zde:

U tuneru s T2 prodejce po koupi zašle firmware do řezačky. Poslal mi toto: Z.VST.3463.A

Po firmwaru jsem hned šel do nastavení jazyka a nastavil jazyk na ruštinu. Dále jsem spustil automatické vyhledávání.

Automatické vyhledávání kanálů.

Scaler přijímá kanály perfektně. Reprosoustavy jsem objednal později, a tak jsem ty, které jsem měl po ruce, provizorně přilepil termolepidlem.

Začal nový semestr. V rámci kurzu práce v ústavu jsem se rozhodl vytvořit takové zařízení pro zobrazování grafiky na displeji od NOKIA.

Jistě chápete, příteli, jak můžete toto zařízení použít pro své vlastní hackerské (a jiné) účely. Pokud vyberete všechny SMD díly, můžete získat opravdu malé zařízení pro zobrazení obrazovky s portem RS232. Použitý displej: Nokia 6100/6610/7200/7250/3100 v rámečku s konektorem.

Takovou obrazovku lze snadno najít v internetových obchodech, například www.siruist.ru, www.sparkfun.com nebo ve stanech, kde prodávají náhradní díly pro mobilní telefony (stojí 150–200 rublů). Nebo jen vytrhněte displej ze starého telefonu. Ale pokud jste žádné nenašli, nevadí. Po prostudování tohoto článku a zdrojových kódů a přemýšlení hlavou můžete získat displeje od Nokie N95 nebo Sony PSP.

Proč jsem si vybral tento displej - snadno se páje. Pinout viz snímek obrazovky.

Jak vidíte, na displeji je konektor, který je obtížné připájet (0,5mm rozteč). Proto je lepší hledat displeje s pinouty jako zde.

Pinout displeje:

Digitální VCC (3,3 V)

Displej VCC (3,3 V)

Na obrázku můžete vidět 3 displeje:

Zcela vlevo nejsou žádné kontakty pro pohodlné pájení (pouze konektor). Zbytek má kontakty a konektor. Je také důležité, aby byl vestavěný ovladač pro každou obrazovku jiný. Pro tento displej existují 2 typy ovladačů:

Každý ovladač má svůj vlastní systém příkazů, a proto software pro jeden z nich nebude fungovat pro jiný. Lidé se naučili rozlišovat tyto ovladače podle barvy konektoru: hnědý - Epson S1D15G10, zelený - PCF8833.

Ale to není skutečnost. Doporučuji flashnout mikrokontrolér pro 2 typy displejů a vidět výsledek. Snímek obrazovky například ukazuje všechny displeje s řadičem PCF8833. Napsal jsem zdrojový kód mikrokontroléru pro PCF8833, ale není vůbec těžké ho změnit pro Epson!

No, zdá se, že jsme s obtížemi skončili, přejděme k našemu diagramu:

A vše ostatní je na schématu.

Na podsvícení potřebujeme 6,5V (od 6V do 7V = max). Nastavitelný trimrem R8. Také DŮLEŽITÉ– rozdělte zem u displeje (tzn. připojte zem (piny 8, 9 konektoru) přímo na vstup 2 napájecího konektoru) – je to nutné z důvodu ochrany před rušením. Je vhodné napájet 2 různé převodníky od 5V do 3,3V - jeden pro napájení ovladače a periferií displeje, druhý pro samotný displej (výstupy 1.6 - konektory displeje, resp.).

Po roztřídění hardwaru a pájení začneme programovat pro Atmega.

Otevřete WinAVR, vytvořte projekt, budeme psát v C. Opustil jsem assembler, protože kód začal být opravdu těžkopádný.

#zahrnout
#zahrnout // za zpoždění
#include "lcd.h" // definice pro PFC8833
#include "font.h" // definice písma

void sendCMD(byte cmd); // odešlete příkaz do PFC8833
void sendData(byte cmd); //odeslat datový bajt
void InitLCD(void); // inicializace displeje
void shiftBits(byte b); //přeskupením pinů portu emulujeme SPI
void setPixel(byte r,byteg,byteb);
// zapíše 3 bajty (r,g,b) s danou barvou do video paměti displeje
…..
void PointXY(int x,int y,byte r,byteg,byteb)
// nakreslí na obrazovku bod se souřadnicemi x,y a barvou r,g,b
{
sendCMD(CASET); // sada sloupců (po x)
sendData(x);
// Příkaz CASET – nastavuje kreslicí plochu v x, od bajtu1 do bajtu2
sendData(x); // máme byte1=byte2 , protože kreslíme bod
sendCMD(PASET); // sada stránek (po y)
sendData(y); // podobné pro y
sendData(y);
sendCMD(RAMWR);
setPixel(r,g,b); //zápis do paměti
}
…

Poskytl jsem pouze část kódu. Všechny zdroje lze nalézt v . Tento displej má 4096 barev, tedy 12 bitů na pixel RRRRGGGGBBBB.

Napsal jsem i konzolový program pro počítač pro kreslení (zdrojový kód je také v archivu).

Výsledkem je, že naše zařízení je schopno vydávat:

kruh;
obdélník (vyplněný/není);

znak (první polovina ASCII (0x00
obrázek (až (132 x 132)).

Se symboly nejsou žádné problémy, můžete snadno přidat libovolný font. Pojďme se podívat na výsledky:

Aby bylo možné určit, který maticový model je vhodný pro výměnu poškozeného prvku obrazovky, je nutné znát maticové konektory notebooků. Není třeba kupovat originální komponenty, nejčastěji najdete analogy od jiných výrobců, které mají stejné vlastnosti. To lze provést pomocí informací o technických parametrech vašeho notebooku informace o nainstalovaném typu matice lze nalézt na něm samotném nebo pomocí speciálních programů.

Matricový konektor notebooku je určen počtem kontaktních pinů; jejich počet může být 20, 30 nebo 40. Nejběžnější jsou 30- a 40-pinové konektory, které jsou přítomny téměř u všech modelů notebooků. 30kolíkové konektory jsou instalovány na trubkových matricích a jsou považovány za zastaralé. Pokud byl notebook vydán již dávno, může být obtížné najít podobnou část od stejného výrobce, musíte vybrat analogy, které odpovídají nejen konektoru, ale také řadě dalších technických vlastností.

Pokud zvolíte LED matici, musíte věnovat pozornost konektoru kabelu: může být pravostranný nebo levý s možností pravé strany, kabel bude delší.

