Wie tausche ich LCD-Displays gegen 7-Segment-LEDs aus?

Ich habe eine billige Funkuhr gekauft und möchte einen Hack machen, der das vorhandene LCD-Display durch 7-Segment-LEDs ersetzt. Mit meinem Voltmeter im AC-Modus kann ich Spannungen (in Bezug auf Batterie-Minus) an den Anschlüssen zum LCD von 0,4 V (vermutlich aus) 1,4-1,6 V (vermutlich ein) messen. Ich kenne die Wellenform oder Frequenz dieser Spannung nicht, aber ich schätze, ich kann sie messen, wenn ich irgendwo ein Oszilloskop finde.

Wie wandle ich diesen Wechselstrom in ein Logiksignal um, das zum Ansteuern des 7-Segments verwendet werden kann? Gibt es einen Standard bezüglich LCD-Treiberspannungen? Gibt es für diesen Zweck einen einzelnen Laufwerkschip? Benötige ich Transistoren, Operationsverstärker oder einen Chip, um genügend Strom zu erzeugen?

LCD-Uhr 7-Segment-LED

UPDATE: Es gibt absolut keine Logik im Display selbst - es ist nur eine Glasplatte (mit Flüssigkristall). Ich kann sogar das Display kurzzeitig mit DC einschalten. Alle auf dem Bild zu sehenden Anschlüsse steuern das Display direkt an.

Update ( Wikipedia LCD ) sagt:

Sowohl das Flüssigkristallmaterial als auch das Material der Ausrichtungsschicht enthalten ionische Verbindungen. Wenn ein elektrisches Feld einer bestimmten Polarität über einen längeren Zeitraum angelegt wird, wird dieses ionische Material von den Oberflächen angezogen und verschlechtert die Geräteleistung. Dies wird entweder durch Anlegen eines Wechselstroms oder durch Umkehren der Polarität des elektrischen Felds beim Adressieren der Vorrichtung vermieden (die Reaktion der Flüssigkristallschicht ist unabhängig von der Polarität des angelegten Felds identisch). Anzeigen für wenige einzelne Ziffern und/oder feste Symbole (wie bei Digitaluhren und Taschenrechnern) können mit unabhängigen Elektroden für jedes Segment realisiert werden.

Das ist ein langer Name :)
1996 fand ich in einem elektronikmagazin (wahrscheinlich 'electronics for you' oder elektor, ich erinnere mich nicht) ein projekt einer elektronischen "lcd-uhr", die auf einer armbanduhr basiert. wo die Signale für die LCD-Anzeige verstärkt wurden, indem einige Paare von SL100 und SK-100 verwendet wurden, um 3&1/2 LED-Anzeigen anzusteuern, die in einer Matrix-Anordnung verbunden waren. Ich suche immer noch nach dem Projekt.
LCDs werden mit Wechselstromsignalen angesteuert. Es ist wichtig, dass auf einem LCD kein durchschnittlicher Gleichstrom vorhanden ist, da er sonst beschädigt wird. Diese AC-Wellenformen sind nicht zum Ansteuern von LEDs geeignet, zusätzlich zu den völlig unterschiedlichen Leistungsanforderungen.

Antworten (6)

Ich weiß, dafür ist es viel zu spät, aber vielleicht versucht jemand, AC-Signale für LCD in TTL-Signale umzuwandeln, um eine 7-Segment-LED anzusteuern. Ich bin auf dieses Problem gestoßen, als mein Boiler-Controller-LCD so viele Segmente verloren hat, dass es schwierig war, die Temperatur und die Einstellungen abzulesen. Ich habe die Protokolle und Signalpegel untersucht, die LCD-Displays steuern, und ich denke, ich habe einen Weg gefunden, Signale umzuwandeln.

