Deska pro 8-místné LED displeje v multiplexu
pro znakovky Tesla LQ420 a kompatibilní
Ještě v době teoretických úvah o možnosti vylepšení 8-místného displeje z ME1988 se sériovým stykem jsem usoudil, že by se mi hodila samotná deska W507 pro 8 sedmisegmentových znakovek Tesla LQ420 (SA) a kompatibilních. Měl jsem totiž v zásobách dostatek znakovek LQ425 a tyto jsou stále dobře a levně sehnatelné. Jejich obrovskou výhodou je, že již obsahují červený filtr. Také mají malou spotřebu. Nevýhodou je umístění desetinné tečky, která je vždy před vlastním znakem (vlevo). Ačkoliv svou logiku to má.
Kouknul jsem k Bučkovi a zjistil jsem, že desku W507 stále nabízí. Jenže deska nemá prokovy, muselo by se vrtat a za ty prachy (45,-Kč v 2022) jistě bude z Číny taky, ale vrtaná, prokovená, s maskou a potiskem. Navíc jsem si usmyslel, že by na desce již mohly být pozice pro předřadné odpory segmetů. Svěřil jsem se s nápadem EC1045 a ten desku ihned pod názvem 7SD8 nakreslil. No, on se při kreslení nejprve trochu "zasnil" a jak tak kopíroval bloky, vznikla nejprve deska 7SD9 pro 9 znakovek:-) Nakonec ji také dotáhl do konce. PMI-80 přeci má 9-místný displej:-) Nicméně do Číny jsem zatím poslal jen 8-místnou 7SD8:
Deska 7SD8
jako všechny desky od EC1045 jsou i 7SD8 parádní. Umožňují osadit 8 znakovek Tesla LQ420 a kompatibilních (LQ425, MAN72 apod. viz. níže) a k jednotlivým segmentům, lze rovnou osadit předřadné odpory. První osazenou desku jsem jsem si vybavil drátky z UTP kabelu, abych ji mohl používat s nepájivým polem. Desku tak je možné zařadit i mezi mé moduly pro nepájivé pole. Takto vybavenou desku jsem zkoušel s finálním zapojením displeje z ME1988. Při hodnotě odporů 68R je čitelnost výborná a v žádném případě nedochází k překračování mezních parametrů znakovek.
Osazená DPS 7SD8 |
7SD8 pro nepájivé pole |
Stanovení předřadných odporů
A jak vlastně stanovit hodnotu předřadného odporu segmentu pro displej v multiplexu? Pokud bychom použili "konvenční" hodnotu odporu pro statický provoz, bude displej svítit velmi slabě. Ve statickém režimu bychom totiž neměli překročit provozní proud segmentem (obvykle If=20mA) a tudíž nám odpor vyjde větší:
R = (Ucc-Uf-Ut) / If
kde: Ucc = napájecí napětí, Uf = úbytek napětí na jednom segmentu, Ut = úbytek napětí na spínacím tranzistoru či hradle (společná elektroda znakovky se předpokládá připojená přímo na Ucc nebo GND dle typu SA/SC), If = proud segmentem při statickém provozu. Dosadíme-li typické hodnoty pro TTL logiku R = (5-2-0,8)/0,02 = 110R, což je hodnota minimální a v praxi se používají hodnoty cca 150R a větší.
V dynamickém (multiplexním) režimu je potřeba hodnotu proudu protékajícího segmentem zvýšit, aby displej nesvítil příliš slabě. Zde máme dvě možnosti. Buď jít na proud Ifmax (viz hodnoty Absolute Maximum Ratings v datasheetech), což bývá obvykle 30-50mA, nebo jít až na proud Ifmaxpulse, které mohou být až 150mA. Použijeme-li Ifmax, máme jistotu, že když se nám multiplex vinou poruchy zastaví, měla by to právě svítící znakovka přežít. Pooužijeme-li Ifmaxpulse, dosáhneme sice maximální svítivosti displeje, ale při zastavení multiplexu nám právě svítící znakovka shoří... Svítivost znakovek a zvláště těch modernějších, je ale více, než dostatečná i při Ifmax. Při výpočtu odporů pro multiplexní režim je nutné vzít v úvahu, že pomocí nějakých tranzistorů nespínáme jen segmenty, ale též společné elektrody. Čili zde máme dva úbytky na spínacích tranzistorech:
R = (Ucc-Uf-Ut1-Ut2) / Ifmax (nebo Ifmaxpulse)
Zde se již dostáváme na hodnoty podstatně menší, než u statického provozu. Třeba i pod 30R. Ale za běžné se považují hodnoty 47-82R dle typu znakovek.
