Как инвертировать дисплей в электронных часах

Обновлено: 09.01.2025

А можно ли как-то физически инвертировать подсветку на дисплеях типа 1602 ? Т.е. что бы не подсветка светилась, на которой буквы расположены, а что бы буквы светились? Для 1602 в продаже готовые такие дисплее нашел, купил, но мне надо такое для дисплея 2002, а их модификаций раз-два и обсчелся

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Вот тут как раз показаны такие дисплеи. Но ссылка идет на форум, на котором уже отсутствуют изображения

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

а набрать в поиск на том же ютубе "инверсия жк экрана" , не?

физически можно, если очень осторожно. Сверху дисплея отодрать поляризационную пленку (слегка нагреть феном и отделить лезвием ножа, можно ещё спиртеца добавить) и повернуть её на 45-90 градусов. Только прийдётся с неё куски нарезать либо взять от старых больших дисплеев игр "Электроника" (такие как где волк яйца в корзину ловит) - пленки там не приклеены. (в детстве ещё баловался на наручных часах инверсию делал ) . Можно от матриц ноутбуков, мониторов. Стоит ли запарка 100р и месяц ожидания?

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

а набрать в поиск на том же ютубе "инверсия жк экрана" , не?

У меня уже валяется куча дисплеев как 1602 с разными типами подсветки, так и несколько 2002, но с задней посветкой, которая не нужна. До недавнего времени на али вообще не было ни одного дисплея 2002 с инвертированной подсветкой, сейчас один появился - заказал его только что. До этого мониторил переодически - пустота( Взял сейчас черный фон, белые буквы. Но ищется черный фон, оранжевые буквы. Таких не нашел в инете нигде (в наличии что бы были). Реально ли паяльником изменить цвет? Или там в самой матрице запаяна подсветка?

Делаем ЖК-дисплеи видимыми ночью

Вот наконецто я был награждён выходным, в который лил дождь и я не мог никуда ехать по делам.
И решил я в этот "чудесный" день осуществить задумку, над которой я уже давным давно думаю.

Давненько я купил себе электронный термометр с выносным датчиком для замера температуры двигателя.
Уже много времени я думаю о установке термометра на скутер, но одно меня смущало всё это время - его не видно ночью.
В принципе вечером на него может быть и пофигу, но а например часы. что делать с часами.
На скорости вытряхивать часы из рукава и вглядываться в стрелочки либо в цифровое табло без подсветки
моих CASIO-курантов.
Нет - нада устанавливать часы в приборку.
Такая тема уже заведена "Часы в приборку", но речь пойдёт не об установке часов или термометра
в приборку(это чуть попозже), а об обеспечении видимости этих приборов ночью.

Кто ездит часто в маршрутках - знает как водилы подвечивают часики на торпеде. лампочкой или светиком.
Это даёт читаемость цикверкам, но вида у этого издевательства нету.

Кароче переходим к делу.
ЗАгорелась у меня идея сделать подсветку ЖК дисплея - это понятно. но как это сделать?

1. Берём Коробочку для лазерного диска
2. немного белой и чёрной самоклейки
3. канцелярский ножик
4. проводочки.
5. паяльник и всё к нему.
6. 2 SMD светика(незнаю модели - 1,6 грн на Кардачах)
7. наждачная бумага 1200
8. Прямые руки
9. Мозги с трезвым мышлением.
10. Желание сделать это, ибо я полдня невставая просидел.
12. Пофигизм к тому, что некоторые элементы можно запороть и придётся их делать заново.

Вроде всё. ну, кофе и пиченька упоминать не буду.

И вот. мы начинаем:

Для начала мы должны избавить себя от дурных мыслей, настроиться на выполнение работы
и хорошо обдумать свои действия.
Этот этап не сложный, но очень рискованный. мне было просто, но с другими приборами может быть сложнее.

Весь пример построен на цифровом термометре. в дальнейшем надесю сделать и на часы такоеже, а уж потом - установка на скут.

