IV-25 变频显示

abbn · 发表于 2021-9-5 15:44:58

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描述
前段时间我得到了一大堆俄罗斯 VFD 管。我想用它们作为一个长矩阵显示器来显示我最近的公交车站的发车时间。因此，我创建了一个 pcb，每个驱动 8 个管。每个电子管都有自己的 74HC595 移位寄存器，它设置 TD62786 高端源驱动器的输出，进而驱动实际电子管。每个管的每个点都可以通过将其值移入移位寄存器来寻址。这样，多个模块可以一个接一个地进行菊花链连接。该项目尚未完成，但现在似乎是记录我为您和以后自己参考的内容的好时机。目前驱动模块正在工作，我正在测试和编程基于 ESP8266 的控制器板。

细节

IV-25 支持菊花链的显示模块。自带ESP8266控制器板
该项目基本上由两部分组成。显示模块和控制一个或多个显示模块的控制器板

显示模块

显示模块由 8 个 74HC595 移位寄存器串联而成。最后一个寄存器的串行输出端可以接antoter模块的输入端，实现多个模块的串联。这可以通过将一块板上的接头 H1 连接到另一块板上的 H2 来实现。
接头还断开时钟和锁存引脚以及 5V 逻辑、阳极和阴极的电源。

每个移位寄存器驱动一个 TD62783 高压源驱动器，它依次驱动实际的电子管。
由于每个管有七个点，每个移位寄存器/源极驱动器有 8 个通道，因此不使用每个移位寄存器/源极驱动器的第一个输出。此外，源极驱动器和阳极的输出之间的分配取决于驱动器芯片是在板的顶部还是底部。如果您为模块编写自己的库，请注意这一点。另请注意，我为 IV-25 找到的封装底部有丝网印刷。因此，在管中焊接后，圆圈和箭头需要可见。

控制器模块
重要提示：控制器模块目前正在测试中，其全部功能尚未得到验证。谨慎行事！

正在工作：

* 5V 和 3,3V 轨
* USB-UART
* 用于切换阴极电压的 MOSFET
* 与显示模块通讯
* 可以连接到控制器的最大显示模块数量，而不会炸掉任何痕迹

未经测试：
* 纽扣

控制器板基本上是一个 NodeMCU 板，带有 USB-C 和与显示模块接口所需的一些其他功能。

电源
它有一个 12V 电源插孔和由保险丝保护的螺钉端子，用于为其供电。板上有一个 5V 和一个 3,3V 稳压器，为 ESP8266 和显示模块的逻辑供电。为显示模块的阴极（2.4V）和阳极（25-30V）供电，可以使用螺丝端子连接升压/降压模块。选择这种方法而不是板载升压/降压转换器，以便能够轻松更改 DC/DC 转换器的规格，因为根据连接的显示模块的数量，电源要求可能会有很大差异。

经过一些测试，在阴极电流变得过高之前，PCB 的修订版 1.0 似乎可以处理大约 6 个模块。我将尝试增加走线宽度并将阴极连接器从 2.54mm 接头切换到螺钉端子，以便在下一个版本中支持多达 9 个模块。

显示模块接口
显示模块可以通过电路板边缘的 2.4 毫米针头连接。

串口
USB-UART 连接只是一个标准的 CH340 实现，就像它可以在廉价的 Arduino Nano 克隆和一些 NodeMCU 模块中找到一样。

开关阴极
我包括一个 IRLZ44 MOSFET，用于切换阴极的低侧，以便打开和关闭整个显示器。它连接到 ESP8266 的 GPIO12 12

I2C 扩展接头
由于我计划长时间使用显示器，因此我希望它能够在有人走到它前面时自动打开，并在没有人注视它的一段时间后关闭以节省电量。我不想要一个又大又丑的 PIR 传感器来进行运动检测，我将尝试使用 VL6180 i2c 激光距离传感器进行试验。为了连接它，在 ESP8266 模块和 USB-C 插座之间有一个额外的 Pinheader。

Schematic_IV-25 Dispaly.pdf (193 KB, 下载次数: 0)

Schematic_IV-25 Controller.pdf (109 KB, 下载次数: 0)

Gerber_PCB_ IV-25_Display.zip (125 KB, 下载次数: 0)

code IV-25_Display.zip (12 KB, 下载次数: 0)