תקציר

בשיעור הזה של המעבדה, נסביר כיצד ניתן להתחבר, אל מודול תצוגה, מסוג LCD, שאין על-פניו מספר דגם ואין שום אפשרות, להשיג את דפי-הנתונים שלו. במצב כזה, ישנן שתי אפשרויות: לזרוק את ה-LCD לפח, או להשקיע קצת זמן, לחקור אותו ולהבין כיצד ניתן להפעילו בכל זאת..

רקע

הנושא שנחקור היום במעבדה, הוא מודול LCD, בעל ממשק חיבור, בן 14 נקודות חיבור (פדים ב-PCB), אך ללא שרטוט חשמלי. המודול נראה סטנדרטי, אבל אין תיעוד שלו ואין אף כיתוב על ה-PCB, שמציין מהו תפקידה של כל נקודת חיבור. התצוגה נרכשה לפני יותר מ-6 שנים ולא היתה בשימוש. היא עדיין חדשה, באריזה המקורית, אך ללא אפשרות לברר ממי נרכשה ומהו הדגם המדויק. בנוסף, הצד האחורי של ה-PCB, מכוסה בשכבת סיליקון שקופה למחצה, כנראה לצורך הגנה פיזית על צד ההלחמות או כדי ליצור גימור נאה, או כדי להקשות על חיקוי המודול ואופן מימושו, או שאולי כדי להחזיק את "רגלי המודול" במקומן. ייתכן גם שכל האפשרויות נכונות.
השכבה שקופה למחצה אך עבה יחסית (כ-2 מ"מ) ואינה מאפשרת קריאה קלה של הסימונים על-גבי ה-PCB. לפיכך, אין שום דרך לזהות את ה-LCD ולהשיג את דפי הנתונים. האפשרות היחידה מלבד להשליך את התצוגה לפח, היא לבצע "מחקר חומרה" קטן ולגלות בעצמנו, מהו התפקיד של כל אחד מהפינים בממשק החיבור.

חקירת חומרה

ראשית, נתחיל בסקירה פשוטה של מודול התצוגה. זה נראה כמו LCD סטנדרטי. לפי גובה התצוגה, נראה שהוא מציג שורה אחת בלבד. הדגמים הנפוצים של מודול התצוגה הזה, לרוב מאפשרים הצגה של שורה אחת או שתיים ובכל שורה, ניתן להציג עד 16 תווים.
כשהופכים את התצוגה, מבחינים בשכבת סיליקון שקופה למחצה, שמכסה את כל החלק האחורי של המודול.

התבוננות בחלק האחורי של התצוגה, דרך זכוכית מגדלת מוארת (פריט נפוץ במעבדות), מאפשרת להבחין בדגם של הבקר, המותקן על גב מודול התצוגה. זהו רכיב מסוג HD447780U. לפי הלוגו שעל הרכיב, ניתן לדעת שזהו רכיב מתוצרת חברת HITACHI היפנית.

מניסיון עם תצוגות LCD, ניתן לדעת שלרוב, בקונקטור החיבור שלהן, יש כמעט תמיד את אותן נקודות חיבור, המשמשות להפעלת התצוגה.  ההבדל בין המודולים השונים, עשוי להיות הסדר בו מופיעות נקודות החיבור וכן גם שתי הנקודות שבקצה (לרוב, הנקודות שנמצאות במקומות 15 ו-16 בקונקטור), שמשמשות לעיתים קרובות, לאספקת מתח לתאורה האחורית של מודול התצוגה (לא בכל מודול, קיימת תאורה אחורית).

Liquid display

בשלב הזה, נעשה חיפוש באינטרט, למציאת דפי-הנתונים של בקר ה-LCD. זהו בקר נפוץ (HD447780U) וקל למצוא עליו מידע. ניתן להבחין בבקר, תחת שכבת הסיליקון, בתמונה להלן (מסומן באות B).

דפי-הנתונים של הבקר נבדקו. נמצא שהבקר מגיע במספר אריזות שונות. זוהה המארז המתאים של הבקר הקיים, שנמצא על המודול שנבדק. לאחר שזוהה המארז, זוהו מספרי הרגליים של הבקר ואותרה טבלת תפקידי הפינים, בדפי-הנתונים.

אל נקודות החיבור בקונקטור של התצוגה, הולחמה "שורת פינים" (ניתן להבחין בה, בחלק הימני העליון, מעל הבקר המסומן ב-B), על-מנת להקל את הגישה אל המודול וממילא מאוחר יותר, נצטרך להתחבר אליו באופן כלשהו.

בזהירות רבה, בעזרת סכין יפנית ושפיץ-פלייר, הוסרה חלק משכבת הסיליקון שבאחורי המודול, כדי לאפשר גישה לפינים של הבקר (ראו בתמונה, האזור שתחת הבקר ומימינו, היה מכוסה כולו בסיליקון, לפני תחילת המחקר).

עתה, בעזרת רב-מודד, במצב בדיקת מוליכות ("זמזום"), נעשה מעבר על כל אחד מהפינים בקונקטור של ה-LCD ונבדקו כל הפינים של הבקר, על-מנת לגלות, לאיזה פין בבקר, מחובר כל פין בקונקטור.
מכיוון שכבר יש בידינו את דפי-הנתונים של הבקר, ניתן לזהות את התפקיד של כל פין בבקר ומכאן, להסיק את התפקיד של הפין המתאים, בקונקטור החיבור של מודול התצוגה. באופן זה, זוהו גם הפינים של אספקת המתח אל המודול, VCC ו-GND.
כל פין שזוהה בקונקטור, נרשם על דף. בסיום, זוהו כל הפינים ותפקידם ובשלב זה, בעצם יש בידינו כבר את כל התיעוד והמידע הדרושים, כדי לחבר את ה-LCD למיקרובקר ולכתוב קוד מתאים, שיפעיל את מודול התצוגה.

 LCD shows digigil.com

 סיכום

כאשר אתם צריכים להבין חומרה מסוימת ואין לכם שום תיעוד לגביה, לעיתים תאלצו לבצע מחקר קטן. שימוש בניסיון (שמצטבר עם הזמן), הגיון וניחושים מושכלים, יאפשרו לכם ברוב הפעמים, לגלות כל מידע שתרצו, לגבי המערכת שבבדיקה.
חשוב לעבוד בצורה מסודרת, להשתמש בחשיבה הגיונית ומומלץ להיעזר באינטרנט, שמכיל המון מידע על הכל, או באדם מנוסה, שכבר חקר חומרה ויודע כיצד לגשת לנושא.