Вся суть в том, что нужно снять серую подложку ЖК дисплея. она выглядит так:

Это полузеркальная плёнка, которая отражает падающий на неё свет. при отражении от подложки
свет в местах, где есть жидкие кристалы - не проходит и создаётся видимость чёрных частей элементов
матрицы ЖК-дисплея

В звязи с этим свет должен падать либо на ЖК либо светить из-под него. боковой свет толку не даст.
поскольку нам не интересно ездить с фонариком на приборке, чтобы увидеть данные прибора - мы должны
заставить дисплей светиться самостоятельно. и первый этап - лишение ЖК серой подложки. само собой прибор нужно разобрать.

Как видно на фото - то с обоих сторон стекла ЖК есть серые прозрачные пластины - это проявляющие плёнки,
за счёт которых можно видеть работу жидких кристаллов. если одну из пластин убрать - кристаллы не будут видны
если одну пластину перевернуть наоборот, то изображение будет в негативе, т.е. цифры прозрачные, а фон - чёрный.
Я так делать не стал, ибо отодрать и прилепить проявляющую пластину обратно никогда не получалось и ЖК отправлялся в мусор.
При снятии серой подложки(она на фото уже снята, но вляется вторым слоем за одной из проявляющих плёнок)
нужно хорошо проверить и размять руки, чтобы не отодрать подложку вместе с проявляющей пластиной.
У меня операция заняла 40 сек.

Потом нам нужно от клея на дисплее. у кого как, но у меня он остался на проявляющей пластине, а не на серой плёнке.
Проблему я решил протиранием ЖК спиртом:

И соскабливанием потерявшего клейкость клея:

У кого как, но у меня клей потерял тягучесть и стал соскабливаться ногтём под воздействием спирта.

Теперь без оконечной сборки собираем электронную часть до кучи, держим пальчиком и проверяем
работоспособность ЖК-дисплея

У меня работает :

Теперь нам надо взять коробочку с диска и отломать он неё кусочек пластика, чтобы потом оттуда вырезать пластинку
По моему принципу изготовления псевдонеона из оргстекла мы знаем, что поверхность проводника света нужно
зашлифовать. и мы это делаем.
Берём наждачную бумагу и лёгкими круговыми движениями с обоих стором пластика
шлифуем его до появления однородной матовой поверхности. не бойтесь потратить на это 30 и больше минут

затем берём наш ЖК и прилаживаем к кусочку пластика и ножом размечаем контур, по которому будем вырезать пластину.

Контур готов, но изза разного качества пластика могут быть дефекты:

Этот дефект будет сильно выражен, если сильно придавить ножом при порезке пластика.
Я прорезал немного полоску в несколько заходов с лёгким нажимом, а потом отламывал часть пластика.
затем обтачивал и шлифовал края.

Вобщем пластинка у нас готова.
Теперь, чтобы рассеить свет от светодида нужно сделать вырезы в прастине. так, как это показано на фото.
заодно и подклеиваем полосочку чёрной самоклейки и отрезаем лишние хвостики.

Чёрная самоклейка нужна для того, чтобы небыло сильно выраженых светлых пятен в местах установки светодиодов при их свечении.
Вырезы я делал ножом, а потом шлифовал наждачкой:

Му вырезаем из белой самоклейки прямоугольничек по размеру пластинки:

Затем обезжириваем пластинку:

И приклеиваем самоклейку к пластинке. делаем это аккуратно, поскольку могут остаться пузырьки:

Они вроде не мешают, но они же будут и тёмными пятнами на пластине при её свечении.
Поэтому нужно постепенно проклеивая самоклейку разглаживать её. на матовом пластике это посложнее, чем на глянцевом:

Всё. пластинка готова к применению.

В конструкции термометра есть пластиковая рамочка:

которая компенсирует расстояние от платы термометра до дисплея
тем самым она держит все элементы в параллельном положении и ещё не маловажно - она своим хвостиком держит
резиновый блок контактов в том положении, где он должен быть, а этого забывать не стоит.

Поскольку в конструкцияю мы добавляем пластинку для подсветки - мы должны убрать рамочку.

Затем на случай длинности ножек мы наклеиваем скотч на плату, оставив свободными только контакты на ЖК.
Скотч мягкий и сгладит неровности поверхности. если мы ошиблись, то хоть пластинка не повредится, ато её трудно делать снова.

