» » » Метеостанция на Arduino и неизвестном дисплейном модуле (ИВЛ1-48/5×7Л)

 
 
 
10

Метеостанция на Arduino и неизвестном дисплейном модуле (ИВЛ1-48/5×7Л)

Разместил Snegovik 19 февраля 2017. Просмотров: 2 305

Во время «великого переселения» нашей бригады из большого кабинета в кабинет более скромных размеров, попутно выкидывалось всё, что не нужно. И даже то, что было нужно, проходило жёсткий ценз. Мусор скидывали в большую коробку от старого телевизора 3УСЦТ. Увидев, как шеф кладёт в неё какой-то интересный стеклянный предмет с проводами, я не смог пройти мимо.

В результате расследования удалось выяснить, что это индикатор ИВЛ1-48/5×7Л, установленный на неизвестные дисплейный модуль.
Описываемый ниже проект предназначается для повторения теми, у кого есть такой модуль. Статья также содержит справочный материал по индикатору ИВЛ1-48/5×7Л.

Доброго дня всем гражданам Датагории и прохожим! Хочу поделиться с вами историей о том, как мне в руки попал неопознанный дисплейный блок, и как из него получилась метеостанция.
Но, обо всём по порядку!

Поиски информации по дисплейному блоку, которые мало что дали

В составе спасённого из мусора блока оказался некий люминесцентный экранчик, имеющий три строки по шестнадцать знакомест в каждой. При подробном рассмотрении экран казался целым. Он был установлен на плате неизвестного устройства, на которой также разместились процессор, ПЗУ, микросхемы-ключи и логика.


Вид на дисплейный блок сзади с моим дополнительным «обвесом».
Если кто-то опознал этот дисплейный блок и у кого-то из датагорцев есть полный протокол его работы, прошу поделиться информацией в комментах! Буду премного благодарен.


Единственный разъём, установленный на плате, был похож на компьютерный COM-порт. Через его выводы осуществлялось питание и коммуникация с контроллером экрана.
Какие-либо пояснительные надписи около разъема отсутствовали, документация тоже. Тем сильнее хотелось скорее «завести» блок. Но куда подавать напряжение? Какое? Даже при правильной запитке, как блоком управлять?
Ответы на эти вопросы предстояло найти самостоятельно.

Усугубляло положение ещё и то, что на плате не было нанесено ни название изготовителя, ни марки, ни учётного номера – никакой информации, за которую можно было бы зацепиться при поиске.

Пара одинаковых наклеек (на ПЗУ и процессоре) с надписью «РусНИТ» привели меня на сайт этой фирмы, занимающейся изготовлением… отопительных котлов! Видимо что-то сильно поменялось в стране за последние 20 лет… Если это экран и от котла, то от какого-нибудь военного или космического.

Решено было зайти с другого конца. В поисковики были вбиты названия микросхем, так были найдены распиновки и напряжения их работы.

Даташит на трёхстрочный ИВЛ1-48/5×7Л

А после долгих поисков, совершенно случайно был опознан и индикатор! Это был ИВЛ1-48/5×7Л.



ИВЛ1-48/5×7Л — вакуумные матричные люминесцентные индикаторы на 48 знакомест (три ряда по 16 матричных знакомест в каждом). Каждое знакоместо сформировано 35-ю точками (7 рядов по 5 точек). Всего 1680 точек.
Индикаторы предназначены для отображения сложной информации в виде знаков, букв, цифр, символов, графиков в радиоэлектронной аппаратуре.
Режим управления — мультиплексный. Оформление — в плоском стеклянном баллоне с 123 шт. выводами, расположенными с каждой из сторон баллона. Рабочее положение любое. Масса индикатора 450 г.


Обратите внимание: в скане ошибочно указан аналог индикатора — DC20026A2 от NORITAKE ITRON. Это полностью разные индикаторы!

В итоге прорисовались напряжения питания: +15 V, +5 V, земля, -15 V, ~5 V со средним отводом.
Метеостанция на Arduino и неизвестном дисплейном модуле (ИВЛ1-48/5×7Л)


После подачи верных напряжений, экран засветился и вывел надпись: «Идет загрузка системы». Более ничего не менялось.

Думаю, девайс ожидал каких-то внешних команд. От процессора на разъём напрямую есть два провода: «RX» и «TX».
Экспериментально установлено, что по «RX» блок принимает данные на скорости 4800 и адекватно выводит на экран видимую часть таблицы ASCII, в том числе и русскую. Принимаются также символы, управляющие работой экрана, такие, как стирание, установка курсора в нужную позицию, зажигание светодиодов внизу экрана, и пр.

Протокол работы дисплейного блока

Отправляем данные в порт в десятичном исчислении.
29, Х – изменение яркости, где Х = от 0 до 3 (0 – ярко, 3 – слабо).
28, Х, Y – зажигаем светодиоды под индикатором. Х – для восьми штук слева: отправленная цифра преобразуется в двоичный код. 0 – погашены все, 255 – все горят. Y – для четырёх штук справа: 0 – погашены все, 32 – первый, 64 – второй, 128 – третий, 256 – четвертый. Четвертый так же загорается сам, когда на вход экрана не поступает никакой информации свыше 10 секунд.
27, Х – позиционирование курсора на экране. Х = от 0 до 47 (номер знакоместа).

Это тот необходимый минимум, который удалось выяснить, отправляя в блок что попало, и наблюдая, как он реагирует на тот или иной код. Подозреваю, что обнаружил далеко не все его «секреты» и возможности.

На всякий случай считал содержимое ПЗУ, что стоит рядом с процессором. В него зашит знакогенератор и небольшая программа управления.

Детали, модули, материалы

Для сборки я выбрал проект метеостанции с календарем и часами.

Для проекта понадобилось:
• плата Arduino UNO
• модуль RTC (часов реального времени) ZS-042 на чипе DS3231
батарейка CR2032 на 3 V
датчик атмосферного давления BMP180
• пара датчиков температуры и влажности AM2302 (уличный и комнатный)
модуль питания MS-15-24 на 24 V
модуль питания XL4015 на 15 V
модуль питания GW1584 на 5 V
• провода, мультиметр, обычный набор инструментов

Схема соединений метеостанции

Соединяем всё вот по такой схеме:


Прикреплённый к статье скетч позволяет устанавливать календарь, время, будильник, изменять яркость свечения экрана (по умолчанию завязана на время суток и года), наблюдать величину атмосферного давления, влажность и температуру в доме и на улице, а так же словесную оценку погоды, предсказание дождя, снега с помощью спецсимвола рядом с цифрой величины давления, а так же указание тумана или инея.

Данные уличного и комнатного датчиков практически совпадают, т. к. сейчас оба находятся рядом. Библиотеки для работы с другими датчиками можно найти на просторах Интернета.

Корпус метеостанции


Образец дизайна корпуса метеостанции был взят с датагорских часов «Simplex Clock». Огромное спасибо за очередную полезную идею!

С изготовлением сложностей не возникло. Клеил дихлорэтаном. Т.к. я использовал прозрачное оргстекло, то корпус пришлось покрасить изнутри акриловой черной краской и акрил-стирольным лаком.

Питания метеостанции

После написания и отладки программной части и постройки корпуса, остро стал вопрос питания метеостанции. Обыкновенный трансформаторный БП не подходил ввиду громоздкости конструкции и ненужного обогрева окружающей среды стабилизаторами.

Не красиво и неуклюже.


Вывод напрашивался сам собой: нужно импульсное питание. Сделал питание поблочным, смотри схему соединений выше.






Так же от +24 V питается четвертый импульсный преобразователь с гальванической развязкой «Ирбис МПВ10В», дающий отрицательное напряжение -12 V.


Отдельно стоит поговорить о получении напряжения накала. Оно получается при помощи стабилизатора № 2. Заостряю ваше внимание на том, что катушка, установленная на плате (в данном случае ферритовое кольцо) обязательно должна быть открытого типа, в свободном доступе, чтобы мы могли добавить свою обмотку и превратить её в трансформатор. Это делается путем намотки двух секций обмотки 45+45 витков проводом 0,3 мм прямо на ферритовое кольцо стабилизатора. Величина напряжения накала 3,9 Вольт подбиралась эмпирически, на глазок, т. к. заявленная справочная величина 5 Вольт слишком ярко зажигала нити накала. Напряжение +15 Вольт занизил до +14 В, чтобы сэкономить ресурс экрана и уменьшить общее потребление.

Теперь о светодиоде D1. В данном случае он выполняет роль стабилитрона, благодаря которому потенциал накала приподнимается примерно на 2 вольта, из-за чего ВЛИ надежно запирается и пропадает паразитная засветка пикселей. В итоге имеем полностью работоспособный аппарат.

Видео в работе



Вопросы к коллективному разуму

Исполнительный механизм будильника пока не придумал. Можно было заставить «петь» Атмегу, но совсем не хочется этого делать.
Поэтому у меня несколько вопросом к уважаемым читателям.
1) Светодиоды под экраном управляются, зажечь их можно в любой комбинации. Как их использовать?
2) Что лучше в качестве сигнала будильника: простое пиликанье, зуммер, баззер или какую-нибудь мелодию?
3) Повторюсь, прошу откликнится тех, кто опознал блок индикации.
Жду ответов в комментариях.

Файлы

Считанное ПЗУ модуля — soderzhimoe-pzu-rf4.zip | Файл 1,7 Kb загружен 1 раз.
Скетч для Ардуино — meteostanciya.zip | Файл 5,69 Kb загружен 16 раз.
Дополнительные библиотеки — datagor-libraries.zip | Файл 1,04 Mb загружен 13 раз.
Первой в скетче указана библиотека «Wire.h» для организации протокола обмена I2C. Она идет в стандартной поставке среды для написания скетчей.
Далее «BMP085.h» для работы датчика давления BMP180 GY-68. Прилагаю полную библиотеку, обе папки будут нужны.
Далее «RTC.h» для модуля RTC.
Далее «DHT.h» для датчиков влажности и температуры AM2302.
Эти папки, разумеется, в разжатом виде, нужно поместить в вашу папку …/arduino/libraries. Они сами подключатся при компиляции скетча.


Спасибо за внимание!
Дмитрий (Snegovik)
Нижний Новгород
Профиль Snegovik
Интересоваться электричеством и радио начал с 5 лет. Примерно тогда же взялся за паяльник. Потом с правильной стороны.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 50

8 апреля 2017 изменил Datagor. Добавлена оригинальная прошивка ПЗУ дисплейного модуля

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


Схема на Датагоре. Новая статья Беспроводной канал связи 2,4 ГГц на базе трансивера nRF24L01+ от Nordic Semiconductor. Часть 3... Wireless Transceiver Module NRF24L01+ 2.4GHz, 4 шт. на Али Приветствую всех настоящих и будущих...
Схема на Датагоре. Новая статья Вертушка «Эстония 010». Новая система управления на Arduino UNO... Здравствуйте, уважаемые Датагорцы! Делюсь с вами собственным опытом по освоению платы Arduino UNO...
Схема на Датагоре. Новая статья Предварительный усилитель на аудиопроцессоре TDA7318 (TDA7313) и Arduino. Часть 1... Благодарим Тимофея Носова за идею проекта на TDA7318. При построении усилителя звуковой частоты,...
Схема на Датагоре. Новая статья Облегченный лестничный регулятор громкости с дистанционным управлением... Конструкция регулятора громкости (РГ) в моей статье на Датагоре «Блок управления аудиоусилителем...
Схема на Датагоре. Новая статья Ремонт гитарного процессора Zoom G2.1 после перенапряжения 12V... У моего товарища-музыканта есть гитарный процессор Zoom. Блок питания у него внешний. Однажды...
Схема на Датагоре. Новая статья Светодиодное освещение номера в старенькой Шкоде... И еще одна проблема старой машины – приходит срок лампочек, например, в плафонах освещения номера....
Схема на Датагоре. Новая статья Отремонтируй сам блок питания DPS-980AP для APPLE MAC PRO... Принес тут мне один хороший человек в ремонт блок питания. От компьютера APPLE MAC PRO. Со слов...
Схема на Датагоре. Новая статья Конструирование источников питания звуковых усилителей. Новая книжка нашего согражданина Игоря Рогова (AudioKiller)... Автор пишет: В книге реально приводятся ответы на 90% вопросов, возникающих у самопаяльщиков при...
Схема на Датагоре. Новая статья Простой цифровой термометр на ATmega8535 + DS18B20... Доброго времени суток! Представляю простой, цифровой термометр на индикаторе ИЖЦ21-4/7,...
Схема на Датагоре. Новая статья Управление шаговым двигателем с ПК... Драйвер для шагового двигателя, который управляется с персонального компьютера. Привет всем! Решил...
Схема на Датагоре. Новая статья Мой усилитель или "что можно сделать в домашних условиях?"... Этот усилитель я сделал несколько лет назад. Тогда у меня ещё не было никого металлообрабатывающего...
Схема на Датагоре. Новая статья Микшер Numark DM2002X изнутри. Насколько страдает качество при серийном производстве?... Если вы считаете себя радиолюбителем, то вероятно ваши знакомые тоже так считают, и разумеется...
<
  • Главный редактор
19 февраля 2017 13:21

Игорь Петрович Котов / Datagor

Цитата
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 640 комментариев
  • 261 публикация
 
  • 0
Дима, спасибо!
Работа проделана титаническая, особенно понравился подбор кодовых посылок методом перебора ("грубой силы", brute force). Настоящий хак неизвестной железяки, Исследование.

Минус: проект нельзя повторить, ведь шанс найти такой же дисплейный блок минимален.
Плюс: оживлена выброшенная железяка, да ещё как оживлена! Загляденье.

<
  • Подписчик
19 февраля 2017 21:11

Че Гевара Гельдиев / geldiev

Цитата
  • С нами с 6.04.2015
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 36 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Прекрасно! зависть моя чиста, ибо такого модуля я точно не найду :)
Светодиоды под экраном можно использовать как индикатор шумности в помещении, или, как день недели - но день недели уже на экране.

Под будильник - если это технически возможно - лучше аналоговую запись, мб сильно сжатую, даже просто шим или низкоразрядный и низкобитрейтный wav, с какими-либо природными звуками - дождь, ветер, огонь, капли, эхо. Как источник, можно использовать приложение White Noise на андроиде - у них сложилось большое сообщество, и звуков очень много.

<
  • Гражданин
19 февраля 2017 21:58

Сергей / Sergiy_83

Цитата
  • С нами с 16.10.2012
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 31 комментарий
  • 4 публикации
 
  • 0
Светодиоды можно сделать чтобы хаотично, медленно моргали. Все будут спрашивать: "Что это ?"
Будильник, на мой взгляд, просто "пик-пик", класика!

<
  • Главный редактор
20 февраля 2017 06:38

Игорь Петрович Котов / Datagor

Цитата
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 640 комментариев
  • 261 публикация
 
  • 0
По будильнику - использовать обычный баззер со встроенным генератором типа HCM1203, который пищит при подаче от +2 до +5 Вольт.
HCM1203X


Выходы светиков использовать для включения/выключения реле для внешних устройств по времени, а сами светики для индикации их состояний.

<
  • Гражданин
22 февраля 2017 23:25

Дмитрий / Snegovik

Цитата
  • С нами с 30.01.2016
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 9 комментариев
  • 2 публикации
 
  • 0
Благодарю написавших и откликнувшихся! Насчет будильника - пусть просто пиликает, и чем противнее, тем лучше) Исхожу из тех соображений, что если ставить мелодию, пусть самую любимую, в скором времени есть шанс ее возненавидеть))
В связи с этим будет либо баззер, либо какой-то шум.

А насчет светодиодов - метеостанция должна быть метеостанцией до конца. В качестве кабеля до уличного датчика была выбрана компьютерная витая пара UTP-5e, количество жил которой позволяет разместить рядом еще один датчик - датчик скорости ветра.
Светодиоды будут эту скорость показывать!

<
  • Главный редактор
23 февраля 2017 19:22

Игорь Петрович Котов / Datagor

Цитата
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 640 комментариев
  • 261 публикация
 
  • 0
Цитата: Snegovik
датчик скорости ветра.
Светодиоды будут эту скорость показывать!
Обалдеть! rain

<
  • Гражданин
27 февраля 2017 17:01

Юрий / inter02

Цитата
  • С нами с 13.10.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 100 комментариев
  • 3 публикации
 
  • 0
дисплей, емнип, от какого то калькулятора, продвинутого.
вроде "электроники д3" , может быть, еще "искра" точнее не скажу. давно это было.
просто надпись "загрузка системы " знакома до боли. и ассоциация справа возле дисплея, кассето-приемник магнитофона. с которого система грузилась.

<
  • Кандидат
6 апреля 2017 09:07

Валерий / mvko

Цитата
  • С нами с 31.07.2015
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 комментарий
  • 0 публикаций
 
  • +1
inter02,
Калькулятор для машиниста электропоезда? Зачем, хотелось бы знать? smile
Вот фото следующей версии такого "калькулятора", но такая же плата, как у автора, с 4-мя М124 тоже есть.


В следующий раз будет вам фото всего "калькулятора", просто аккумулятор у фотоаппарата сел не вовремя.

К Дмитрию (автору) отдельная просьба - считать и добавить к статье содержимое ПЗУ.
Из имеющихся у меня плат все ПЗУ видимо на драгметаллы сдали, к сожалению.

И огромный респект за проделанную работу! good

<
  • Гражданин
7 апреля 2017 19:26

Дмитрий / Snegovik

Цитата
  • С нами с 30.01.2016
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 9 комментариев
  • 2 публикации
 
  • +1
Да, Валерий, алюминиевая рама и передние дуги в кембрике - один в один.
Так этот экран - откуда-то с электропоезда?
Сколько много нового узнаёшь! :-)

Содержимое ПЗУ считано и выслано Гл. редактору журнала.

<
  • Главный редактор
8 апреля 2017 06:50

Игорь Петрович Котов / Datagor

Цитата
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 640 комментариев
  • 261 публикация
 
  • 0
Добавлена оригинальная прошивка ПЗУ дисплейного модуля в файлы к статье.
Дима, спасибо.

Добавление комментария


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой
  • smilelolbyewinkyahoocoollaughing
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashguitar-manhandshake
    musicnegativenopardonshoksleepunknown
    wackoyawnblushbullyhashsmokingwhew
Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.