maltepöggel.de

VFD

Ansteuerung von Vakuum-Fluoreszenz-Displays mit dem PC

Diese Seite zeigt wie Vakuum-Fluoreszenz-Displays mittels einer seriellen Schnittstelle am PC angesteuert werden können.

Inhalt

Einführung

VF-Displays sind auf vielen Elektronikflohmärkten zu finden. Verbaut werden sie vor allem in Kassensystemen und Automaten. Die Vorteile dieser Technik sind eine lange Lebensdauer und Temperaturfestigkeit. Vakuum Fluoreszenz Displays sind selbstleuchtend und mit Farbfiltern auf viele tolle Farben zu bringen.

Bild: FC20X1SA Display Nahaufnahme

Bild: Nahaufnahme einer Anzeigestelle

Grundsätzlich besteht das VFD aus einer luftleeren Röhre. Heizdrähte senden Elektronen über ein Gitter zu den Segmenten. Die Segmente selber sind mit einer Leuchtschicht beschichtet, die durch das auftreffen der Elektronen zum Leuchten angeregt wird.

Die in Kassen und Automaten verwendeten Displays besitzen oft eine kleine Controllerplatine. Dieser Controller kann Zeichen, die er über die serielle Schnittstelle empfängt, auf dem Display darstellen.

Bild: Steuerplatine auf der Rückseite

Nachdem ich auf verschiedenen Elektronikflohmärkten jedes Jahr einige Displays gekauft hatte, entstand zuerst ein DOS Programm danach sogar Windows Software und ein Winamp Plugin. Diese sollen auf den folgenden Abschnitten dieser Seite genauer erläutert werden.


Ansteuerung unter DOS und Windows

Als Programm funktioniert eigentlich jedes einfache Terminalprogramm. Ich habe unter Q-Basic (für DOS) und Delphi (Windows) ein Programm geschrieben, mit dem sich auch Steuerbefehle senden lassen. Text sowie Sonderzeichen können natürlich auch ausgegeben werden. Es wurde außerdem ein Programm für die Windows Eingabeaufforderung entwickelt, um z.B. per Batch Datei etwas auszugeben.

DOS Programm

Bild: DOS Programm

Windows Programm

Bild: Windows Programm

Programm für die Kommandozeile

Bild: Konsolen Tool

Der Downloadlink ist am Ende der Seite zu finden.


Ansteuerung mit dem Winamp Plugin

Durch eine e-Mail kam ich auf die Idee, ein Winamp Plugin für das FC20X1SA Display zu programmieren. Zurzeit unterstützt das Programm alle seriellen VFDs mit FIPC8367 (oder kompatiblem) Controller mit 10-80 Zeichen sowie das Siemens BA63 Display.

Screenshots

Hauptfenster

Bild: Hauptfenster Winamp Plugin

Konfiguration

Bild: Konfiguration Winamp Plugin

Features

Zusätzlich in Version 2.4.2

Zusätzlich in Version 2.4 SE

Zusätzlich in Version 2.4

Zusätzlich in Version 2.3

Zusätzlich in Version 2.2

Zusätzlich in Version 2.1

Features der Version 2.0

Um Das Plugin zu installieren genügt es, die Dateien in das Verzeichnis Winamp\Plugins zu kopieren.

Der Downloadlink ist am Ende der Seite zu finden.


Verschiedene Anschlussdiagramme

Der nun folgende Teil der Anleitung sollte aufmerksam gelesen werden. Jede Schaltung hat ihre Vor- und Nachteile, der Aufbau ist unterschiedlich komplex.

Fangen wir zunächst mit der ursprünglichen Schaltung an, die ich für das FC20X1SA entworfen habe.

Bild: Schaltplan einfache Ansteuerung

Bild: Aufbau mit Display

Diese Schaltung hat vor allem den Vorteil, dass sie einfach ist und von jedem Anfänger problemlos aufgebaut werden kann. Im Ruhezustand wird der Datenpin des Displays über den 10K Widerstand auf +5V gezogen. Sobald ein Signal auf dem Port anliegt wird Über einen Optokoppler der Eingang auf Masse gelegt. Die 5V Versorgungsspannung erzeugt ein Festspannungsregler, der durch seine je nach Eingangsspannung mehr oder weniger großen Verluste auf dem Kühlkörper verheizt. Der Kühlkörper sollte also möglichst groß ausgeführt sein.

Die Steigerung dieser Schaltung bildet eine kleine Erweiterung um das Display über ein Relais abzuschalten falls es nicht benötigt wird. Das spart Strom und schont das Display.

Bild: Schaltplan mit Relais

Die Erweiterung sollte soweit selbsterklärend sein. Anmerken möchte ich noch, dass beim Hochfahren des PCs der DTR Pin über den das Einschalten realisiert ist mehrfach schnell an und aus geht, was für das Display nicht unbedingt schonend ist. Daher ist am Relais ein Kondensator, der nach kurzem Einschalten das Display noch einige Sekunden aktiv hält.

Die folgende Schaltung wurde für das KD2.1 Display entworfen, funktioniert aber auch ohne Probleme mit allen anderen VFDs.

Bild: Schaltplan mit Pegelwandler IC

Hier wurde der Optokoppler durch ein Pegelwandler IC (MAX232) ersetzt. Die Schaltung ist relativ einfach aufzubauen, und funktioniert auch bei hohen Baudraten zuverlässig.

Die Schaltung entstand im Oktober 2006 bei einer neuen VFD Bastelaktion. Durch den Einsatz eines Step-Down Schaltreglers ist sie zwar die komplizierteste, aber auch effizienteste Schaltung. Der LM2575 erzeugt durch seinen hohen Wirkungsgrad von ca. 80% ├╝ber einen weiten Eingangsspannungsbereich kaum Abwärme.

Bild: Schaltplan mit Pegelwandler IC

Was mich außerdem gestört hat, war das Klicken des Relais. Deshalb wurde hier ein Logic Level Mosfet (Topfet) verbaut. Der Typ BUK100-50GL kann mehrere Ampere schalten und benötigt in unserem Fall nicht mal eine Kühlung. Der Transistor davor invertiert das Signal, da aus dem MAX232 im Ruhezustand 5 Volt kommen.

Die Schaltung ist so klein das sie sich ohne Spannungsregler direkt ins Displaygehäuse des KD2.1 integrieren lässt!

Foto: Platine im Gehäuse des Displays
Foto: Verschrumpfte Platine

Im Bild 2 ist die Platine zur Isolation mit Schrumpfschlauch verschrumpft. Step Down Spannungsregler ist extern im Netzteil.

Foto: Induktivität
Foto: Schaltregler auf Lochraster

Bild 1: Induktivität auf Eisenpulver Ringkern. Bild 2: Der externe Step Down Schaltregler.

Eine Ausnahme in der Beschaltung bildet das Siemens BA63 bzw FM20X2KB-100a. Es hat unten eine 6 polige MINI-Din Buchse und einen integrierten Pegelwandler, was den Anschluss extrem vereinfacht.

Foto: BA63 einfache Schaltung
Foto: BA63 mit Relais

Die Schaltung auf der rechten Seite kann das Display bei nichtgebrauch abschalten.

Foto: BA63 Belegung
Foto: BA63 Buchse

Die Abbildung oben zeigt die Belegung der Buchse. Denkt bitte beim BA63 an die korrekte Einstellung der Steckbrücken für 9600baud 8N1: JP1 offen, JP2 offen, JP3 geschlossen, JP4 offen, JP5 offen.


Infrarot Zusatz (Winamp)

Durch diese kleine Erweiterung kann man die Titel mit Hilfe einer alten Infrarot Fernbedienung wechseln. Den Empfänger bekommt man bei Reichelt Elektronik für weniger als einen Euro.

Foto: Schaltung Infrarot Empfänger
Foto: Infrarot Empfänger im Gehäuse

Auf diesem Bild hängen Sensor und Display an einem COM Port. Meine Software unterstützt bislang leider noch keinen Sensor, und zwei Programme können nicht gleichzeitig auf eine Schnittstelle zugreifen. Deshalb wird noch ein kleiner Adapter benötigt:

Foto: Schaltplan Adapter
Foto: Aufbau Adapter

Somit kann das VFD Plugin über COM1 an das Display senden, und das IR Plugin über COM2 den Sensor auslesen, und man spart sich 2 Kabel.

Einstellung der Software: WinLIRC installieren, starten. Auf Configure, COM2 einstellen, unten bei Config eine neue Konfigurations Datei eingeben.

Foto: Konfiguration von WinLIRC

Dann muss der Software noch die Fernbedienung einprogrammiert werden. Dazu einfach auf Learn klicken. Die Software verlangt, dass eine Taste 10 Mal gedrückt wird um die Fernbedienung zu erkennen. Danach lässt sich jede Taste einzeln programmieren. Tasten-Namen eingeben, Enter drücken. Taste auf der Fernbedienung gedrückt halten, bis eine Meldung erscheint. Wenn alles OK ist speichern. Dann kann die nächste Taste programmiert werden. Wenn alle Tasten programmiert sind, einfach keinen Tasten Namen eingeben und Enter drücken, Speichern bestätigen.

Dann die gen_ir.dll aus der Plugin Zip Datei in den Winamp Ordner kopieren (Wie oben bei dem VFD Plugin.) In den Winamp Plugin Optionen das IR Plugin wählen und auf Configure klicken.

Foto: Konfiguration von Winamp

Mit Add kann man eine Taste hinzufügen, wobei ins obere Feld der vorher eingegebene Tasten Name kommt. Unten kann man die Funktion der Taste wählen.


Weitere kompatible Displays

Foto: CU20026SCPB-T Vorderseite

Foto: CU20026SCPB-T Rückseite

Foto: CU20026SCPB-T in Betrieb


Foto: KD Rev 2.1 Vorderseite

Foto: KD Rev 2.1 Rückseite

Foto: KD Rev 2.1 in Betrieb

Foto: KD Rev 2.1 Gehäuse


Foto: FM20X2KB Vorderseite

Foto: FM20X2KB Rückseite

Foto: FM20X2KB in Betrieb


Foto: FC20X2JA Vorderseite

Foto: FC20X2JA Rückseite

Foto: FC20X2JA in Betrieb


Foto: M204SD01AA Vorderseite

Foto: M204SD01AA Rückseite

Foto: M204SD01AA in Betrieb


Foto: 20M101DA1 Vorderseite

Foto: 20M101DA1 Rückseite

Foto: 20M101DA1 in Betrieb


Foto: FM20X2KB-100a Vorderseite

Foto: FM20X2KB-100a Rückseite


Foto: BA63 Vorderseite


Foto: FIP20X2KA Vorderseite

Foto: FIP20X2KA Rückseite


Foto: CU20045-T325A Vorderseite

Foto: CU20045-T325A Rückseite

Foto: CU20045-T325A in Betrieb


Foto: M202LD08A Vorderseite

Foto: M202LD08A Rückseite

Foto: M202LD08A in Betrieb


Foto: CU40026MCPB-S41A Vorderseite

Foto: CU40026MCPB-S41A Rückseite

Foto: CU40026MCPB-S41A in Betrieb


Displays von Webseitenbesuchern

FC20X1SA mit Winamp Plugin (Mein Display während dem Programmieren unter Delphi) und mein KD Rev 2.1

Foto: FC20X1SA
Foto: Programmierung des Plugin

FC20X2JA-AB mit Winamp Plugin (Gebaut von Kai G. aus Berlin, der mich auf die Idee mit dem Plugin gebracht hat.)

Foto: FC20X2JA-AB von Kai


FC20X1SA mit Winamp Plugin (Gebaut von Lutz H. aus Uelzen)

Foto: FC20X1SA von Lutz


FM20X2KB mit Winamp Plugin (Auch von Lutz H. aus Uelzen)

Foto: FM20X2KB von Lutz


FC40X2EA mit Winamp Plugin (Gebaut von Matthias W.) Das Display stammt aus einer Feuermeldeanlage und hat eine rote Farbfilterscheibe!

Foto: FC40X2EA von Matthias


Siemens BA63 mit Winamp Plugin (Gebaut von Jens K. aus Uelzen) Mit Schaltnetzteil, Stromspar-Modus und Golf III Ein/Ausschalter!

Foto: BA63 von Jens
Foto: BA63 von Jens
Foto: BA63 von Jens
Foto: BA63 von Jens

Siemens BA63 mit Winamp Plugin (Gebaut von Walter H.)

Foto: BA63 von Walter


Siemens BA66 mit Winamp Plugin (Gebaut von Wolfgang T.)

Foto: BA66 von Wolfgang


Diesen netten Gruß schickte mir Jörg aus Berlin! Das Display ist ein Siemens BA63.

Foto: BA63 von Jörg


Siemens BA63 mit Winamp Plugin (Gebaut von Tim K. aus Itzehoe)

Foto: BA63 von Tim


ICD-2002 mit Winamp Plugin (Gebaut von Thomas S. aus Leipzig)

Foto: BA63 von Thomas


Dein Display hier? Schicke mir einfach ein paar Fotos, ich freue mich auf jeden Fall!


Downloads

Datenblätter

Programme DOS / Windows

Winamp Plugin

Benötigte Software Infrarot Zusatz Winamp

Letztes Update: 02.08.2022