בגלל המגוון הרב של המסכים השונים אין באפשרות המאמר להיות תואם ל 100% מהמסכים. המאמר נכתב מתוך מטרה להיות תואם לרוב המסכים הקימים והנפוצים בשוק אך תמיד יהיו היוצאים מן הכלל. ולכן טרם חיבור המסך מומלץ להסתייע באדם המבין באלקטרוניקה.
בשנים האחרונות מסכי ה-LCD הפכו לנפוצים במכשירי חשמל ואלקטרוניקה, כיום כמעט בכל מכשיר חשמלי ניתן למצוא מסך LCD. משעונים דיגטליים ומכשירי רדיו ועד מסכי מחשב. למסכי הLCD- לא מעט יתרונות על סוגי המסכים הסטנדרטיים - הם יותר דקים, יותר קלים ואף צורכים פחות חשמל ממסכי CRT רגילים.
מסכי LCD, בנויים על עקרון הגביש הנוזלי. גביש נוזלי הוא חומר אשר נקודת ההתכה שלו היא טמפרורת החדר, לכך בטמפרטורה זו הוא במצב שבין נוזל למוצק. תכונה זו אינה מאפשרת למולקולות לנוע כמו נוזל, אך עם זאת היא מאפשרת למולקולות להסתובב סביב צירם. תכונה זו של הגביש הנוזלי גוררת תכונה מעניינת נוספת - כאשר מעבירים זרם חשמלי בתוך גביש נוזלי נוצר שדה חשמלי המסובב את המולקולות בהתאם לעוצמת המתח, סיבוב זה משפיע על מעבר האור דרך אותם מולקולות כמוסבר בתרשים ולמעשה קובע את רמת השקיפות של המסך.
מסכי LCD מתחלקים ל-5 סוגים עיקריים:
Passive LCD - מסך LCD פאסיבי הוא מסך שאינו מייצר אור בעצמו אלא מחזיר או מפזר את האור המוקרן עליו. בגלל מחירם הזול ותהליך היצור הפשוט יחסית שלהם, נוהגים להשתמש בהם בשלל רכיבים אלקטרוניים, החל משעונים דיגטליים ועד טלפונים סלולריים. מכיוון שמסכים אלו אינם מייצרים אור נהוג לצרף אליהם תאורה פנימית - Backlight. כיום ניתן למצוא מסכי LCD עם שלל תאורות מהירוק המוכר לכולנו ועד כחול, סגול ואף אדום. מסכים אלו הם מסכים נומריים, כלומר הם מסוגלים להציג רק תווי ASCII. גודל המסך מצויין בדרך כלל באמצעות מספר השורות ומספר התווים בכל שורה.
Dot Matrix - הם ואריאציה של מסכי ה-LCD הפאסיביים, לעומת מסכי ה-LCD הנומריים המסוגלים להציג רק תווי ASCII , מסכי Dot Matrix מחולקים לפיקסלים ולכן מסוגלים להציג גם תצוגות המורכבות מ-Bitmap.
Active Matrix - TFT - מסך Active Matrix הוא מסך העובד על עקרון דומה למסכי ה-Dot Matrix עם מספר הבדלים קלים. מסכי Active Matrix מורכבים ממסך LCD ותאורה פולרסנטית פנימית. מעבר חשמל בתוך המסך קובע את רמת השקיפות של אותו פיקסל כתוצאה מכך גם את כמות האור שיעבור דרך המסך ואת צבע הפיקסל המסוים. מסכים בתצורה זו נפוצים במסכי מחשב ומצלמות דיגיטליות.
VFD - מסכי Vacuum Florescent Display מתבססים על עקרון דומה לעקרון על פיו עובדות נורות הפולרסנט, מסך זה מכיל נורות פלורסנט זעירות וכאשר מועבר זרם חשמלי לפיקסל מסויים נורה זו נדלקת. מסכי VFD נפוצים גם במכשירי רדיו לרכב.
OLED - Organic Light Emitting Diode - מסכים אלו אינם מסכי LCD, הם עובדים על עקרון שונה במקצת. מסכי OLED מכילים חומרים אורגניים אשר במגע עם חשמל מפיצים אור, אותם חומרים מחוברים לאלקטרודות וכאשר מועבר זרם חשמלי באלקטרודות החומר מפיק אור. בניגוד ל-LCD מסכי OLED מפיקים אור ולכן לא דורשים תאורה פנימית.
שתי ווריאציות מעניינות של מסכי ה-OLED הם מסכי ה-FOLED וה-TOLED:
FOLED או Flexible OLED הוא מסך OLED שיחודו הוא בכך שהוא גמיש. גמישות זו מאפשרת לו לתפוס את צורת המשטח אליו הוא מחובר. סרטון וידאו קצר המדגים את הטכנולוגיה ניתן למצוא כאן.
טכנולוגיה מעניינת נוספת היא טכנולוגית ה-TOLED אוTransparent OLED . מסך TOLED הינו 70% שקוף, תכונה המאפשרת לשלבו בקסדות טיסה ומשקפות. תכונת השקיפות בהחלט נותנת לו פוטנציאל גבוה בפרויקטי מודינג עתידיים.
ה-LCD והמודינג
השלב הבא של מסכי ה-LCD... המודינג!
עד עתה השתמשו במשך שנים במסכי LCD למכשירי אלקטרוניקה שונים, אך רק לאחרונה התגלה הפוטנציאל של מסכי ה-LCD למודינג. רבים החלו להשתמש במגון מסכי LCD על מנת להעשיר את המארזים שלהם ולעיתים אף למטרות מעט יותר פרקטיות כמו הצגת נתונים הנוגעים למחשב, כמו טמפרטורת המעבד ורמת העומס עליו. בעבר, הוספת מסך LCD למחשב היה שמור רק ליחידי סגולה אשר הבינו אלקטרוניקה והיו נחושים עד כדי קריאת המפרטים הטכניים של המסכים (והבנתם).
כיום, לאחר שהפוטנציאל של אותם מסכים התגלה, המצב השתנה מקצה לקצה ואפילו העצלנים שבינינו מסוגלים לקנות מסכי LCD מוכנים, כדוגמת המסכים של MatrixOrbital ו-CrystalFontz. גם הסבת מסכי LCD וחיבורם למחשב הפך לתהליך פשוט למדי שאינו דורש הרבה מאמץ מעבר להבנה מינמלית של אלקטרוניקה.
המסך אותו נדריך להרכיב הוא מסך נומרי עם בקר HD44780. המסך בא במספר תצורות, הנפוצות בינהן הן התצורות של 4X20 ו-2X16. אין הבדל בין התצורות השונות עד שלב ההגדרה בתוכנה. את המסכים האלו ניתן להשיג במספר חנויות אלקטרוניקה בארץ, והם יחסית נפוצים וזולים (כ-50 עד 70 שקלים). כמו כן ניתן ומומלץ לקנות אותם גם עם אופציה לתאורה פנימית.
כמו כן ניתן גם להשיג בארץ מסכי VFD עם בקר HD44780, אך הם עדיין נדירים יחסית. אם הצלחתם למצוא אחד כזה, אתם יכולים להשתמש בו ולהרכיבו על פי בדיוק אותן הוראות.
אז מה אנחנו צריכים כדי להתחיל?
מסך LCD עם בקר HD44780 (כמו שמתואר בתמונה למעלה)
Ribbon Cable של לפחות 10 גידים (ניתן לפרק כבל ATA33 ישן)
חוטי חשמל (מומלץ להשתמש בצבעים כמו אדום ושחור על מנת להבדיל בין הארקה)
פוטנציומטר (נגד משתנה) של 100ohm
חיבור - Molex זכר (ניתן גם לפרק מספק כוח או מאורר ישן)
חיבור פרללי - זכר
מלחם (ומעט כישורים בהלחמה)
את כל הרכיבים ניתן להשיג בחנויות אלקטרוניקה. חיבורי מולקס וחיבורים פרללים ניתן לפרק מכבלים או חומרה ישנה. כמו כן מומלץ להצטייד באיזולירבנד או כבל Heat-Shrink על מנת לשפר את האסטתיקה וחוזק החיבורים.
Ribbon Cable
פוטנציומטר (נגד משתנה)
חיבור - Molex זכר
Heat-Shrink
אם ברשותכם כבל מדפסת מומלץ מאוד להשתמש בו במקום החיבור הפרללי וה-Ribbon cable, שכן הוא הרבה יותר נוח לעבודה. יש לחתוך את קצהו האחד של הכבל ולברר איזה חוט מתחבר לאיזה פין וניתן לברר זאת באמצעות רב-מודד.
כפי שניתן לראות בתמונה ישנם כ-16 פינים ממוספרים ע"ג מסך ה-LCD. במסכים ללא תאורה ישנם רק 14 פינים שכן חיבורים 15 ו-16 הם חיבורים של התאורה.
מספר טיפים אחרונים לעבודה נקייה.
נסו לאגד את כבל הנתונים וכבלי המתח לשתי קבוצות נפרדות.
תהליך הלחמת החוטים למסך הוא תהליך עדין מאוד, אל תשתמשו בהרבה בדיל על מנת לא לקצר את המסך.
לאחר חיבור החוטים הדביקו את קבוצת החוטים למסך על מנת למנוע את קריעת החוטים בהפעלת לחץ.
תכננו את סידור הכבלים בקפידה על מנת למנוע בלאגן בכבלים, מומלץ להשתמש בכבלים ארוכים כדי שיהיה אפשר לחבר אותם לאורך דפנות המארז.
לעבודה
זוהי סכמת החיבורים של המסך, לנוחיותכם מצורפת גם טבלה המסבירה את הסכמה. (זכרו, אם ברשותכם 14 פינים יש להתעלם מחיבורם של שני הפינים הנוספים)
פין על גבי מסך ה-LCD
מתחבר אל
הסבר
1
הארקה - חוט שחור בחיבור המולקס
הארקה עבור המסך.
2
מקור מתח 5V - חוט אדום בחיבור המולקס.
מקור מתח למסך.
3
הארקה - חוט שחור בחיבור המולקס
הגדרת הקונטרסט של המסך, כאשר ההתנגדות מינימלית הקונטרסט מכסימלי, ניתן להשתמש במקרה הצורך בפוטנציומטר של 10Kohm על מנת להגדיר את הקונטרסט.
4
חיבור פרללי - פין 16
יש להשתמש ב-ribbon cable לחיבור.
Registry Set
5
חיבור פרללי - פין 1
יש להשתמש ב-ribbon cable לחיבור.
הגדרת מצב קריאה/כתיבה.
6
חיבור פרללי - פין 1
יש להשתמש ב-ribbon cable לחיבור.
Chip Enable
7
חיבור פרללי - פין 2
יש להשתמש ב-ribbon cable לחיבור.
סיבית מידע 0
8
חיבור פרללי - פין 3
יש להשתמש ב-ribbon cable לחיבור.
סיבית מידע 1
9
חיבור פרללי - פין 4
יש להשתמש ב-ribbon cable לחיבור.
סיבית מידע 2
10
חיבור פרללי - פין 5
יש להשתמש ב-ribbon cable לחיבור.
סיבית מידע 3
11
חיבור פרללי - פין 6
יש להשתמש ב-ribbon cable לחיבור.
סיבית מידע 4
12
חיבור פרללי - פין 7
יש להשתמש ב-ribbon cable לחיבור.
סיבית מידע 5
13
חיבור פרללי - פין 8
יש להשתמש ב-ribbon cable לחיבור.
סיבית מידע 6
14
חיבור פרללי - פין 9
יש להשתמש ב-ribbon cable לחיבור.
סיבית מידע 7
פינים 18-25 בחיבור הפרללי
הארקה - חוט שחור בחיבור המולקס
אלו סיביות נתונים לקריאה. עליהן להיות 0 ולכן אנו מאריקים אותן.
אם ברשותכם מסך עם תאורה פנימית קיימים שני פינים נוספים 15 ו-16, פינים אלו הם הפינים של התאורה. יש לחבר את פין 15 למקור המתח (חוט אדום בחיבור המולקס), ואת פין 16 לפוטנציומטר של 10ohm ומשם להארקה (חוט שחור בחיבור המולקס).
בחלק מהמסכים הכוללים תאורה פנימית ישנם רק 14 פינים, במקרה זה ישנם שני פינים נוספים המופרדים מקבוצת 14 הפינים, הם מסומנים כ-A ו-C או כ-A ו-K. במקרה זה יש להתייחס לפין המסומן כ-A כפין מספר 15, ולפין המסומן כ-C או כ-K כפין מספר 16.
לאחר שחיברנו את המסך לחיבור הפרללי של המחשב יש למקם אותו, המיקום של המסך יכול להתבצע בהתאם לדימיונכם הפרוע וכל השראה שתמצאו. רעיונות מקוריים יותר ומקוריים פחות לחיבור המסך ניתן למצוא ב-LCDGallery.net.
לאחר שמיקמנו את המסך מחברים את חיבור המולקס לספק הכוח ואת הפלאג הפרללי יש לחבר לחיבור ה-LPT של המחשב.
אם חיברתם נכון את המסך, כאשר תפעילו את המחשב יופיע על גבי המסך תצוגת אתחול (הנראית בדרך כלל כשורה של ריבועים). תצוגה זו תשאר עד אשר תפעילו את התוכנה, כמו כן אם ברשותכם תאורה אחורית היא תפעל. אם לא מופיע מסך אתחול בדקו את החיבורים.
התקנת התוכנה
לאחר שלב החיבור הפיזי יש להתקין תוכנה לשליטה במסך, ישנו מגוון גדול למדי של תוכנות כאלו, מבין המומלצות הן LCDsmartie ו-Crystal Control המומלצת בעיקר עבור מתחילים. מומלצת במיוחד היא LCDC אשר נחשבת לתוכנה המתקדמת והמקיפה ביותר לשליטה על מסכי LCD. היא כוללת מספר רב של פלאגים לתוכנות שונות ובינהן SETI WINAMP ו-MBM5. התוכנה עצמה בתשלום אך ישנה גרסת Shareware.
לפני התקנת התוכנה יש לוודא שבביוס מוגדרת יציאת ה-LPT כ-EPP, ברוב לוחות האם זוהי הגדרת ברירת המחדל. אך עדיין רצוי לבדוק האם החיבור מוגדר נכון, שכן הגדרה שגויה יכולה לגרום לבעיות בתצוגת המסך. לאחר הגדרת הביוס יש להתקין את התוכנה ולהפעילה. ישנן תוכנות הזקוקות לדרייברים, כדוגמת DLportIO, על מנת לפעול כשורה, לכן מומלץ להתקין את הדריבר בכל מצב.
הדגמה כיצד להגדיר את המסך אבצע בתוכנה LCDsmartie. כמובן שאתם יכולים להשתמש בכל תוכנה אחרת העולה על רוחכם.
בהפעלה הראשונית של התוכנה יופיע מסך המציג סימולציה של מסך ה-LCD. לחצו על כפתור ה-setup בפינה השמאלית התחתונה.
חלון ההגדרה של המסך מחולק ל-4 חלקים עיקריים: הגדרות החיבור, הגדרות המסך, הגדרות תוכן המסך, וחלון Templates לסקריפטים השונים. נתחיל בסקירת חלון הגדרת החיבור והמסך, את שני החלונות האחרים נסקור בהרחבה בהמשך.
בחלון ההגדרות (LCD Settings) יש להגדיר את המסך בתור Parallel, לאחר מכן לחצו על כפתור Parallel Settings, והגדירו את כתובת החיבור כפי שמוגדר בביוס (בדרך כלל 378).
לאחר מכן הגדירו את גודל המסך (LCD Size) בהתאם לגודל המסך שברשותכם. ביכולתכם לשנות את צבע מסך הסימולציה, כמו כן ניתן לקבוע את מהירות הגלילה של המסך (ברירת מחדל - 300).
חלון הגדרות תוכן המסך (Screen Settings) הוא החלון המרכזי בתוכנה. דרכו ניתן להגדיר מה יהיה רשום על גב המסך בכל רגע נתון. בחלון ממוקמים מספר תיבות טקסט בתוכן ניתן להגדיר את מה שנרצה שיהיה רשום על גבי המסך. נניח וברצוננו שיהיה רשום על גבי המסך השורה - HWzone OWN'Z me!. כל מה שאנו צריכים לעשות הוא לרשום את השורה בתיבת הטקסט כמודגם בתמונה.
15 שניות על LCD למתקדמים
חשבתם שראיתם כב הכל? יש לכם ידע באלקטרוניקה? רוצים מוד קצת יותר יחודי? אם עניתם חיובית על כל אלה אז זה החלק במאמר בשבילכם. אם לא עניתם חיובית על כל השאלות... עדיין תמשיכו לקרוא, זה מעניין.
מסך מעט יותר מעניין ממה שהרכבנו הוא מסך TFT צבעוני בגדלים של בין 4.5" לבין 8". מדובר במסך TFT ברזולוציה של 640X480 הדומה למסכי ה- TFT הסטנדרטיים שכולנו מכירים. ההבדל היחידי והמהותי הוא שמסך זה מיועד להרכבה עצמית. היתרון של מסך זה על מסך ה-LCD שהרכבנו בתחילת המאמר הוא בכך שניתן להשתמש במסך זה כמסך כשלעצמו עבור המחשב, יתרון משמעותי כשלעצמו כשמדובר במארזים המיניאטורים למינהם כדוגמת ה-shuttle. בנוסף, אם כרטיס המסך שלכם תומך ב-Dual Display אז ניתן להשתמש במסך זה כמסך נוסף למסך הרגיל שלכם.
אז מה אנחנו צריכים כדי להתחיל?
מסך TFT בגודל 4.5" - ניתן להשיג מסכים כאלו בארץ מחברות המוכרות ציוד אודיו-וידאו לרכב במחיר מרקיע שחקים של 100$-150$.
חוטי חשמל
חיבור מולקס - זכר
מתג (אם ברצונכם לכבות ולהפעיל את המסך ידנית)
רובכם בוודאי חושבים שמדובר בהרכבה מסובכת למדי, אך המציאות היא הרבה יותר אופטימית. מכיוון שמסכים אלו מיועדים בעיקר למערכות וידאו ניידות, המסך בא עם חיבור NTSC פנימי שניתן לחבר בקלות לכל כרטיס מסך מודרני הכולל יציאה כזו, או אף לחבר ליציאה האנלוגית של המסך באמצעות מתאם. כל מה שנותר הוא לחבר את המסך למקור מתח. למזלנו הרב מסכים אלו עושים שימוש במתח של12V מה שאומר שכל מה שנדרש מאיתנו לעשות הוא לחבר פין אחד לחוט הצהוב בחיבור המולקס ואת הפין השני לחוט השחור בחיבור המולקס.
ו... זהו, יש לכם מסך TFT צבעוני פעיל.
עכשיו מגיע החלק המסובך באמת... להחליט איפה למקם את המסך.
מספר הערות בנוגע לבחירת המסך - ישנו מגוון רחב של מסכים שניתן להשתמש בהם, בררו לפני חיבור המסך שאכן מדובר במסך התומך NTSC או PAL, ושאכן הוא מגיע עם פלאג מתאים.
ניתן ליצור מספר מסכים שיתחלפו כל פרק זמן קצוב מראש, על מנת לעבור ממסך למסך יש לבחור את מספר המסך הרצוי. על מנת להציג את המסך הרצוי על גבי מסך ה-LCD יש לסמן את האפשרות Enabled. יש להגדיר את מספר שניות ההשעיה שבין מעברי המסכים.
אפשרויות נוספות בהגדרת המסך הן מירכוז הטקסט (Center Text), שבירת שורות (Continue on next line), וגלילת הטקסט.
מעבר לטקסט ניתן להוסיף גם סקריפטים המציגים נתונים שונים כדוגמת הטמפרטורה של המחשב וכמות הזכרון הפיזי הפנוי. פקודת סקריפט כתובה בין שני סימני $. על מנת להשתמש בסקריפטים יש לבחור את הסקריפט הרצוי מבין רשימת הסקריפטים שבחלון ה-Templates (החלון השמאלי) וללחוץ על כפתור Insert להוספת הסקריפט לשורה הנבחרת.
זהו הסבר ביסיסי כיצד להשתמש ב-LCDsmartie, לתוכנה יש עוד מספר אפשרויות מתקדמות. מידע נוסף על האפשרויות השונות של התוכנה ניתן למצוא בעמוד הבית של LCDsmartie.
כעת לאחר עבודה מרובה (נכון היה פשוט יותר ממה שחשבתם?) יש בידיכים מסך LCD להשלמת פרוייקט המודינג. כמובן שאם נתקלתם בבעיה כלשהיא בתהליך התקנת המסך או בהפעלתו אל תהססו לשאול בפורומים.
עוד 15 שניות על פתרון מתקדם נוסף
רוצים מסך LCD גרפי במחיר שפוי קצת יותר? גם עבורכם יש פתרון. אך לעומת שני הסוגים הקודמים של מסכי ה-LCD פתרון זה מסובך יחסית.
קיימים מסכים גרפיים מונוכרומיים או פאסיביים ברזולוציה של 240X64 ושל 240X128 המתחברים לחיבור הפרללי. מסכים אלו נדירים מאוד בארץ אך עם זאת נפוצים בחו"ל ומחירם יחסית לא יקר, כ-150 עד 200 שקלים. כמו כן החיבור של אותם מסכים יחסית מסובך ולכן מומלץ לא להשתמש בהם אם אינכם בקיאים באלקטרוניקה.
מסך גראפי ברזולוציה של 240x64 עם תאורה אחורית.
בגלל המגוון הרחב של מסכים מסוג זה מצאתי לנכון לא לכתוב מדריך חיבורים גם למסכים אלו בגלל השוני הרבה בין המסכים. אז כיצד בכל זאת מחברים את המסך? עם אותם מסכים מגיע מפרט טכני מפורט המסביר כיצד לחבר את המסך לחיבור הפרללי.
לאחר שחיברתם את המסך ומיקמתם אותו יש להוריד את PowerLCD על מנת לשלוט באפשרויות השונות של המסך. כמו כן אם ברצונכם להציג את חלון הווינאמפ על המסך מומלץ הפלאג לווינאמפ: LiquidMP3.
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
;)