Perioda multiplexu
A jakou zvolit obnovovací frekvenci displeje? Abychom pouhým okem nezpozorovali blikání displeje při multiplexu, měl by být celý displej obsloužen do cca 20 mS. Je to s velkou rezervou, tolik totiž trvá vykreslení pouze jednoho půlsnímku PAL TV obrazu na klasických televizorech. Já osobně volím čas obsloužení displeje v rozmezí 10-20 mS. Důležitou věcí při multiplexu je před aktivací společné elektrody další znakovky v pořadí vypnout všechny segmenty u té původně svítící a rozsvítit je až po aktivaci nové znakovky. Jinak dochází k prosvítání nežádoucích znaků a tvoří se tzv. duchové. Podrobnější popis v [1], nebo v odstavci Vylepšení č.1 u displeje z ME1988.
Na následujících obrázcích jsou ukázky z testování desky 7SD8 s prototypem vylepšeného displeje z ME1988. Jedná se o dvojitý multiplex. Nejsou přepínány jen jednotlivé znakovky, ale také skupiny čtveřic segmentů v rámci jedné znakovky. To znamená, že i když se jedné o 8-místný displej, je nutné k němu přistupovat, jako k 16-místnému. Jsou použity znakovky Tesla LQ425. Předřadné odpory jsou 68R a celý displej je obsluhován za 14,4 mS. Jako vždy i zde platí, že v reálu je zobrazení mnohem hezčí, než na fotografii...
Test celého displeje |
Nápis 12345678 |
Znakovky Tesla LQ4xx
Níže uvádím pinout a základní přehled znakovek Tesla LQ4xx, které je možné do desky 7SD8, resp. 7SD9 osadit. Jejich parametry naleznete v katalogu TESLA. Všechny mají společnou anodu a DP (seg. H) na levé straně!
LQ410 červená bez filtru
LQ420 červená s filtrem
LQ425 červená s filtrem
LQ440 žlutá bez filtru
LQ450 žlutá s filtrem
LQ470 zelená bez filtru
LQ480 zelená s filtrem
Nemohu si pomoci, ale co se týká (minimálně) znakovek LQ425, tak platí, že každý pes jiná ves. Již při osazování PMI-80M16 jsem si všiml, že se s tím výrobce vůbec nemazlil. Přijde mi, že občas mají různou svítivost, ale také různě umístěné piny vzhledem k pouzdru. Na první pohled to neodhalíte, ale když je vyskládáte pěkně vedle sebe do přesných pozic (v PMI-80M16, 7SD8 apod.), tak uvidíte, že "nezařezávají". Horní a dolní okraj pouzder zkrátka nejsou v rovině, ale skákají sem a tam jak Maxipes Fík na pérech. Nebo jako když to osazoval člověk pod vlivem. Proto doporučuji jich vždy nakoupit vícero a prostě z nich vybírat ty správné...
Kompatibilní zahraniční znakovky MAN
Kromě výše uvedených znakovek Tesla LQ4xx lze do desek 7SD8/7SD9 osadit i pinově kompatibilní zahraniční znakovky. Zatím jsou mi známy pouze znakovky řady MAN od firmy QT Optoelectronics [2]. Zdá se, že právě ony byly předobrazem pro naši Teslu a tedy stejně jako Tesla LQ4xx mají všechny společnou anodu a DP (seg. H) vlevo!
MAN72A červená
MAN3420A zelená
MAN3620A oranžová
MAN3820A žlutá
Literatura:
[1] AR A 10/1989 (ovládání klávesnice a displeje jednočipem)
[2] datasheet MAN72
[3] archiv Nostalcomp.cz
Dokončeno: 2/2022
Publikováno: 11/2025
www.NOSTALCOMP.cz 2010 - 2026