Remoticon 2021 // Joey Castillo insegna nuovi trucchi ai vecchi LCD

Al giorno d'oggi gli schermi a cristalli liquidi segmentati sono considerati una tecnologia di visualizzazione piuttosto vecchia e arcaica. Forse ci sono più familiari perché utilizzati nelle calcolatrici e negli orologi, dove trovano ancora un'applicazione regolare. [Joey Castillo] ha deciso che avrebbe potuto ottenere di più da questi display con un po' di modifiche e si è recato su Remoticon 2021 per condividere le sue scoperte.

Gli LCD a segmenti sono solitamente piccoli dispositivi monocromatici realizzati in vetro, che hanno il vantaggio di utilizzare pochissima energia durante il loro funzionamento. Vengono forniti con un layout fisso, che non può essere modificato, quindi sono spesso progettati specificamente per un determinato scopo. Una calcolatrice avrà segmenti disposti per visualizzare i numeri, spesso nel solito modo a 7 segmenti, mentre un orologio può aggiungere segmenti dedicati per visualizzare cose come "AM", "PM" o "ALARM".

La loro natura appositamente progettata significa che sono spesso molto sottili e compatti con layout utili che sono attraenti e adatti alle loro applicazioni specifiche. Rispetto agli LCD per uso generico, come i popolari LCD a caratteri HD44780, spesso hanno un'estetica molto più pulita e un design più elegante poiché sono pensati per essere rivolti al consumatore, piuttosto che utilizzati in una qualsiasi delle milioni di diverse applicazioni industriali.

Il discorso di [Joey] inizia con un'introduzione sul funzionamento degli LCD a segmenti, confrontandoli inizialmente con i LED a 7 segmenti con cui molti di noi hanno familiarità. Tuttavia, gli LCD sono leggermente diversi nel loro funzionamento, con i segmenti che si scuriscono quando esiste un differenziale di tensione e sono pilotati con segnali CA anziché CC. [Joey] spiega come pilotare i segmenti LCD in questo modo, fornendo un esempio di CircuitPython che ne dimostra la realizzazione.

Viene descritto in dettaglio anche il multiplexing, una tecnica utilizzata in molti LCD a segmenti per consentire loro di essere pilotati con meno pin IO. L'esplorazione dei pin LCD su un orologio da polso Casio F-91W standard mostra come funziona la tecnica ed è facile seguirla vedendo i segnali visualizzati chiaramente su un oscilloscopio. [Joey] spiega anche che generare tutti i segnali necessari è facile se si acquista un microcontrollore con un controller LCD a segmenti integrato, come il Microchip SAM L22.

Come primo esempio di ciò che si può ottenere hackerando i segmenti LCD, [Joey] mostra come ha riproposto il display della Casio Databank DB-36. Il display LCD ha 55 connessioni e tonnellate di segmenti ed è collegato con strisce zebrate, un metodo piuttosto delicato per collegare un display LCD a segmenti. Usando del nastro adesivo, blocca uno spillo che va al display LCD, rimonta l'orologio e cerca quali segmenti non funzionano più. Questa tecnica consente di mappare rapidamente la piedinatura del display.

Ovviamente, però, se stai effettuando il reverse engineering di un display, sei limitato a utilizzare i segmenti così come disposti dai progettisti originali. Come [Joey] spiega felicemente, però, puoi effettivamente realizzare i tuoi display LCD a segmenti personalizzati senza troppi problemi! Lo ha già fatto lui stesso, creando un duplicato da abbinare al Casio F-91W in un fattore di forma compatibile con Feather per facilitare lo sviluppo della scheda Sensor Watch. Esiste un requisito quantitativo, ma puoi finire per spendere meno di $ 1 per unità per grandi ordini.

Sebbene gli LCD a segmenti siano obsoleti e basilari, rappresentano comunque un'ottima tecnologia per qualsiasi progetto a basso consumo che necessiti di visualizzare alcuni dati. Dopotutto, basti pensare a quanto tempo può durare un orologio da polso digitale medio con una singola batteria a bottone! Il discorso di [Joey] è un'ottima introduzione se sei interessato a sfruttare questi display, sia nell'hardware esistente che creandone uno tuo da zero!