Remoticon 2021 // Joey Castillo enseigne de nouvelles astuces aux anciens écrans LCD

Les écrans à cristaux liquides segmentés sont considérés comme une technologie d’affichage assez ancienne et archaïque de nos jours. Ils nous sont peut-être plus familiers en raison de leur utilisation dans les calculatrices et les montres, où ils trouvent encore une application régulière. [Joey Castillo] a décidé qu’il pouvait tirer le meilleur parti de ces écrans avec un peu de bricolage et s’est tourné vers Remoticon 2021 pour partager ses découvertes.

[Joey’s] talk est un excellent moyen d’acquérir les compétences nécessaires à la rétro-ingénierie d’un LCD à segments typique.

[Joey] a commencé à pirater ces écrans via son projet Sensor Watch – un échange de carte pour la vénérable montre-bracelet Casio F-91W, avec le projet maintenant disponible sur CrowdSupply. Il équipe le design de la montre de 33 ans avec un microcontrôleur ARM Cortex M0+ moderne et basse consommation fonctionnant à 32 MHz qui révolutionne complètement ce que la montre peut faire. Plus important encore, cependant, il réutilise l’écran LCD monochrome segmenté d’origine de la montre.

Les LCD à segments sont généralement de petits appareils monochromes en verre, qui ont l’avantage d’utiliser très peu d’énergie dans leur fonctionnement. Ils sont livrés avec une disposition fixe, qui ne peut pas être modifiée – ils sont donc souvent conçus spécifiquement pour un usage donné. Une calculatrice aura des segments disposés pour afficher des nombres, souvent de la manière habituelle à 7 segments, tandis qu’une montre peut ajouter des segments dédiés pour afficher des choses comme « AM », « PM » ou « ALARM ».

Leur nature spécialement conçue signifie qu’ils sont souvent très fins et compacts avec des dispositions utiles qui sont attrayantes et adaptées à leurs applications données. Par rapport aux écrans LCD à usage général, comme les écrans LCD à caractères populaires HD44780, ils ont souvent une esthétique beaucoup plus propre et un design plus élégant car ils sont destinés à être destinés au consommateur, plutôt qu’à être utilisés dans l’une des millions d’applications industrielles différentes.

[Joey’s] la discussion commence par une introduction sur le fonctionnement des écrans LCD à segments, en les comparant initialement aux LED à 7 segments que beaucoup d’entre nous connaissent. Cependant, les écrans LCD sont un peu différents dans leur fonctionnement, avec des segments s’assombrissant lorsqu’un différentiel de tension existe, et sont pilotés avec des signaux alternatifs plutôt que continus. [Joey] explique comment piloter des segments LCD de cette manière, en fournissant un exemple CircuitPython qui montre comment c’est fait.

Le multiplexage est également décrit en détail, une technique utilisée dans de nombreux LCD à segments pour leur permettre d’être pilotés avec moins de broches IO. La détection des broches LCD sur une montre-bracelet Casio F-91W standard montre comment la technique fonctionne, et il est facile de suivre en voyant les signaux affichés clairement sur un oscilloscope. [Joey] explique également qu’il est facile de générer tous les signaux nécessaires si vous achetez simplement un microcontrôleur avec un contrôleur LCD à segments intégré, comme le Microchip SAM L22.

À titre d’exemple principal de ce qui peut être réalisé lors du piratage d’écrans LCD à segments, [Joey] montre comment il a réutilisé l’écran du Casio Databank DB-36. L’écran LCD a 55 connexions et des tonnes de segments, et est connecté avec des bandes zébrées – une méthode plutôt délicate pour connecter un LCD segmenté. À l’aide de ruban adhésif, il bloque une broche allant à l’écran LCD, remonte la montre et recherche les segments qui ne fonctionnent plus. Cette technique permet de cartographier rapidement le brochage de l’affichage.

Évidemment, cependant, si vous procédez à la rétro-ingénierie d’un affichage, vous êtes limité à l’utilisation des segments tels que définis par les concepteurs d’origine. Comme [Joey] explique heureusement, cependant, vous pouvez réellement faire fabriquer vos propres écrans LCD à segments personnalisés sans trop de soucis ! Il l’a déjà fait lui-même, créant une dupe pour correspondre au Casio F-91W dans un facteur de forme compatible Feather pour faciliter le développement de la carte Sensor Watch. Il y a une exigence de quantité, mais vous pouvez finir par dépenser moins de 1 $ par unité pour les grosses commandes.

Bien que les écrans LCD segmentés soient de la vieille école et basiques, ils restent une excellente technologie pour tout projet à faible consommation d’énergie qui doit afficher certaines données. Après tout, pensez à la durée de vie d’une montre-bracelet numérique moyenne avec une seule pile bouton ! [Joey]Le discours de est une excellente introduction si vous souhaitez tirer parti de ces écrans, que ce soit dans du matériel existant ou en fabriquant le vôtre à partir de rien !