Remoticon 2021 // ジョーイ・カスティーロが古い LCD の新しいトリックを教える

セグメント化された液晶ディスプレイは、最近では非常に古く、時代遅れのディスプレイ技術であると考えられています。 おそらく、電卓や時計での使用が私たちに最もよく知られており、今でも定期的に使用されています。 [Joey Castillo] は、少し工夫するだけでこれらのディスプレイをさらに活用できると判断し、Remoticon 2021 に参加して発見を共有しました。

セグメント LCD は通常、ガラス製の小型のモノクロ デバイスであり、動作時の消費電力が非常に少ないという利点があります。 レイアウトは固定されており、変更することはできません。そのため、多くの場合、特定の目的に合わせて特別に設計されています。 電卓には通常の 7 セグメント形式で数字を表示するためのセグメントがレイアウトされていますが、時計には「AM」、「PM」、または「ALARM」などを表示するための専用セグメントが追加される場合があります。

専用設計であるため、多くの場合、非常に薄くてコンパクトで、特定のアプリケーションに魅力的で適合する便利なレイアウトを備えています。 人気の HD44780 キャラクター LCD などの汎用 LCD と比較すると、これらは 100 万もの異なる産業用途のいずれかに使用されるのではなく、消費者向けに設計されているため、はるかにクリーンな外観と洗練されたデザインを備えていることがよくあります。

[ジョーイ] の講演は、セグメント LCD がどのように機能するかについての入門書から始まり、最初にセグメント LCD を私たちの多くがよく知っている 7 セグメント LED と比較します。 ただし、LCD の動作は少し異なり、電圧差が存在するとセグメントが暗くなり、DC 信号ではなく AC 信号で駆動されます。 [Joey] は、この方法で LCD セグメントを駆動する方法を説明し、その方法を示す CircuitPython の例を示しています。

多重化についても詳しく説明します。これは、多くのセグメント LCD で使用され、少ない IO ピンで駆動できるようにする技術です。 標準的なカシオ F-91W 腕時計の LCD ピンを詳しく見ると、このテクニックがどのように機能するかがわかり、オシロスコープで信号が明確に表示されるので、簡単に理解できます。 また、[Joey] は、Microchip SAM L22 のような統合セグメント LCD コントローラを備えたマイクロコントローラを購入するだけで、必要なすべての信号を生成するのは簡単だと説明しています。

セグメント LCD をハッキングすると何が達成できるのかを示す主な例として、[Joey] はカシオ データバンク DB-36 のディスプレイをどのように再利用したかを示しています。 LCD には 55 の接続と大量のセグメントがあり、ゼブラ ストリップで接続されています。これはセグメント LCD を接続するかなり繊細な方法です。 彼は粘着テープを使用して、LCD に接続されているピンをブロックし、時計を再組み立てして、どのセグメントが機能しなくなっているかを探します。 この技術により、ディスプレイのピン配置を迅速にマッピングできます。

ただし、ディスプレイをリバース エンジニアリングする場合は、元の設計者がレイアウトしたセグメントの使用に限定されることは明らかです。 しかし、[Joey] が嬉しそうに説明しているように、実際にはそれほど手間をかけずに独自のカスタム セグメント LCD を作成することができます。 彼はすでにそれを自分で行っており、Sensor Watch ボードの開発を容易にするために、Feather 互換のフォームファクターで Casio F-91W に匹敵するカモを作成しました。 数量要件はありますが、大量の注文の場合、最終的には 1 個あたりの費用が 1 ドル未満になる可能性があります。

セグメント LCD は昔ながらの基本的なものですが、データを表示する必要がある低電力プロジェクトには依然として優れたテクノロジーです。 結局のところ、平均的なデジタル腕時計が 1 個のコイン型電池でどのくらい持続するかを考えてみてください。 [Joey] の講演は、既存のハードウェアを使用する場合でも、独自のハードウェアを最初から作成する場合でも、これらのディスプレイを活用することに興味がある場合に最適な入門書です。