Теперь приступаем к вырезанию мест для светиков в корпусе - сдесь всё просто:

Нужно разметить вырезы так, чтобы центр светика попадал на центр торца пластинки, иначе пластинка будет плохо светиться.

Теперь ставим светики:

Для начала фото светика:

Вот такой светик у меня. теперь нада припаять к нему и его напарнику провода:

Припаяли провода. идём дальше. не забудьте кстати паять очень быстро, светодиод очень маленький и очень нежный прибор - с ним нужно аккуатно.

Устанавливаем в вырезы:

Тут всё просто. нужно потом поставить светик так, чтобы пластинка максимальн ярко светилась.

На фото видно пробное крепение светика, поскольку это всего лишь эксперимент.

Начинаем собирать всё до кучи. ложим дисплей и пластинку, но после установки резинки с контактами её нужно зафиксировать
Хвостика у нас нету, значит впихнём в пустое место кусочек неопрена:

Далее собираем дальше и после сборки проверяем на работоспособность:

И потом приглушаем свет и пробуем подсветку в деле:

Всё, подсветка готова. припаивание резисторов, укладка проводов, приклеивание светиков - всё опускается, поскольку это и так ясно.

Приношу огромные извинения за качество фоток - Siemens S65 лучше выдать не может, а автоматический ночной режим не позволил передать красоту подсветки в реальности. пэтому он сильно притемнил середину и поднял яркость светиков.
Вот эти зловещие пятна от светиков, с которыми мы боролись чёрной самоклейкой - в реале они видны, но не настолько сильно, как на фото, а сама пластинка светится равномерно и красиво.

Можно использовать готовый матовый пластик, который есть на коробочках для дисков, но он сильно зернистый и свет получается некрасивый.
На некоторых фотах видно, что сфоткана пластинка именно из матового пластика с зернистостью, но потом всё идёт с пластинкой с самодельной матовостью.
Светодиоды можно использовать меньшего размера и по 2 шт с каждой стороны, но учитывать нужно то, что сам ЖК затемняет изображение, при этом реальная яркость светодиодов падает в 2-3 раза.

Всем спасибо за внимание, думаю этот Ворклог поможет народу, у которого есть часы и велокомпьютеры на скутах. или даже подтолкнёт к деиствию тех, кто только хотел ставить эти приборы, но боялся их невидимости в ночное время суток.

Привет, geektimes! В первой части статьи были рассмотрены принципы получения точного времени на самодельных часах. Пойдем дальше, и рассмотрим, как и на чем это время лучше выводить.

Итак, у нас есть некая платформа (Arduino, Raspberry, PIC/AVR/STM-контроллер, etc), и стоит задача подключить к нему некую индикацию. Есть множество вариантов, которые мы и рассмотрим.

Сегментная индикация

Тут все просто. Сегментный индикатор состоит из обычных светодиодов, которые банально подключаются к микроконтроллеру через гасящие резисторы.

Осторожно, траффик!

Плюсы: простота конструкции, хорошие углы обзора, невысокая цена.
Минус: количество отображаемой информации ограничено.
Конструкции индикаторов бывают двух видов, с общим катодом и общим анодом, внутри это выглядит примерно так (схема с сайта производителя).

Есть 1001 статья как подключить светодиод к микроконтроллеру, гугл в помощь. Сложности начинаются тогда, когда мы захотим сделать большие часы — ведь смотреть на мелкий индикатор не особо удобно. Тогда нам нужны такие индикаторы (фото с eBay):

Они питаются от 12В, и напрямую от микроконтроллера просто не заработают. Тут нам в помощь приходит микросхема CD4511, как раз для этого предназначенная. Она не только преобразует данные с 4-битной линии в нужные цифры, но и содержит встроенный транзисторный ключ для подачи напряжения на индикатор. Таким образом, нам в схеме нужно будет иметь «силовое» напряжение в 9-12В, и отдельный понижающий преобразователь (например L7805) для питания «логики» схемы.

