Remoticon 2021 // Joey Castillo Ensina LCDs Antigos Novos Truques

Os monitores de cristal líquido segmentados são considerados uma tecnologia de exibição bastante antiga e arcaica atualmente. Eles são talvez mais familiares para nós por seu uso em calculadoras e relógios, onde ainda encontram aplicação regular. [Joey Castillo] decidiu que poderia tirar mais proveito dessas exibições com alguns ajustes e foi até o Remoticon 2021 para compartilhar suas descobertas.

Os LCDs de segmento são geralmente pequenos dispositivos monocromáticos feitos de vidro, que têm a vantagem de usar pouquíssima energia em seu funcionamento. Eles vêm com um layout fixo, que não pode ser alterado – portanto, muitas vezes são projetados especificamente para uma determinada finalidade. Uma calculadora terá segmentos definidos para exibir números, geralmente na forma usual de 7 segmentos, enquanto um relógio pode adicionar segmentos dedicados para exibir coisas como "AM", "PM" ou "ALARM".

Sua natureza específica significa que eles geralmente são muito finos e compactos, com layouts úteis que são atraentes e adequados para suas aplicações. Em comparação com os LCDs de uso geral, como os populares LCDs de caracteres HD44780, eles costumam ter uma estética muito mais limpa e um design mais elegante, pois devem ser voltados para o consumidor, em vez de serem usados ​​em qualquer uma das milhões de aplicações industriais diferentes.

A palestra [de Joey] começa com uma cartilha sobre como os LCDs de segmento funcionam, inicialmente comparando-os com os LEDs de 7 segmentos com os quais muitos de nós estamos familiarizados. No entanto, os LCDs são um pouco diferentes em sua operação, com segmentos escurecendo quando existe um diferencial de tensão e são acionados por sinais CA em vez de CC. [Joey] explica como direcionar segmentos de LCD dessa maneira, fornecendo um exemplo do CircuitPython que demonstra como isso é feito.

A multiplexação também é descrita em detalhes, uma técnica usada em muitos LCDs de segmento para permitir que eles sejam acionados com menos pinos IO. Observar os pinos do LCD em um relógio de pulso Casio F-91W padrão mostra como a técnica funciona e é fácil acompanhar vendo os sinais exibidos claramente em um osciloscópio. [Joey] também explica que gerar todos os sinais necessários é fácil se você simplesmente comprar um microcontrolador com um controlador LCD de segmento integrado, como o Microchip SAM L22.

Como um exemplo primário do que pode ser alcançado ao hackear LCDs de segmento, [Joey] mostra como ele reaproveitou a tela do Casio Databank DB-36. O LCD tem 55 conexões e toneladas de segmentos, e é conectado com zebra strips – um método bastante delicado de conectar um LCD de segmento. Usando uma fita adesiva, ele bloqueia um pino que vai para o LCD, remonta o relógio e procura quais segmentos não funcionam mais. Essa técnica permite que a pinagem do display seja rapidamente mapeada.

Obviamente, porém, se você estiver fazendo a engenharia reversa de um monitor, estará limitado a usar os segmentos definidos pelos designers originais. Como [Joey] explica alegremente, porém, você pode realmente obter seus próprios LCDs de segmento personalizados sem muito trabalho! Ele mesmo já fez isso, criando um dupe para combinar com o Casio F-91W em um fator de forma compatível com Feather para facilitar o desenvolvimento da placa Sensor Watch. Há um requisito de quantidade, mas você pode acabar gastando menos de US$ 1 por unidade em pedidos grandes.

Embora os LCDs de segmento sejam antigos e básicos, eles ainda são uma ótima tecnologia para qualquer projeto de baixo consumo de energia que precise exibir alguns dados. Afinal, pense em quanto tempo um relógio de pulso digital médio pode durar com uma única bateria de célula tipo moeda! A palestra de [Joey] é uma ótima cartilha se você estiver interessado em tirar proveito dessas exibições, seja em hardware existente ou fazendo o seu próprio a partir do zero!