Zunächst müssen Sie wissen, wie viele Segmente von einer Signalleitung angesteuert werden und wie viele „gemeinsame“ Signale Sie haben. Außerdem müssen Sie wissen, welche Kombination aus Segmentsignal und gemeinsamem Signal das Segment auf dem LCD ein-/ausschaltet. Dies kann mit Multimeter oder noch besser mit Zielfernrohr festgestellt werden. Ihr Original-LCD-Treiber muss funktionieren und Sie sollten in der Lage sein, das Display anzusteuern (zu viel zu schreiben, wie es geht, aber es ist ein einfacher Prozess).

Nun, die Schaltung zur Umwandlung von LCD-Signalen in LED (TTL) wird nicht so einfach sein, wie es oben vorgeschlagen wurde. Das Segment ist eingeschaltet, wenn die Differenzspannung zwischen dem gemeinsamen Signal und dem Segmentsignal mehr als 2/3 der Versorgungsspannung des Treibers beträgt. Dies könnte nur 2 ms oder weniger dauern. Das Segment ist AUS, wenn diese Differenzspannung kleiner als 1/3 der Versorgungsspannung ist. Das ist einfach - oder?

Jetzt müssen Sie diesen Impuls erfassen, lange genug halten (latchen) und an das entsprechende LED-Segment ausgeben. Sie müssen daran denken, dass Sie das Differenzsignal zwischen der gemeinsamen Leitung und der Segmentleitung erkennen müssen. Ich denke, das ist es.

Ich erwarte nicht, dass irgendjemand mehr hier posten wird, und ich erwarte auch nicht, dass irgendjemand versucht, dies zu bauen. Es lohnt sich nicht, es sei denn, Sie sind verzweifelt oder haben zu viel Zeit zur Verfügung. Ich habe es sicher nicht gebaut.

Wie ich, sind Sie zu dem Schluss gekommen, dass dies in der Praxis nie gemacht wird, obwohl es möglich ist.

Das kann mehr Ärger machen, als es wert ist. Der Treiber wird wahrscheinlich eine ~30-Hz-Rechteckwelle auf die Backplane legen und Segmente einschalten, indem er sie mit der Umkehrung davon ansteuert, und möglicherweise sogar das In-Phase-Signal, wenn das Segment ausgeschaltet ist.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

In diesem Fall bekommt das Segment immer ein Signal und dann funktioniert Olis Lösung nicht.

Noch schlimmer wäre ein mehrstufiges Laufwerk; Dann würde das Signal so aussehen:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Nicht hübsch. Es kann einfacher sein, nur den Empfänger zu verwenden und den Controller durch Ihren eigenen zu ersetzen. Der WWVB / DCF77-Empfänger ist ein separater IC und höchstwahrscheinlich über drei Drähte mit dem Controller verbunden: Masse, Daten (vom Empfänger zum Mikrocontroller) und aktivieren (vom Mikrocontroller zum Empfänger). Die Freigabe ist erforderlich, da der Empfänger einige mA verbraucht und bei Dauerbetrieb den Akku zu schnell entladen würde. An einer Funkuhr, die von einer einzelnen AA-Batterie gespeist wurde, habe ich 3 mA bei eingeschaltetem Empfänger und 7 µA bei ausgeschaltetem Empfänger gemessen.

Die TI MSP430-Familie ist für ihren geringen Stromverbrauch bekannt. Sie müssen Ihre eigene Software schreiben, aber die Codierung von WWVB und DCF77 ist sehr einfach gehalten: Die ersten Decoder verwendeten die gängige TTL-Logik anstelle von Mikrocontrollern, die damals nicht verfügbar waren. Mikrocontroller können komplexe Protokolle decodieren, aber mit TTL würden Sie zu viele ICs benötigen, daher das einfache Codierungs- und Modulationsformat.

Danke – das klingt wirklich so, als wüssten Sie viel. Ich kann das Signal nicht an anderen Stellen als am Display hacken - es gibt nur einen Chip und von der Art, die wie ein schwarzer Plastiktropfen direkt auf der Platine aussieht. Ich glaube nicht, dass das Signal nur eine Phasenverschiebung ist, da ich zwei verschiedene AC-Pegel messen kann. Ich brauche wirklich ein Oszilloskop, bevor ich mit diesem Projekt fortfahre: o)

Sie könnten ein Oszilloskop verwenden, um das Ansteuersignal zu überprüfen, aber wenn es sich nur um ein LCD ohne integrierten Ansteuer-IC handelt, wird es wahrscheinlich mit einer Wechselspannung zwischen etwa 50 und 500 Hz angesteuert.

Um dies für die Ansteuerung Ihrer 7-Segment-LED-Anzeige umzuwandeln, können Sie eine Diode (möglicherweise einen Schottky benötigen, wenn die Ansteuerspannung niedrig ist) verwenden, die einen RC-Tiefpassfilter speist (Abschaltung < 30 Hz. Etwa 1 kΩ und 10 uF würden ausreichen), um abzuleiten eine Gleichspannung, dann verwenden Sie diese, um die Basis eines Transistors anzusteuern, der das Segment Ihrer Anzeige steuert (unter der Annahme einer gemeinsamen Anodenanzeige mit NPN an Kathoden).

LCD bis 7-Segment

Kann ich es damit versuchen?: 1N4148 -> (1kΩ und 10uF) -> BC547 -> LED-Segment. Brauche ich einen Basiswiderstand am Transistor?
Ja, das können Sie versuchen, es ist kein Basiswiderstand erforderlich, da der Tiefpassfilter einen hat. Verwenden Sie 1k für den Widerstand, es wird eine schnellere Reaktion geben.

Nur eine Vermutung, aber es ist wahrscheinlich kein Wechselstromsignal, sondern entweder ein paralleler Adress- / Datenbus oder eine serielle Kommunikation zum Display. Viele LCDs verwenden einen 4-Bit- oder 8-Bit-Bus oder SPI/I2C. Ich denke, Sie müssen am Ende herausfinden, was die LCD-Marke ist, damit Sie das Protokoll erhalten können. Wenn es sich um einen standardmäßigen grafischen Controller handelt, können Sie das Protokoll wahrscheinlich im Internet abrufen. Aber dann müssen Sie einen Befehlsparser schreiben, um herauszufinden, was an die Anzeige gesendet wird, damit Sie herausfinden können, wie Sie die Segmente auf Ihrer 7-Segment-Anzeige aufleuchten lassen.

Nein - die ganze Logik ist auf dem Brett. Das Display selbst ist nur das Display. Es wird mit Wechselstrom von der Platine angesteuert. Denken Sie daran, dass dies eine billige Uhr ist - es gibt nur einen Chip - kein Bus oder Datenprotokoll zum Ansteuern des Displays.

Ich nehme an, Sie könnten immer versuchen, den Reflektor von der Rückseite des LCD zu entfernen und Fotodetektoren anzuordnen, um die Segmente zu scannen und sie auf eine LED-Anzeige zu kopieren. Oder machen Sie einfach, was Oil Glaser vorgeschlagen hat, aber mit einem Trimpot. Auf diese Weise können Sie eine Ziffer eingeben und das Trimmpoti einstellen, bis die LED-Anzeige die eingegebene Ziffer korrekt anzeigt. Ima gehen Sie voran und versuchen Sie zuerst das letztere.

Ich habe festgestellt, dass es mehrere Backplanes gibt und dass die beteiligten Spannungen zwischen mehreren verschiedenen Pegeln wechseln. Es ist daher äußerst schwierig, ein 7-Segment-Signal zu extrahieren. Es ist nicht nur eine Verstärkung erforderlich, sondern auch eine Menge logischer Tests der verschiedenen Spannungspegel.

Am besten finde ich eine Funkuhr, die bereits eine LED-Anzeige hat. Ich war bis jetzt erfolglos.