Матричные индикаторы

По сути, это те же светодиоды, только в виде матрицы 8х8. Фото с eBay:

Продаются на eBay в виде одиночных модулей либо готовых блоков, например по 4 штуки. Управление ими весьма просто — на модулях уже распаяна микросхема MAX7219, обеспечивающая их работу и подключение к микроконтроллеру с помощью всего лишь 5 проводов. Для Arduino есть много библиотек, желающие могут посмотреть код.
Плюсы: невысокая цена, хорошие углы обзора и яркость.
Минус: невысокое разрешение. Но для задачи вывода времени вполне достаточно.

ЖК-индикаторы

ЖК-индикаторы бывают графические и текстовые.

Графические дороже, однако позволяют выводить более разнообразную информацию (например график атмосферного давления). Текстовые дешевле, и с ними проще работать, они также позволяют выводить псевдографику — есть возможность загружать в дисплей пользовательские символы.

Работать с ЖК-индикатором из кода несложно, но есть определенный минус — индикатор требует много управляющих линий (от 7 до 12) от микроконтроллера, что неудобно. Поэтому китайцы придумали совместить ЖК-индикатор с i2c-контроллером, получилось в итоге очень удобно — для подключения достаточно всего 4х проводов (фото с eBay).

ЖК-индикаторы достаточно дешевые (если брать на еБее), крупные, их просто подключать, и можно выводить разнообразную информацию. Единственный минус это не очень большие углы обзора.

OLED-индикаторы

Являются улучшенным продолжением предыдущего варианта. Варьируются от маленьких и дешевых с диагональю 1.1", до больших и дорогих. Фото с eBay.

Собственно, хороши всем кроме цены. Что касается мелких индикаторов, размером 0.9-1.1", то (кроме изучения работы с i2c) какое-то практическое применение им найти сложно.

Газоразрядные индикаторы (ИН-14, ИН-18)

Схема их подключения несколько сложнее, т.к. эти индикаторы для зажигания используют напряжение в 170В. Преобразователь из 12В=>180В может быть сделан на микросхеме MAX771. Для подачи напряжения на индикаторы используется советская микросхема К155ИД1, которая специально для этого и была создана. Цена вопроса при самостоятельном изготовлении: около 500р за каждый индикатор и 100р за К155ИД1, все остальные детали, как писали в старых журналах, «дефицитными не являются». Основная сложность тут в том, что и ИН-хх, и К155ИД1, давно сняты с производства, и купить их можно разве что на радиорынках или в немногих специализированных магазинах.

С индикацией мы более-менее разобрались, осталось решить, какую аппаратную платформу лучше использовать. Тут есть несколько вариантов (самодельные я не рассматриваю, т.к. тем кто умеет развести плату и припаять процессор, эта статья не нужна).

Arduino

Самый простой вариант для начинающих. Готовая плата стоит недорого (около 10$ на eBay с бесплатной доставкой), имеет все необходимые разъемы для программирования. Фото с eBay:

Под Arduino есть огромное количество разных библиотек (например для тех же ЖК-экранов, модулей реального времени), Arduino аппаратно совместима с различными дополнительными модулями.
Главный минус: сложность отладки (только через консоль последовательного порта) и довольно-таки слабый по современным меркам процессор (2КБайт RAM и 16МГц).
Главный плюс: можно сделать много чего, практически не заморачиваясь с пайкой, покупкой программатора и разводкой плат, модули достаточно соединить друг с другом.

32-разрядные процессоры STM

Для тех кто захочет что-то помощнее, есть готовые платы с процессорами STM, например плата с STM32F103RBT6 и TFT-экраном. Фото с eBay:

Здесь мы уже имеем полноценную отладку в полноценной IDE (из всех разных мне больше понравилась Coocox IDE), однако понадобится отдельный программатор-отладчик ST-LINK с разъемом JTAG (цена вопроса 20-40$ на eBay). Как вариант, можно купить отладочную плату STM32F4Discovery, на которой этот программатор уже встроен, и его можно использовать отдельно.

Raspberry PI

И наконец, для тех кто хочет полной интеграции с современным миром, есть одноплатные компьютеры с Linux, всем уже наверное известные Raspberry PI. Фото с eBay:

С Raspberry (и процессорами STM32) есть одна единственная сложность — ее пины используют 3-вольтовую логику, а большинство внешних устройств (например ЖК-экраны) работают «по старинке» от 5В. Можно конечно подключить и так, в принципе заработает, но это не совсем правильный метод, да и испортить плату за 50$ как-то жалко. Правильный способ — использовать «logic level converter», который на eBay стоит всего 1-2$.
Фото с eBay:

Теперь достаточно подключить наше устройство через такой модуль, и все параметры будут согласованы.

ESP8266

Способ скорее экзотический, но довольно-таки перспективный в силу компактности и дешевизны решения. За совсем небольшие деньги (около 4-5$ на eBay) можно купить модуль ESP8266, содержащий процессор и WiFi на борту.
Фото с eBay:

Изначально такие модули предназначались как WiFi-мост для обмена по serial-порту, однако энтузиастами было написано множество альтернативных прошивок, позволяющих работать с датчиками, i2c-устройствами, PWM и пр. Гипотетически вполне возможно получать время от NTP-сервера и выводить его по i2c на дисплей. Для тех кто хочет подключить много различной периферии, есть специальные платы NodeMCU с большим числом выводов, цена вопроса около 500р (разумеется на eBay):

Единственный минус — ESP8266 имеет очень мало памяти RAM (в зависимости от прошивки, от 1 до 32КБайт), но задача от этого становится даже интересней. Модули ESP8266 используют 3-вольтовую логику, так что вышеприведенный конвертор уровней тут также пригодится.

На этом вводный экскурс в самодельную электронику можно закончить, автор желает всем удачных экспериментов.

Я в итоге остановился на использовании Raspberry PI с текстовым индикатором, настроенным на работу с псевдографикой (что вышло дешевле чем графический экран той же диагонали). Сфоткал экран настольных часов во время написания этой статьи.

Часы выводят точное время, взятое из Интернета, и погоду которая обновляется с Яндекса, все это написано на Python, и вполне работает уже несколько месяцев. Параллельно на часах запущен FTP-сервер, что позволяет (вкупе с пробросом портов на роутере) обновить на них прошивку не только из дома, но и из любого места где есть Интернет. Как бонус, ресурсов Raspberry в принципе хватит и для подключения камеры и/или микрофона с возможностью удаленного наблюдения за квартирой, или для управлением различными модулями/реле/датчиками. Можно добавить всякие «плюшки», типа светодиодной индикации о пришедшей почте, и так далее.

PS: Почему eBay?
Как можно было видеть, для всех девайсов приводились цены или фото с ебея. Почему так? К сожалению, наши магазины часто живут по принципу «за 1$ купил, за 3$ продал, на эти 2 процента и живу». В качестве простого примера, Arduino Uno R3 стоит (на момент написания статьи) 3600р в Петербурге, и 350р на eBay с бесплатной доставкой из Китая. Разница действительно на порядок, безо всяких литературных преувеличений. Да, придется подождать месяц чтобы забрать посылку на почте, но такая разница в цене думаю, того стоит. Но впрочем, если кому-то надо прямо сейчас и срочно, то наверно и в местных магазинах есть выбор, тут каждый решает сам.

Негатив

Эволюция индикаторов в моих самодельных устройствах шла от лампочек и светодиодов к семисегментным индикаторам (светодиодным и ЖК), затем к символьным индикаторам (самым популярным из которых явялется индикатор 2 строки по 16 символов), затем к монохромным графическим индикаторам. Дальше пока не продвинулся, потому что даже для монохромного графического дисплея разработать красивое меню пользователя оказалось непростой задачей. В будущем возможен переход на цветные дисплеи, а потом - на дисплеи с тач-скрином. Но это потом.

Когда захотелось перейти на графический дисплей, обратил внимание на линейку TIC. Огромным преимуществом этих дисплеев было то, что они сделаны по COG-технологии и не имеют печатной платы. Эта плата обычно занимает много места вокруг дисплея и не дает возможности сделать нормальный дизайн передней панели, особенно, если корпус маленький. Среди TIC были дисплеи с разрешением 64 на 133 точки, причем имелись позитивные, негативные, в том числе и синий негативный TIC151. Он выглядел лучше всех, поэтому на нем я сделал себе два прибора.

Только я к этим дисплеям привязался, как они исчезли из продажи. Долго не было ничего, но недавно появилась замена - TIC154A (его еще называют RDX0154). Дисплей позитивный, с полупропусканием. Наилучший контраст получается при работе с белой подсветкой, но при этом дисплей выглядит грязно-серым.

Неплохо смотрится с янтарной подсветкой (amber), но ее яркость невелика, из-за полупропускания дисплей получается довольно темным.

Получив негатив от позитивных дисплеев, захотелось позитивные дисплеи превратить в негативные. Чтобы инвертировать изображение на ЖК дисплее, нужно повернуть один из поляризаторов. Иногда нужный эффект достигается переворачиванием поляризатора на 180 градусов. Так я делал в калькуляторе Casio fx-82a. Там верхний поляризатор просто лежал на дисплее, достаточно его перевернуть другой стороной, изображение становится негативным.

Но так просто делается далеко не всегда. Обычно поляризатор приклеен. И повернуть его чаще всего нужно на какой-то угол, скажем, 30 или 45 градусов. В результате размеров штатного поляризатора не хватает. Переделка возможна лишь в том случае, если в наличии есть поляризатор большего размера.

Найти поляризатор, как оказалось, очень сложная задача. Пришлось специально купить нерабочий ноутбук. Отдал за него примерно 2$. Разборка ноутбучного дисплея прежде всего поразила многослойностью конструкции за дисплеем. За крышкой корпуса идет черная непрозрачная пленка, наверное, чтобы свет сквозь крышку не пробивался. Затем идет белая пленка. За ней оргстеклянная клинообразная пластина с насечками, в торец которой светит лампа. Потом матовая пленка. Потом две пленки с микрорастром, которые похожи на линзы Френеля. Затем снова матовая пленка. Затем поляризатор, наклеенный на стекло матрицы. С передней стороны матрицы наклеен еще один поляризатор, а на него - антибликовая пленка. Снять антибликовую пленку не составило проблем - отмочил ночью матрицу в тазике, пленка снялась очень легко. А вот отклеить поляризаторы нормально не получилось. Приклеены они очень крепко. Пробовал подогревать феном - пленка поляризатора коробится, а клей практически не реагирует. Отрывал грубой силой, в результате стекло матрицы треснуло и начало крошится. Процесс превратился в кошмар. Под руками образовалось месиво из крови, осколков стекла и обрывков поляризатора. Кое-как оторвал часть поляризатора, при этом его сильно деформировал. Местами помял, местами поверхность покрылась микротрещинами - потрескался тонкий поляризующий слой. Поляризатор сделан из довольно толстой прозрачной пленки, на которую с одной стороны нанесен очень тонкий поляризующий слой (пишут, что из кристалликов сернокислого нодхинина). Но это еще не все. На поляризаторе остался слой клея, который сразу же нацеплял кучу пыли и мусора. Удалить этот клей не получилось. Пробовал бензин, ацетон, спирт, масло - все без результата. Тем не менее, решил поэкспериментировать с грязным куском поляризатора.

Чтобы не сильно портить вид индикатора, решил заменить задний поляризатор. Штатный оторвал вместе с серебристой пленкой, которая отвечала за полупропускание. Затем включил индикатор, прислонил к нему сзади кусок поляризационной пленкии начал ее поворачивать. В одном из положений изображение стало негативным. Отчертил на пленке край индикатора, затем по этой линии вырезал нужный кусочек. Поместил новый поляризатор между индикатором и подсветкой. С янтарной подсветкой фон остается полностью черным, но яркость подсветки маловата даже при токе 100 мА. Но все равно индикатор смотрится очень красиво.

Белая подсветка намного ярче. Она немного засвечивает фон, который получился синеватым.

Мне больше нравятся теплые оттенки, поэтому я вырезал еще один поляризатор, изменив угол на несколько градусов. Теперь фон оказался коричневатым. Такой вариант мне нравится больше всего.

Контрастность просто замечательная. Углы обзора практически не поменялись. Вот только поляризатор с остатками клея выглядит грязным, это немного заметно даже сквозь индикатор. Где бы найти чистую поляризационную пленку?

Читайте также: