Radioelektronik Audio-HiFi-Video 6/2001

35

r

OD i DO CZY

TELNIKÓW

W

nawi¹zaniu do artyku³u p. Jerze-

go Frydrychowicza w ReAV nr

7/2000 [1] chcia³bym przedstawiæ

kilka w³asnych eksperymentów

z wyœwietlaczami fluorescencyjno-pró¿niowymi

(VFD) i zachêciæ do nich Czytelników ”Radioe-

lektronika”. Najwa¿niejsz¹ rzecz¹, pominiêt¹

niestety w [1], jest fakt, i¿ bardziej specjalizowa-

ne wyœwietlacze musz¹ byæ sterowane mikro-

kontrolerem _ w chwili obecnej nie stanowi to

¿adnego problemu dla Czytelnika posiadaj¹ce-

go komputer, oprogramowanie i (dla u³atwienia

pracy) symulator EPROMów.

Te zagadnienia nie bêd¹ tutaj omawiane, sku-

pimy siê na prostych sposobach uruchomienia

i pod³¹czania wyœwietlaczy nie wymagaj¹cych

gotowych uk³adów scalonych steruj¹cych. Wy-

œwietlacze VFD s¹ szeroko stosowane

w sprzêcie AGD, RTV, automatach do napo-

jów, hipermarketach itp. Ró¿ni¹ siê rodzajem

wyœwietlanej informacji _ s¹ to albo gotowe ze-

stawy znaków, czy symboli, mozaiki z 13 zna-

ków, czy matryca 5X7, jak w przypadku wy-

œwietlaczy LCD. Ró¿norodnoœæ zastosowañ

jest te¿ bardzo du¿a _ od magnetofonów po

zegary steruj¹ce prac¹ ogrzewania, zasilacze

specjalizowane itp. Zasadnicz¹ zalet¹ VFD

jest znacznie lepszy w porównaniu z wyœwie-

tlaczami diodowymi wygl¹d wyœwietlanych

znaków. Wady to brak standaryzacji, mniejsza

uniwersalnoϾ i przede wszystkim sterowa-

nie, bardziej k³opotliwe w porównaniu np. z LE-

Dami, ¿e nie wspomnê o ”quasi standardzie”,

jakim sta³y siê wyœwietlacze LCD, które mimo

swojej ceny, ale za to dziêki zintegrowanym

kontrolerom, znacznie upraszczaj¹ organiza-

cjê wspó³pracy z budowanym urz¹dzeniem.

Wyœwietlacze VFD wymagaj¹ zasilania przy-

najmniej +15 V do sterowania siatek i anod.

Jest to jednak minimum, a dla poprawienia

trwa³oœci w³ókna ¿arzenia przydatne by³oby

Ÿród³o pr¹dowe (chroni w³ókno kiedy jest ono

jeszcze zimne), a do sterowania multiplekso-

wego powinno siê u¿yæ napiêcia przynajmniej

+27 V, jak to jest zalecane w [1], gdzie u¿yto

jednak wyspecjalizowane uk³ady scalone tru-

JESZCZE O WYŒWIETLACZACH

FLUORESCENCYJNO-PRÓ¯NIOWYCH

dniej dostêpne w handlu detalicznym i doœæ

drogie.

Gdy zrezygnujemy z du¿ej jaskrawoœci œwie-

cenia i zastosujemy obni¿one napiêcie zasila-

nia (maks. 18 V), mo¿emy u¿yæ tanich i dostêp-

nych uk³adów CMOS. W naszym przypadku s¹

to rejestry 4094, ³atwe w sterowaniu i dosko-

nale spe³niaj¹ce sw¹ funkcjê _ ca³y wyœwie-

tlacz mo¿na sterowaæ trzema liniami: zegar, da-

ne, strobowanie (zatrzaœniêcie). Na rysunku

przedstawiono schemat testowego uk³adu wy-

œwietlacza, uzupe³nionego klawiatur¹ umo¿li-

wiaj¹c¹ obs³ugê urz¹dzenia (np. funkcje ma-

gnetofonu, ustawianie zegara itp.). Jak widaæ

na schemacie, mo¿na z powodzeniem zbudo-

waæ przetwornicê napiêcia u¿ywaj¹c zaledwie

dwóch tranzystorów i transformatora TR1. Nie-

stety, niska sprawnoϾ prostych przetwornic

dc/dc komplikuje modne obecnie zasilanie

z baterii. Rada dla ambitnych: nawiñcie TR1

sami _ 2 uzwojenia bifilarne po czterdzieœci

zwojów (1 i 2) i jedno o czterech zwojach (3).

Mo¿na u¿yæ ma³owymiarowego rdzenia ferry-

Schemat modelowego wyswietlacza fluorescencyjno-pró¿niowego

36

towego serii F1002. Trochê eksperymentów umo¿liwi dobór optymalnej

liczby zwojów. Sam schemat przetwornicy zosta³ zaczerpniêty z ReAV

nr 8/1988 [2] i doskonale siê w tym uk³adzie spisuje. Czytelnik mo¿e za-

uwa¿yæ, ¿e ta przetwornica wytwarza dwa napiêcia, dodatnie i ujemne

_ my wykorzystujemy jedno z nich. Innym sposobem zasilania wy-

œwietlaczy VFD stosowanym np. we wzmacniaczu audio, jest wykorzy-

stanie uzwojeñ transformatora sieciowego _ istniej¹cych lub specjalnie

nawiniêtych. Obwód ¿arzenia te¿ jest ciekawym, a jednoczeœnie s³abym

punktem wyœwietlaczy VFD, bo jeœli po prostu pod³¹czymy w³ókno do

napiêcia +5 V, to symbole s¹ wyœwietlane nieco nierównomiernie. Ko-

rzystniej jest zastosowaæ dodatkowe uzwojenie. Nie zalecam dodatko-

wego uzwojenia w przetwornicy _ pobór pr¹du jest zbyt du¿y, jak na tak

prosty uk³ad. Jest to pole do eksperymentów, ale obserwacja schema-

tów ideowych urz¹dzeñ fabrycznych wskazuje, ¿e nie warto zbytnio kom-

plikowaæ konstrukcji. Przy analizie schematu Czytelnik zapyta: po co sto-

sujemy rejestry, skoro przy sterowaniu anod wybierana jest w danej chwi-

li tylko jedna z nich? OdpowiedŸ jest prosta: ze wzglêdu na prostotê ste-

rowania i u¿ycie jednego typu uk³adów scalonych. Prostota przejawia

siê w³aœnie tym, ¿e wpisujemy do rejestru szeregowo nieraz ca³e s³o-

wo steruj¹ce (32 bity) i zatrzaskujemy je na wyjœciu _ w ten prosty spo-

sób unikamy ”smu¿enia” czyli przeœwitów znaków na s¹siaduj¹cych seg-

mentach sterowanych. U¿yty wyœwietlacz pochodzi³ z rozbiórki stare-

go magnetowidu i zawiera jak widaæ dwa segmenty ”klasyczne”, jede-

naœcie mozaik 14-elementowych, segmenty zegara, znaki specjalne

i dwie linijki. Pole zastosowañ VFD jest rozleg³e, na mozaikach 14-ele-

mentowych mo¿na czytelnie przedstawiæ wiele znaków alfanumerycz-

nych, do znaków specjalnych dorobiæ odpowiedni¹ legendê (START,

END itp.). Reszta nie wymaga chyba wyjaœnieñ.

Ten artyku³ jest jakby kontynuacj¹ publikacji [1]. Chodzi o pomys³ dopaso-

wania uk³adów TTLz CMOS, jeœli ktoœ zechce, mo¿e u¿yæ do multiplekso-

wania jakiegoœ selektora (1 z n) w kombinacji z rejestrem, ale najrozs¹dniej

jest jednak stosowaæ same rejestry przesuwaj¹ce.

Opisane urz¹dzenie zosta³o wykonane praktycznie. Oprogramowania

tu nie przedstawiamy ze wzglêdu na z³o¿onoœæ procedur.

Mimo mody na zasilanie bateryjne, nie jestem przekonany o celowoœci sto-

sowania takich wyœwietlaczy w aparaturze przenoœnej. Proszê chocia¿by

zwróciæ uwagê na to, co siê sta³o np. z kalkulatorami z VFD _ zniknê³y z ryn-

ku. Wyœwietlacze LCD s¹ tutaj jednak chyba bardziej na miejscu.

Oprócz sprawnoœci energetycznej przetwornic impulsowych (jest to

oczywiœcie do zmierzenia) bardzo istotny jest problem wprowadza-

nych przez nie zak³óceñ, np. do magnetofonu czy wzmacniacza. Na-

tomiast omawiany w artykule uk³ad wspó³pracuje z systemami cyfrowy-

mi (np. zegarem), które same generuj¹ zak³ócenia, b¹dŸ s¹ na nie od-

porne. Ponadto przetwornicê wybrano ze wzglêdu na wygodê _ mamy

jakiœ uk³ad z pojedynczym napiêciem +5 V _ nie ma sensu dok³adaæ spe-

cjalnego zasilacza, chyba, ¿e ju¿ dodatkowym napiêciem dysponujemy.

S¹dzê, ¿e w dobie specjalizowanych (i przewa¿nie drogich) uk³adów sca-

lonych, godne przypomnienia s¹ proste i skuteczne uk³ady oparte na

dwóch tranzystorach, takich w³aœnie jak u¿yta przetwornica napiêcia.

Przypomina siê tutaj trwaj¹ca kilka miesiêcy dyskusja dotycz¹ca uk³adu pro-

gramatora uk³adów GAL_ gdzie i za ile mo¿na kupiæ potrzebne uk³ady, a wy-

starczy³oby przewertowaæ stare numery ReAV, ¿eby znaleŸæ proste rozwi¹-

zanie (wspomniany programator s³u¿y mi ju¿ ponad pó³tora roku).

Równie¿ przetwornicê wykona³em z najprostszych uk³adów scalonych

i tranzystorów. S¹dzê, ¿e wa¿ny jest prosty pomys³, bo i tak ka¿dy kon-

struktor szczegó³y dopracuje po swojemu.

Aktualnie na targowiskach mo¿na za grosze kupiæ sprawne wyœwietlacze

fluorescencyjno-pró¿niowe z odzysku _ jest na czym eksperymentowaæ.

Z Czytelnikami zainteresowanymi samodzielnym uruchomieniem wyœwie-

tlaczy VFD i ich dostosowaniem do w³asnych potrzeb chêtnie podzie-

lê siê wiedz¹ i doœwiadczeniem. Podajê adres internetowy <m woj-

cik

@

poland.com>.

n

n

Marcin Wójcik

L I T E R A T U R A

[1] Frydrychowicz J.: Przetwornica 2,7/28 V do wyœwietlacza fluorescencyjno-pró¿nio-

wego, ReAV nr 7/2000

[2] Kossobudzki L.: Prosta przetwornica do zasilania wzmacniacza, ReAV nr 8/1988

[3] Katalogi uk³adów CMOS

r

OD i DO CZY

TELNIKÓW

Kathryn Booth i Steven Hill
OPTOELEKTRONIKA
Seria: Wiedzieæ wiêcej
T³umaczenie: Micha³
Nadachowski
Wydawnictwa Komunika-
cji i £¹cznoœci, Warszawa
2001, ISBN 83-206-1383-3
Format B5, rys. 191, str. 280

Nak³adem Wydawnictw Komu-

nikacji i £¹cznoœci ukaza³a siê

kolejna ksi¹¿ka dla tych wszy-

stkich, którzy tym razem pra-

gn¹ „wiedzieæ wiêcej” i dowie-

dzieæ siê niemal wszystkiego

na temat wspó³czesnej opto-

elektroniki.

Zawiera zwiêz³e i praktyczne

wprowadzenie w zagadnienia wspó³czesnej optoelektroniki z uwzglê-

dnieniem krótkiego rysu historycznego, fizycznej struktury œwiat³a i sposo-

bów jego wytwarzania. W kolejnych rozdzia³ach zawarto teoretyczne

podstawy optyki z uwzglêdnieniem rozchodzenia siê œwiat³a i dzia³aniem

uk³adów optycznych, budowê Ÿróde³ œwiat³a (termicznych, gazowych i pó³-

przewodnikowych), a tak¿e podstawy dzia³ania laserów. W dalszej czêœci

omówiono rozchodzenie siê œwiat³a w œwiat³owodach oraz elementy

optyczne, takie jak detektory œwiat³a, analizuj¹ce przetworniki obrazu (fo-

tografie, kamery widikonowe, CCD oraz wzmacniacze obrazu), urz¹dze-

nia wyœwietlaj¹ce (ich rodzaje i parametry), a tak¿e wybrane zastosowa-

nia optoelektroniki. Autorzy operuj¹ prostym aparatem matematycznym.

Ksi¹¿ka zawiera wiele zadañ i testów do samodzielnego rozwi¹zania.

Praca Kathryn Booth i Stevena Hilla powinna staæ siê obowi¹zkow¹ lek-

tur¹ wszystkich osób zaczynaj¹cych interesowaæ siê optoelektronik¹, jak

równie¿ mo¿e stanowiæ, dla innych popularyzatorów wiedzy, doskona-

³y przyk³ad podania trudnych treœci prostym jêzykiem.

(cr)

Przegl¹d wydawnictw

Radioelektr

Radioelektr

onika

onika

mo¿na zaprenumerowaæ równie¿

(w cenie kioskowej) na okresy co najmniej kwartalne

w ”RUCH” S.A.

Wp³aty na prenumeratê krajow¹ przyjmuj¹:

_ jednostki kolporta¿owe ”RUCH” S.A. w³aœciwe dla miejsca zamieszkania
lub siedziby prenumeratora
_ ”RUCH” S.A. Oddzia³ Krajowej Dystrybucji Prasy,
01-248 Warszawa, ul. Jana Kazimierza 31/33,
konto Pekao S.A. IV O/Warszawa nr 12401053-40060347-2700-401112-005

Wp³aty na prenumeratê zagraniczn¹ przyjmuj¹:

”RUCH” S.A. Oddzia³ Krajowej Dystrybucji Prasy, konto jak wy¿ej.
Cena prenumeraty ze zleceniem dostawy za granicê jest o 100% wy¿sza od
krajowej. Dostawa odbywa siê poczt¹ zwyk³¹ w ramach op³aconej prenume-
raty z wyj¹tkiem zlecenia dostawy poczt¹ lotnicz¹, której koszt w pe³ni
pokrywa zleceniodawca.
Na IV kwarta³ 2001 roku prenumeratê w ”RUCH-u” nale¿y zamówiæ do
5 wrzeœnia.

w URZÊDACH POCZTOWYCH

Wp³aty na prenumeratê krajow¹ przyjmuj¹ wszystkie

urzêdy pocztowe oraz

dorêczyciele

(na wsi i w miejscowoœciach, gdzie dostêp do urzêdu poczto-

wego jest utrudniony).
Na IV kwarta³ 2001 roku prenumeratê nale¿y zamówiæ do 31 sierpnia.

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 6/2001

37