Můžete uvést několik běžných a zřídka nalezených konektorů pro matici notebooku:

14pin a 20pin jsou exotické, které se stále nacházejí na starých laptopech. Je obtížné vybrat komponenty pro zastaralý notebook, někdy je jednodušší a levnější jednoduše koupit nové zařízení, než vybírat náhradní díly k výměně.
20 pin slim, jiný název pro takový „hřebenový“ konektor. To je další exotická možnost dnes takový konektor najdete pouze na technicky zastaralých modelech.
20pinový nový standard. Tento typ konektoru se používá na matricích s úhlopříčkou menší než 14 palců dnes je tato možnost poměrně vzácná.
30 pin je běžné řešení; konektor se používá na matricích s úhlopříčkou 14-20 palců.
40 pin je dnes nejběžnější variantou, instaluje se hlavně na matrice s úhlopříčkou 15,6 palce. Právě tyto matrice vyrábí výrobci LG-Philips, Samsung, Chi Mei a mnoho dalších. Pomocí tabulek kompatibility si můžete vybrat modely, které jsou shodné ve všech technických parametrech.

Výměna maticového konektoru notebooku vyžaduje pokročilé pájecí dovednosti, proto se nedoporučuje provádět takovou práci sami. Úplné obnovení poškozeného konektoru je extrémně obtížné, obvykle musíte poškozenou část vyměnit za novou. Pinout maticového konektoru notebooku a jejich vzájemná kompatibilita jsou uvedeny v tabulkách na webových stránkách výrobců a také na specializovaných fórech.

Výběr matrice vhodné pro výměnu

Navzdory skutečnosti, že výrobci již několik let vyrábějí matrice se standardizovanými konektory, stále vznikají potíže při výběru analogů. Nejjednodušší způsob, jak problém vyřešit, je využít pomoci našich konzultantů internetového obchodu. V závislosti na modelu notebooku naši specialisté vyberou všechny komponenty potřebné k opravě, vybereme pro vás originální díly nebo plně kompatibilní analogy od jiných výrobců.

Zaměstnanci servisních středisek mají garantované dodatečné slevy a také odborné poradenství při výměně komponentů. Využijte výhodné nabídky - náš obchod má široký sortiment matric pro notebooky. Pokud si nevíte rady, jakou matrici vybrat, zavolejte nám a my pro vás vybereme optimální model.

Rozhraní LVDS je v současnosti nejběžnějším rozhraním používaným u stolních monitorů a matic notebooků. Ve srovnání s TMDS poskytuje rozhraní LVDS vyšší propustnost, což vedlo k tomu, že LVDS se ve skutečnosti stalo předním standardem pro moderní LCD panely.

LVDS (TIA/EIA-644) – Low Voltage Differential Signaling je diferenciální rozhraní pro vysokorychlostní přenos dat. Rozhraní bylo vyvinuto National Semiconductor v roce 1994. Technologie LVDS se odráží ve dvou standardech:

1. TIA/EIA (Asociace telekomunikačního průmyslu/Asociace elektronického průmyslu) – ANSI/TIA/EIA-644 (LVDS)

2. IEEE (Institut pro elektrické a elektronické inženýrství) – IEEE 1596.3

Kromě toho se toto rozhraní často používá pod značkou FPD-Link TM. Druhým držitelem autorských práv k tomuto autobusu je společnost Texas Instruments, která jej vyrábí pod značkou FlatLinkTM.

Rozhraní LVDS bylo později vylepšeno, aby se zvýšila propustnost a zlepšila spolehlivost přenosu dat, a bylo také uvolněno jinými vývojáři pod různými značkami, což přineslo určité nejasnosti v klasifikaci rozhraní a člověk má dojem, že existuje mnoho různých sběrnic. Například odrůdy a ochranné známky rozhraní LVDS jsou:

- FPD-Link TM;

- FlatLinkTM;

- PanelBusTM;

- OpenLDITM.

Rozhraní LVDS je v mnoha ohledech podobné rozhraní TMDS, zejména pokud jde o architekturu a návrh obvodů. Zde se také zabýváme diferenciálním sériovým přenosem dat. To znamená, že rozhraní LVDS implikuje přítomnost vysílačů a přijímačů, které provádějí přesně stejnou konverzi dat jako v TMDS (která byla podrobně rozebrána v první části článku). Proto se pozastavíme pouze u funkcí, které odlišují rozhraní LVDS od rozhraní TMDS.

LVDS je schopen přenášet až 24 bitů informace na takt pixelů, což odpovídá režimu True Color (16,7 milionů barev). V tomto případě je původní paralelní datový tok (18 bitů nebo 24 bitů) převeden na 4 rozdílové páry sériových signálů s původní frekvencí vynásobenou sedminásobkem. Hodinová frekvence je přenášena přes samostatný diferenciální pár. Úrovně provozního signálu jsou 345 mV, výstupní proud vysílače se pohybuje od 2,47 do 4,54 mA a standardní zátěž je 100 ohmů. Toto rozhraní umožňuje spolehlivý přenos dat s šířkou pásma přes 455 MHz bez zkreslení na vzdálenost až několika metrů.

Vysílač LVDS se skládá ze čtyř 7bitových posuvných registrů, frekvenčního násobiče a výstupních diferenciálních zesilovačů (obr. 18).

Obr.18

Poměrně často se v literatuře, v dokumentaci a na schématech můžete setkat s mírně odlišným označením signálů rozhraní LVDS. Takže zejména taková označení jako RX0+/-, RX1+/-, RX2+/-, RX3+/- a RXC+/- jsou široce používána.

Vstupní signál CLK je signál Pixel Clock a určuje frekvenci, na které jsou generovány signály R/G/B na vstupu vysílače. Frekvenční multiplikátor násobí frekvenci CLK 7krát. Výsledný hodinový signál (7xCLK) slouží k taktování posuvných registrů a je rovněž přenášen po diferenciálních linkách CLKP/CLKM.

7bitový paralelní kód je načten do posuvných registrů vysílače pomocí signálu hradla generovaného vnitřní řídicí logikou vysílače. Po načtení se bity začnou postupně „tlačit“ na odpovídající diferenciální vedení a tento proces je taktován signálem 7xCLK.

Na každé ze čtyř diferenciálních datových linek (Y0P/YOM, Y1P/Y1M, Y2P/Y2M, Y3P/Y3M) je tedy generován 7bitový sériový kód, přenášený synchronně s hodinovými signály na lince CLKP/CLKM.

Zpětný převod sériového kódu na paralelní provádí přijímač, který je součástí LCD panelu, a proto je zcela přirozené, že přijímač je ve skutečnosti zrcadlovým obrazem vysílače.

Rozhraní LVDS se používá pro přenos jak 18bitového barevného kódu (3 barvy po 6 bitech), tak 24bitových barev (3 základní barvy po 8 bitech). Ale na rozdíl od rozhraní TMDS zde není každé barvě přidělen samostatný diferenciální pár, tzn. Každý diferenciální kanál LVDS je navržen tak, aby nesl jednotlivé bity různých barev. Kromě barevných signálů musí být na LCD panel přenášeny také následující:

- horizontální synchronizační signál (HSYNC);

- rámcový synchronizační signál (VSYNC);

- signál povolení dat (DE).

Tyto řídicí signály jsou rovněž přenášeny po diferenciálních kanálech určených pro přenos dat, tzn. podél linií YnP/YnM. Existují tedy dvě možnosti formátu dat přenášených do LCD matice.

První možnost odpovídá 18bitovému barevnému kódu a současně je na vstup vysílače přiváděno 21 bitů dat. Druhou možností je 24bitový barevný kód, ve kterém musí být na vstupu vysílače 27 bitů dat. Rozdíl mezi těmito dvěma možnostmi je formálně malý a odráží se v tabulce 3.

Tabulka 3.

18bitová barva	24bitové barvy
R0-R5	R0-R7
G 0- G 5	G 0- G 7
B 0- B 5	B 0- B 7
HSYNC	HSYNC
VSYNC	VSYNC

Obecné schéma vysvětlující architekturu rozhraní LVDS je uvedeno na obr. 19.

Obr.19

Které barevné bity a servisní signály budou přenášeny po diferenciálním vedení, je určeno signály přivedenými na vstup odpovídajícího posuvného registru vysílače. V tomto případě je samozřejmě nutné chápat, že přijímač umístěný na LCD panelu provede konverzi v obráceném pořadí a na jeho výstupu bude získán přesně stejný datový formát. A to vše znamená, že velmi specifický LCD panel je vázán na konkrétní ovládací desku monitoru. Toto připojení LCD panelu k řídící desce je samozřejmě pro většinu výrobců nepohodlné, protože žádné sjednocení neexistuje. Proto de facto téměř všichni výrobci LCD displejů a LCD panelů používali velmi specifický formát vstupních dat, který umožňoval připojit jakýkoli panel k jakékoli desce. Tento datový formát se stal základem standardu vyvinutého sdružením VESA a dnes můžeme říci, že LVDS se stalo jednotným rozhraním, které jasně definuje přenosový protokol, formát vstupních dat, konektor a vývod konektoru. Na tento standard budeme spoléhat, protože aktuálně vyráběné panely mu přesně odpovídají a setkat se s unikátními rozhraními LVDS je téměř nemožné.

Standardní verze distribuce vstupních signálů vysílače mezi jeho posuvné registry je tedy uvedena na obr. 20.

Obr.20

V důsledku toho vypadá protokol přenosu dat přes rozdílové kanály rozhraní LVDS tak, jak je znázorněno na obr. 21.

Obr.21

Jak ukazuje pečlivá analýza obr. 20 a obr. 21, rozhraní je vysoce univerzální, v důsledku čehož byla ve skutečnosti vyřešena otázka kompatibility LCD panelů a řídicích desek. Vývojář monitoru má navíc možnost se prakticky nestarat o sladění barevné bitové hloubky scaleru a LCD panelu. Takže pokud se například vývojář rozhodl použít levnější LCD panel (s 18bitovým barevným kódováním), pak se v rozhraní nepoužívá diferenciální kanál RX3, v důsledku čehož jsou bity barvy vyššího řádu prostě „odříznout“. Ale při vývoji dražšího modelu monitoru, který používá LCD panel s 24bitovým kódováním, výrobce používá stejnou řídicí desku a nemění ani programový kód svého mikroprocesoru a tento panel jednoduše připojí přes plně funkční rozhraní – a vše funguje. Kromě toho může výrobce monitoru ve svém produktu použít libovolnou matici od libovolného výrobce, pokud je vybaven rozhraním LVDS a má odpovídající tvarový faktor (který je mimochodem také standardizován). Samozřejmě ne vždy se takto primitivním způsobem získá široká škála monitorů, ale ani tento způsob není radno podceňovat. Dalším pozitivním aspektem používání LVDS je, že toto vše dává široké možnosti servisním specialistům při opravách LCD monitorů.

Rozhraní LVDS lze v zásadě použít pro přenos jakýchkoli digitálních dat, což dokazuje široké použití LVDS v telekomunikačním průmyslu. Stále je však nejrozšířenější jako zobrazovací rozhraní. Pro zvýšení propustnosti tohoto rozhraní vývojářská společnost (National Semiconductor) rozšířila rozhraní LVDS a zdvojnásobila počet diferenciálních párů používaných pro přenos dat, tzn. nyní je jich osm (viz obr. 22).

Obr.22

Toto rozšíření se nazývá LDI - LVDS Display Interface. Specifikace LDI navíc zlepšuje vyvážení stejnosměrných linek zavedením redundantního kódování a na každé hraně takového signálu se provádí hradlování (což umožňuje zdvojnásobit množství přenášených dat bez zvýšení hodinové frekvence). LDI podporuje datové rychlosti až 112 MHz. V dokumentaci se tato specifikace nachází i pod názvem OpenLDITM a u tuzemských odborníků rezonoval termín „dual-channel LVDS“.

Zajímavostí je, že rozhraní LVDS (LDI) má 8 diferenciálních párů pro přenos dat a dva diferenciální páry pro hodinové signály, tzn. LDI má dva prakticky nezávislé plnohodnotné kanály, z nichž každý je taktován vlastním hodinovým signálem. Připomeňme, že v dvoukanálovém TMDS jsou oba datové kanály taktovány jediným hodinovým signálem.

Přítomnost dvou kanálů vám přirozeně umožňuje zdvojnásobit šířku pásma rozhraní, protože informace o dvou pixelech lze přenášet v jednom taktu pixelů. V tomto případě je jeden kanál určen pro přenos sudých bodů obrazovky (Even channel) a druhý je určen pro liché body obrazovky (Odd channel).

Použití jednokanálového nebo dvoukanálového LVDS je určeno následujícími charakteristikami LCD panelu a monitoru:

- velikost obrazovky;

- rozlišení;

- snímková frekvence, tzn. určeno provozním režimem.

Konektor rozhraní LVDS lze dnes považovat za standardní, tzn. počet pinů konektoru a pořadí distribuce signálu mezi piny je stejné pro všechny LCD panely libovolného výrobce. Jediný rozdíl mezi konektory může být jejich design:

- konektor pro plochý plochý kabel nebo tradiční konektor pro běžné propojovací vodiče;

- přítomnost nebo nepřítomnost obrazovky;

- přítomnost nebo nepřítomnost dalších zemnících kontaktů na okrajích konektoru;

- konektory s různou roztečí mezi kontakty atd.

Standardní konektor LVDS je považován za 30kolíkový, i když na jeho stranách mohou být další dva nebo čtyři kolíky, které plní funkci „uzemnění“. Tyto kontakty ve standardní verzi nejsou očíslovány, ale jsou označeny jako „Frame“ a jsou spojeny se zemí obvodu. Někdy se však na schématech můžete setkat s tím, že konektor LVDS je označen jako 32pinový. V tomto případě je třeba mít na paměti, že nejvzdálenější kontakty (1 a 32) jsou přesně kontakty „rám“, bez kterých se rozhraní okamžitě změní na standardní 30kolíkový konektor. Pořadí distribuce signálů rozhraní LVDS mezi kontakty propojovacího konektoru a jejich tradiční označení jsou uvedeny v tabulce 4. 30pinový konektor je plně funkční a je určen pro dvoukanálový LVDS. U LCD panelů s malou velikostí obrazovky (15 palců) se nejčastěji používá jednokanálový LVDS, protože jeho propustnost je zcela dostatečná. V tomto případě je použita část rozhraní, která odpovídá lichému kanálu LVDS, zatímco řádky sudého kanálu mohou zcela chybět.

Tabulka 4.

№	Označení	Popis
Rám
	RXO 0-	"-" pro rozdíl. páry č. 0 lichého kanálu
	RXO 0+	"+" pro rozdíl. páry č. 0 lichého kanálu
	RXO1-	"-" pro rozdíl. páry č. 1 lichého kanálu
	RXO1+	"+" pro rozdíl. páry č. 1 lichého kanálu
	RXO2-	"-" pro rozdíl. páry č. 2 lichého kanálu
	RXO2+	"+" pro rozdíl. páry č. 2 lichého kanálu
		Země
	RXOC-	"-" pro rozdíl. signální páry CLK lichý kanál
	RXOC+	"+" pro rozdíl. signální páry CLK lichý kanál
	RXO 3-	"-" pro rozdíl. páry č. 3 lichého kanálu
	RXO3+	"+" pro rozdíl. páry č. 3 lichého kanálu
	RXE0-	"-" pro rozdíl. páry č. 0 sudého kanálu
	RXE0+	"+" pro rozdíl. páry č. 0 sudého kanálu
		Země
	RXE1-	"-" pro rozdíl. páry č. 1 sudého kanálu
	RXE1+	"+" pro rozdíl. páry č. 1 sudého kanálu
		Země
	RXE2-	"-" pro rozdíl. páry č. 2 sudého kanálu
	RXE2+	"+" pro rozdíl. páry č. 2 sudého kanálu
	RXEC-	"-" pro rozdíl. signální páry Dokonce i kanál CLK
	RXEC+	"+" pro rozdíl. signální páry Dokonce i kanál CLK
	RXE3-	"-" pro rozdíl. páry č. 3 sudého kanálu
	RXE3+	"+" pro rozdíl. páry č. 3 sudého kanálu
		Země
		Země
	NC (DE/ID)	Nepoužito. Někteří výrobci používají tento kontakt jako signál rozlišení matice nebo identifikační signál. Jiné použití tohoto kontaktu je také povoleno.
		Země
		Napájecí napětí (+12 V /+5 V /+3,3 V )
		Napájecí napětí (+12 V /+5 V /+3,3 V )
		Napájecí napětí (+12 V /+5 V /+3,3 V )
Rám		Rám, rám konektoru (připojený k zemi)

Rozhraní LVDS také dodává napájecí napětí pro prvky matice LCD. Toto napětí, označené VCC v tabulce 4, může být jedním ze tří jmenovitých napětí:

- +3,3 V (obvykle pro 15palcové matrice);

- +5V (pro 15palcové a 17palcové matrice);

- +12V (obvykle pro 19palcové matice a větší).

Rozhraní LVDS tedy poskytuje nejlepší všestrannost ze všech rozhraní pro připojení LCD panelu k hlavní desce monitoru. Stejně jako u TMDS musí být na hlavní desce monitoru vysílač LVDS a panel LCD musí obsahovat přijímač LVDS. Vysílač i přijímač mohou být buď samostatné mikroobvody (což je dnes poměrně vzácné), nebo mohou být součástí scaleru, respektive TCON.

Pokud je vysílač realizován ve formě samostatného mikroobvodu, pak je nutné vzít v úvahu, že každý takový mikroobvod je funkčně kompletním zařízením, které zajišťuje konverzi a přenos dat z jednoho kanálu. Přirozeně v tomto případě budete muset pro uspořádání dvoukanálového LVDS použít dva identické čipy vysílače. A zde je zcela jasné, že jeden vysílačový čip představuje sudý datový kanál a druhý – lichý. Příklad takového rozhraní je na obr. 23, který ukazuje rozhraní LVDS monitoru Samsung SyncMaster 172T. Tento monitor používá čipy NT7181F jako vysílače LVDS. V diagramu byste si měli povšimnout, že 30kolíkový konektor LVDS (CN402) je zrcadlovým obrazem pinu, který je uveden v tabulce 4 (tj. v tabulce 4 jsme prezentovali rozložení signálů přes kontakty konektoru na straně LCD matice).

Obr.23

Je třeba zmínit, že někdy se přesto můžete setkat s nestandardními konektory rozhraní LVDS. To platí zejména pro monitory již zastaralých modelů. Rozšířil se 20pinový konektor, který se často vyskytuje u monitorů LG, Philips, Samsung a dalších značek, které používají matrice těchto výrobců. 20pinový konektor byl použit pro jednokanálový LVDS i dvoukanálový LVDS. Je třeba poznamenat, že neexistují žádné normy pro distribuci signálů přes kontakty těchto konektorů. Tedy konkrétně Samsung poměrně hojně používal tzv. 20pinový LVDS konektor v 15palcových panelech, i když ve skutečnosti je na tomto konektoru 22pinů. Tento konektor byl určen pro jednokanálový LVDS a rozložení signálu na něm je uvedeno v tabulce 5.

Tabulka 5.

№	Označení	Popis
		Napájecí napětí (+3,3 PROTI)
		Napájecí napětí (+3,3 PROTI)
		Země
		Země
	RX 0-	"-" pro rozdíl. dvojice č. 0
	RX 0+	"+" pro rozdíl. dvojice č. 0
		Země
	RX1-	"-" pro rozdíl. páry č.1
	RX1+	"+" pro rozdíl. páry č.1
		Země
	RX2-	"-" pro rozdíl. páry č. 2
	RX2+	"+" pro rozdíl. páry č. 2
		Země
	RXC-	"-" pro rozdíl. signální páry CLK
	RXC+	"+" pro rozdíl. signální páry CLK
		Země
	RX 3-	"-" pro rozdíl. páry č. 3
	RX3+	"+" pro rozdíl. páry č. 3
		Země
		Napájecí napětí (+3,3 PROTI)
	Rám	Země
	Rám	Země

Příklad jednokanálového rozhraní LVDS s 22pinovým konektorem a samostatným čipem vysílače je na obr. 24. Obr.

Obr.24

Philips a LG také používaly 22pinový konektor, ale na rozdíl od Samsungu měl tento konektor zcela jiný pinout (viz tabulka 6).

Tabulka 6.

№	Označení	Popis
	Rám	Země
	Rám	Země
		Nepoužito
	FR 0 M	"-" pro rozdíl. dvojice č. 0
		Země
	FR 0 P	"+" pro rozdíl. dvojice č. 0
		Napájecí napětí (+5 PROTI)
	FR1M	"-" pro rozdíl. páry č.1
		Země
	FR1P	"+" pro rozdíl. páry č.1
		Napájecí napětí (+ 5V)
	FR2M	"-" pro rozdíl. páry č. 2
		Země
	FR2P	"+" pro rozdíl. páry č. 2
		Země
	FCLKM	"-" pro rozdíl. signální páry CLK
		Země
	FCLKP	"+" pro rozdíl. signální páry CLK
		Země
	FR 3 M	"-" pro rozdíl. páry č. 3
		Země
	FR3P	"+" pro rozdíl. páry č. 3

Navíc relativně moderní 15palcové monitory LG, jako je LG Flatron L1510P, používaly skutečný 20pinový jednolinkový datový konektor LVDS. Rozložení signálů mezi kontakty tohoto konektoru je uvedeno v tabulce 7.

Tabulka 7.

№	Označení	Popis
		Nepoužito
		Země
		"+" pro rozdíl. páry č. 3
	Y 3M	"-" pro rozdíl. páry č. 3
		Země
	CLKP	"+" pro rozdíl. signální páry CLK
	CLKM	"-" pro rozdíl. signální páry CLK
		Země
		"+" pro rozdíl. páry č. 2
		"-" pro rozdíl. páry č. 2
		Země
		"+" pro rozdíl. páry č.1
	Y 1 M	"-" pro rozdíl. páry č.1
		Země
	Y 0 P	"+" pro rozdíl. dvojice č. 0
	Y 0 M	"-" pro rozdíl. dvojice č. 0
		Země
		Země
		Napájecí napětí (+3. 3V/ +5V)
		Napájecí napětí (+3. 3V/ +5V)

Další verze 20pinového konektoru rozhraní LVDS byla použita společnostmi Philips a LG v maticích 15/17 a 18 palců, ve kterých byl přenos dat prováděn pomocí 2kanálového LVDS. 20pinový konektor byl přitom určen výhradně pro přenos dat a nemá napájecí a zemnící kontakty. Napájecí napětí a signálová zem matice LCD jsou v tomto případě vyvedeny na jiný konektor, obvykle 5pinový. Distribuce dvoukanálových signálů LVDS přes kontakty 20kolíkového konektoru u monitorů Philips a LG je uvedena v tabulce 8.

Tabulka 8.

№	Označení	Popis
	FR3P	"+" pro rozdíl. páry č. 3 (lichý kanál)
	FR3M	"-" pro rozdíl. páry č. 3 (lichý kanál)
	FCLKP	"+" pro rozdíl. signální páry CLK (lichý kanál)
	FCLKM	"-" pro rozdíl. signální páry CLK (lichý kanál)
	FR2P	"+" pro rozdíl. páry č. 2 (lichý kanál)
	FR2M	"-" pro rozdíl. páry č. 2 (lichý kanál)
	FR1P	"+" pro rozdíl. páry č. 1 (lichý kanál)
	FR1M	"-" pro rozdíl. páry č. 1 (lichý kanál)
	FR0P	"+" pro rozdíl. páry č. 0 (lichý kanál)
	FR0M	"-" pro rozdíl. páry č. 0 (lichý kanál)
	SR3P	"+" pro rozdíl. páry č. 3 (sudý kanál)
	SR3M	"-" pro rozdíl. páry č. 3 (sudý kanál)
	SCLKP	"+" pro rozdíl. signální páry CLK (sudý kanál)
	SCLKM	"-" pro rozdíl. signální páry CLK (sudý kanál)
	SR2P	"+" pro rozdíl. páry č. 2 (sudý kanál)
	SR2M	"-" pro rozdíl. páry č. 2 (sudý kanál)
	SR1P	"+" pro rozdíl. páry č. 1 (sudý kanál)
	SR1M	"-" pro rozdíl. páry č. 1 (sudý kanál)
	SR0P	"+" pro rozdíl. páry č. 0 (sudý kanál)
	SR0M	"-" pro rozdíl. páry č. 0 (sudý kanál)

Jak je z toho všeho patrné, při použití 20pinového konektoru na matici LCD není třeba hovořit o kompatibilitě panelů různých výrobců (právě tento problém se snažili vyřešit zavedením standardního 30- kolíkový konektor).

Ještě jednou si prosím všimněte, že rozmístění konektorů ve všech tabulkách je zobrazeno ze strany matice LCD. To znamená, že na desce hlavního monitoru je to v obráceném pořadí.

Již nějakou dobu se v internetovém obchodě Aliexpress objevují displeje z tekutých krystalů s úhlopříčkou 2,2 palce a rozlišením 240RGBx320 za velmi lákavou cenu. Byl jsem mezi těmi v pokušení a koupil jsem pár takových produktů za 90 rublů. za kus. Výhledově mohu říci, že dobrodružství dopadlo úspěšně: navzdory měkkému obalu, falešnému číslu skladby a nesrovnalosti mezi modelem displeje, zboží dorazilo bez poškození, obrazovky byly připojeny, testovány a nebyly zjištěny žádné závady. Ale jak se říká, pohádka brzy vypráví své...

Připojení tohoto typu obrazovek není extrémně obtížný úkol. Ale pod jednou podmínkou - dostupností technické dokumentace, která by v co nejmenší podobě měla obsahovat účel LCD pinů, seznam příkazů a inicializační algoritmus. V některých případech jsou vyžadována další „tajemství“. Abych nebyl „šťastným“ majitelem sice ne drahého, ale zbytečného harampádí, prohledal jsem předem internet a stáhl dokumentaci. Ale poté, co jsem obdržel obálku poštou, jako mnoho „bratrů štěstí“, byl jsem překvapen, když jsem v ní našel... ne přesně ty LCD, které byly v popisu prodejce. Jediné, co tomu odpovídalo, byla úhlopříčka a rozlišení. Rozlišení jsem však mohl zkontrolovat později – až po zapnutí. Rozdíly začaly u počtu pinů – bylo jich 32 místo slibovaných 26. Informace jsem teď musel hledat na reálném displeji. Nebudu říkat, že hledání bylo dlouhé a obtížné, ale to jen díky tomu, že podobné téma již bylo otevřeno na jednom z fór: http://forum.easyelectronics.ru/viewtopic.php?f =9&t=22577 Muži, kteří se ocitli v podobné situaci, jsme získali potřebné informace.

Nyní bylo potřeba otestovat displeje. A to znamenalo minimálně fyzické připojení a vytvoření programu pro jejich inicializaci a testování. Bylo nutné sestavit určitý obvod pro testování displejů, aniž by bylo možné tento obvod sám otestovat kvůli nedostatku známého dobrého LCD. To znamenalo, že obvod musel být extrémně jednoduchý.

Tak jednoduché, že pravděpodobnost chyby v něm bývá nulová. Měl by být také co nejvíce otevřený, aby bylo možné jeho činnost snadno kontrolovat například v režimu krok za krokem měřením napětí na svorkách LCD. Bylo nutné zvolit: sestavit obvod s mikrokontrolérem nebo bez něj. Přednost byla dána druhé možnosti. Jednak tím odpadla nutnost psát program pro řadič a obtěžovat se jeho laděním. Za druhé, k uspořádání režimu krok za krokem nebylo třeba vymýšlet nic zvláštního. Za třetí, při provádění změn v programu nebylo potřeba nic flashovat – stačilo změny uložit do textového souboru a program bylo možné spustit znovu. Tato metoda má snad jen jednu nevýhodu - nízkou rychlost záznamu informací na LCD. Bylo však rozhodnuto přijmout tuto nevýhodu s ohledem na účel tohoto režimu. Neměl jsem v úmyslu používat LCD s tímto způsobem připojení stále. Potřeboval jsem se jen ujistit, že obrazovky fungují správně, zjistit algoritmus pro jejich inicializaci, experimentovat a otestovat je. Níže popsaný obvod si s těmito úkoly dobře poradil. Vyplnění celé obrazovky grafickými informacemi s její pomocí trvá samozřejmě poměrně dlouho – na LCD je potřeba přenést velké množství informací, a to i přesto, že rozhraní LCD je implementováno jeho softwarovou emulací, a to i přes posuvné registry, také řízené softwarem. Doba inicializace, stejně jako doba nastavování LCD režimů, však není tak dlouhá a pohybuje se v přijatelných mezích. To je vysvětleno skutečností, že k inicializaci nebo konfiguraci stačí provést maximálně několik desítek operací zápisu.

2. Schéma zařízení

Pojďme se blíže podívat na postup připojení LCD, které nese tajemné nápisy TC220-85-C-P4-J-E a TFT8K0291FPC-A1.

Rýže. 2.

1 . O účelu prvního výstupu mohu jen spekulovat. Možná to signalizuje fyzickou přítomnost LCD v systému. V každém případě se bez toho obejdete.
2
3 . Napájení +2,8V
4 . Výběr krystalů. Aktivní úroveň je nízká. Její plné využití má smysl, pokud je datová sběrnice využívána pro více než jedno zařízení. V nejjednodušším případě na něj stačí aplikovat konstantu – logickou „0“.
5 . Musí být připojen a programově přístupný. Tento signál má různé úrovně v závislosti na tom, co je zapsáno na LCD: příkaz (0) nebo data (1). To je místo, kde se věci mohou zamotat. Faktem je, že v konceptu vývojářů čipů se namísto konceptu „příkaz“ používá koncept zápisu do „indexového registru“. To je téměř totéž, ale s náznakem krystalové architektury. Registr indexu je ukazatel na adresu registru, kam se budou zapisovat data. Jinými slovy, příkaz je číslo v adresovém prostoru registrů určené pro zápis dat. Data mohou zahrnovat jak nastavení režimu, tak grafické informace.
6 . Záznamový stroboskop. Aktivní úroveň je nízká. Nezapomeňte se připojit. Při vygenerování zapsané informace na datové sběrnici je nutné tento signál přepnout do aktivního stavu a zpět. V tomto případě se informace zaznamenají na LCD.
7 . Stroboskop čtení. Aktivní úroveň je nízká. Nemůžete ho použít tak, že mu předáte konstantu – logickou jednotku. Potřebné pouze v případě, že máte v úmyslu něco přečíst z LCD.
8
9,10,11,12 . Závěry dotykového panelu, který neexistuje.
13 . Společná anoda podsvícení LED. V souladu s tím je připojen k plusu napájení podsvícení.
14,15,16,17 . Podsvícení LED katod. Připojte k záporné straně zdroje napájení podsvícení. Navíc je lepší je nespojovat kvůli rozdílům v parametrech LED.
18 . Pro tento závěr je lepší poskytnout konstantu, ale která z nich je věcí osobních preferencí. Rozhodl jsem se předložit logický celek. Ne, ne proto, že tíhnu víc k jedničkám než k nulám. Faktem je, že v tomto případě jsou schopnosti tohoto displeje odhaleny na maximum. Nutno podotknout, že si vývojáři dali hodně záležet na šířce datové sběrnice a vnitřních registrů. Takže aplikací logické jedničky na tento vstup získáme 9bitovou datovou sběrnici a maximální sadu barevných a jasových gradací. Když je tento vstup nulový, pin 19 (DB9) se stane zbytečným a datová sběrnice se stane 8bitovou.
19...27 . Datová sběrnice DB9...DB17. Bez toho se neobejdete.
28 . Tvrdý reset. Aktivní úroveň je nízká. Je potřeba, ale v nejjednodušším případě k němu můžete připojit i běžné tlačítko s pull-up rezistorem.
29 . Napájení +2,5...3,3V.
30 . Napájení +2,8V.
31 . Připojuje se ke společnému vodiči.
32 . Tento závěr je stvořen pro krásu. Není nutné žádné připojení.

Pro komunikaci s počítačem slouží jednoduchý převodník USB-RS232TTL na čipu PL-2303. Není vůbec nutné používat jen takový převodník, ale má to své výhody. Hlavní je, že není potřeba připojovat další napájení. Všechna napájecí napětí lze získat přímo z tohoto modulu. Kromě obvyklého napětí +5V pro USB má tento modul výstup +3,3V. Proč se tvůrci čipu PL-2303 museli obtěžovat generováním tohoto napětí, opravdu nechápu. Zdálo by se, že napájení zařízení připojených k modulu není jejich starost, ale protože takové napětí již vzniklo, byl by hřích toho nevyužít. Pomocí diody VD1 a rezistoru R29 se napětí 3,3V sníží na přibližně 2,8V a slouží k napájení LCD. Jako VD1 je vhodná jakákoli křemíková dioda.

Mikroobvody DD2 a DD3 jsou napájeny napětím 5V, které je rovněž odstraněno z modulu převodníku rozhraní. Pomocí stejného napájecího obvodu je generován napájecí proud pro podsvícení LED. Velikost tohoto proudu je omezena odpory R30...R33. Nedoporučuje se spojovat katody podsvícení LED mezi sebou.

Děliče napětí jsou namontovány na rezistorech R3...R26. Jsou potřebné ke snížení úrovně logických signálů „1“ přicházejících z výstupů mikroobvodů DD2, DD3 na vstupy LCD. Pokud tak neučiníte, objeví se na LCD vstupech logické napětí „1“, výrazně převyšující napájecí napětí LCD, což je nepřijatelné.

Emulace rozhraní LCD se provádí sekvenčním plněním posuvných registrů DD2 a DD3. Díky přítomnosti dalšího úložného registru v těchto mikroobvodech proces jejich plnění nemění stav výstupů, dokud není na piny 12 přiveden paralelní zatěžovací signál. To vám umožňuje ovládat logickou úroveň libovolného bitu na výstupy Q0...Q7 těchto mikroobvodů, přičemž ostatní výstupy jim zůstanou nezměněny.

Pro naplnění posuvných registrů (74595) jsou vstupní data postupně dodávána na kolík 14 čipu DD2, počínaje nejvýznamnějším bitem. Posun se provádí kladnou hranou hodinového impulsu na pinech 11 obou mikroobvodů. Po dokončení plnění registrů je na vývody 12 mikroobvodů DD2 a DD3 přiveden logický puls, po jehož okraji dochází k současnému (paralelnímu) zobrazování sekvenčně nashromážděných dat na výstupech registrů. Přenos posunutých dat z DD2 do DD3 se provádí pomocí pinu 9 čipu DD2, který odráží stav nejvýznamnějšího bitu posuvného registru a obchází paralelní úložný registr. K ovládání posuvných registrů, jak je popsáno výše, jsou zapotřebí celkem tři signály: datové, posuvné hodiny a paralelní výstupní hodiny.

Tyto signály jsou generovány softwarově na výstupech DTR, RTS a TXD převodníku USB-RS232TTL. Signály DTR, RTS a TXD se v tomto případě používají nestandardním způsobem, ale v tomto není žádný „zločin“ a jak ukazuje zkušenost, tato metoda je docela spolehlivá. Převodník použitý v tomto obvodu nemá vhodně vyvedené výstupy DTR a RTS, takže jsme museli vyříznout okénko v teplem smrštitelném plášti a vodiče připájet přímo na svorky mikroobvodu PL-2303. Tento mikroobvod generuje signál TXD na kolíku 1, DTR na kolíku 2 a RTS na kolíku 3. Ale tento způsob získání přístupu k potřebným signálům není vhodný pro každého - pájení je malé. Vzdálenost mezi prvním a čtrnáctým pinem čipu PL-2303 je pouhých 8,8 mm. Můžete jít i jinou cestou – použijte převodník USB-RS232TTL ve formě adaptérového kabelu. Poté lze z běžného konektoru, jako je port COM, odstranit všechny potřebné signály. V tomto případě bude muset být napájení obvodu organizováno jiným způsobem. Při výměně převodníku USB-RS232TTL za jiný model je třeba počítat s možností inverze (nebo její absence) některých signálů v závislosti na modelu převodníku. Neexistují žádné požadavky na inverzi, které ovlivňují výběr převodníku. Jen je třeba mít na paměti, že může být nutné provést příslušnou úpravu programu (úplně na začátku skriptu, kde jsou popsány ladicí konstanty).

V napájecích obvodech 5 V a 2,8 V je účelné přidat kondenzátory s kapacitou 0,1...1 μF, aby se snížila pravděpodobnost poruchy v důsledku šumu napájecího zdroje.

3. Softwarová část

Hardwarové zapojení tohoto LCD neobsahuje nic zvláštního, pokud si nedáte pozor na devítibitovou datovou sběrnici, která však není děsivá. Ale z hlediska programování tohoto displeje můžeme říci, že jeho tvůrci byli chytří: všechny vnitřní registry jsou považovány za 18bitové (dokonce i indexový registr, který používá pouze 7 bitů), proto se zápis vždy provádí ve dvou operacích (nejprve - nejvýznamnějších 9 bitů, poté - 9 nízkých), instrukce jsou současně 16bitové (což způsobuje zvláštní "zešikmení" s 18bitovým interním zapisovacím registrem) a grafická data využívají všechny 18 bitů, za předpokladu, že datová sběrnice pracuje v 9bitovém režimu. Kromě toho jsou tři základní barevné pixely v jedné triádě také přenášeny ve dvou operacích zápisu: nejprve 6 bitů červené a 3 nejvýznamnější bity zelené, poté 3 nejméně významné bity zelené a 6 bitů modré. Kromě toho byl inicializační algoritmus vynalezen jakoby se záměrem „aby to nepřátelé nehádali“ – ke spuštění tohoto LCD je potřeba spousta složitých nastavení a příkazů.

Rýže. 4. Každý z těchto roztomilých čtverců je nakreslen na pozadí barevného šumu pomocí následujícího algoritmu:

Y = 128;
a=1;
zatímco začátek
Ind="20"; SetIndex(); Dan="0040"; SetData();
Ind="21"; SetIndex();
Given=Str.SetLen.Right(Str.DecToHex(Y),4,"0"); SetData();
Ind="22"; SetIndex();
b = 1;
zatímco b začíná
jestliže (a20) pak

if (b20) pak
Dot="000000000000000000" jinak
Bod="111111000000000000"; //červený
OutToGRAM();
b=b+1;
konec;
Y=Y+1;
a=a+1;
sys.PM();
konec;

Vzhledem k tomu je stěží snadné naprogramovat dotyčný LCD. Vyvozuji tento závěr, když jsem měl možnost srovnání: v minulosti jsem měl možnost „hrát si“ s podobnou obrazovkou, která měla také rozlišení 240x320 a stejnou úhlopříčku. Jenže ono LCD se jim podařilo nastartovat doslova holýma rukama – schéma zapojení se skládalo pouze z baterií (napájení), drátů, tlačítek a neobsahovalo žádné mikroobvody! Datová sběrnice tam byla 8bitová. Každý zápis na LCD se skládal z jedné operace zápisu. Elementární barevné pixely byly každý zakódovány svým vlastním celým byte. Inicializační příkazy bylo nutné zadávat pomocí propojek. Celkem byly ke spuštění displeje potřeba tři příkazy a nebylo to nic složitého. A všechno se povedlo! S LCD popsaným v tomto článku by takový trik nefungoval.

Podívejme se na základní principy programování LCD. Hardwarový resetovací signál (LCD pin 28) může být zcela hardwarově nebo jako v našem případě řízen softwarově. Operace s LCD začíná aplikací aktivní logické úrovně na resetovací vstup, po kterém se tento signál vrátí do neaktivního stavu. Softwarová interakce s LCD dále spočívá v zápisu a čtení z LCD. V nejjednodušším případě si vystačíte pouze s operacemi zápisu. To bylo provedeno v uvažovaném příkladu.

Nyní se podíváme blíže na funkce tohoto LCD, které je třeba vzít v úvahu při jeho programování. Nejprve musíte vědět, že záznam jakékoli informace na tento LCD se provádí ve dvou fázích. To umožňuje přenos 18 bitů přes 9bitovou datovou sběrnici. Neexistují žádné speciální přepínače, které by odlišily první polovinu dat od druhé. Ke „slepení“ 18bitového slova dochází automaticky v rámci displeje. Stačí dodržet posloupnost – nejvýznamnější bity jsou na prvním místě, pak nejméně významné bity. Dále, abychom předešli zmatkům, budeme takový dvojitý záznam nazývat úplným záznamovým cyklem (FRC).

Rozlišuje se mezi přenosem příkazů a dat na LCD. Hardwarově jsou tyto dva typy digitálních řídicích obvodů jasně odděleny pomocí signálu „RS“ (pin 5 displeje). Liší se také data: v závislosti na dříve vyslaném příkazu se může jednat o nastavení režimů a nastavení nebo o grafická data zobrazená na obrazovce. Ve druhém případě lze data přenášet mnohokrát bez opakování zadání příkazu – vnitřní počítadlo adres LCD se po každém PZZ automaticky zvýší o jedničku, což na obrazovce vypadá jako přechod k další RGB triádě elementárních pixelů.

Bez ohledu na to, co se snažíme displeji sdělit, ovládací panel příkazu je vždy na prvním místě. Jiným způsobem se tomu také říká zápis do indexového registru. Kód, který do tohoto registru zadáváme, je v podstatě číslo jednoho z registrů určených pro příjem dat. To znamená, že naplněním indexového registru (předáním příkazu) informujeme ten či onen datový registr, že do něj budou zapsána následná data. Po příkazu PCR se provede jedno nebo více dat PCR. LCD rozlišuje zápis dat a zápis příkazů pomocí svého 5. pinu (RS), který je při zápisu příkazů nastaven na logickou nulu a při zápisu dat na logickou jedničku. To je ve skutečnosti vše, co se týká obecného přístupu k programování LCD, ale existují určité zvláštnosti v distribuci bitů 18bitového slova uvnitř digitálního ovládacího panelu.

Vezměme si například PCP v indexovém registru. Tento registr ve skutečnosti používá pouze 7 bitů. Věnujte pozornost obrázku, který ukazuje shodu mezi informacemi přenášenými a zapsanými do registru.

Data pro daný příkaz jsou 16bitová (kromě grafiky). Následující obrázek ukazuje, jak je 18 bitů přenášených v jedné PCR „sbaleno“ do 16bitového datového registru.

A konečně přenos jednoho plného RGB pixelu (triády) na LCD také není bez zvláštností. Data jedné triády jsou přenášena v jedné PCR. Obrázek ukazuje kódování triády (18 bitů = 6 bitů "R" + 6 bitů "G" + 6 bitů "B").

Kdo chce, může. Je napsán ve formě skriptu (soubor „Test LCD 240RGBx320.pms“ ve složce „PMS“), k jehož provedení je zapotřebí interpret zahrnutý v programu „Perpetuum M“. Můžete také použít přímý odkaz. Výsledkem by měly být dva archivní soubory. Instalace softwaru jednoduše zahrnuje vytvoření nové složky na pevném disku a rozbalení obsahu obou archivů do ní. Poté můžete spustit soubor perpetuum.exe

Program (skript) obsahuje funkce emulace rozhraní LCD, algoritmus inicializace displeje a testy, z nichž dva vyplňují obrazovku černobílými poli a třetí zobrazuje obrázek. Tento program můžete prohlížet a měnit pomocí běžného textového editoru. Před prvním spuštěním programu zkontrolujte název portu použitého ve Správci zařízení Windows a v případě potřeby proveďte příslušnou úpravu textu skriptu (řádek: "PortName="COM4";" - namísto číslo 4 může být i jiné číslo). Také při použití jiného modelu převodníku USB-RS232TTL může být nutné změnit nastavení inverze signálu (řádky skriptu začínající slovem „High“). Inverzi signálů převodníkem USB-RS232TTL můžete zkontrolovat pomocí některého z příkladů obsažených v návodu k programu Perpetuum M (sekce funkcí pro práci s portem).

Najdete ho také zde. Tato tabulka vám pomůže pochopit režimy zobrazení a nastavení.

Kromě PL-2303 existují i další čipy, na kterých jsou vytvořeny převodníky rozhraní podobné tomu použitému v tomto vývoji. Přečtěte si popis jiného převodníku a jak jej lze upgradovat na plnohodnotné USB-RS232TTL.

Oblíbené v kategorii: