استخراج و راه‌اندازی نمایشگرهای LCD از دستگاه‌های اوراقی با آردوینو

برای اینکه بتونیم دل و روده دستگاه‌های قدیمی رو بیرون بریزیم و نمایشگرها رو سالم دربیاریم، به یه سری ابزار اولیه نیاز داریم. پیچ‌گوشتی‌های چهارسو و ستاره‌ای در سایزهای مختلف، انواع انبردست و سیم‌چین، پنس فنری، هویه بزرگ و کوچیک، کاتر، فرز مینیاتوری (درمل)، کیت آردوینو مدل UNO، سیم‌های رابط، لحیم و چسب مایع محکم، چیزهایی هستن که باید روی میز کارت آماده کنی.

+3

باز کردن پرینترها و اسکنرها کار خیلی راحتیه. اول از همه باید تمام پیچ‌هایی که زیر درپوش، پشت و کف دستگاه هستن رو باز کنی. حتی بعد از باز کردن پیچ‌ها، قاب‌های پلاستیکی با یه سری خار به هم قفل شدن که باید با حوصله اون‌ها رو پیدا کنی و آزادشون کنی تا قاب کاملا جدا بشه.

وقتی به بردهای داخلی رسیدی، پنل کنترل پرینتر رو پیدا کن که دکمه‌ها و نمایشگر LCD روش قرار دارن. معمولا با باز کردن چند تا پیچ از پشت، این ماژول راحت جدا میشه. یادت باشه که پلاستیک‌ها قابل بازیافت هستن، پس بهتره اون‌ها رو تفکیک کنی.

موقع اوراق کردن، قطعات رو دسته‌بندی کن؛ بردهای الکترونیکی رو یه طرف بذار و قطعات مکانیکی مثل چرخ‌دنده‌ها و استپ موتورها رو برای پروژه‌های بعدی نگه دار. فلزات داخل این دستگاه‌ها هم ارزش بازیافتی دارن.

نمایشگر این پرینتر با اینکه از نظر ظاهری با مدل‌های معمولی TN و STN فرق داره، اما وقتی نوبت به تست کردن برسه، دقیقا مثل همون مدل‌های استاندارد راه‌اندازی میشه.

بعضی از نمایشگرها از نوع COG یا Chip on Glass هستن. یعنی چی؟ یعنی آیسی درایور نمایشگر، مستقیم روی خود شیشه و نزدیک پایه‌های ورودی یا کابل فلت قرار گرفته. این مدل‌ها هم مثل بقیه، تو دو نوع ارتباط سریال و موازی پیدا میشن.

نکته مهم در مورد نمایشگرهای COG سریال اینه که تعداد پایه‌هاشون گاهی شبیه مدل‌های موازیه، برای همین داشتن دیتاشیت خیلی بهت کمک می‌کنه تا وظیفه هر پین رو دقیق متوجه بشی و قطعه رو نسوزونی.

وقتی به اسم قطعه نگاه می‌کنی، معمولا ابعادش داخل اسمش قایم شده؛ مثلا S161COG یه نمایشگر 16 در 1 هست و 64128L یه گرافیکی 128 در 64 پیکسلی.

مدار تنظیم کنتراست تو این مدل‌ها دقیقا شبیه نمایشگرهای استاندارد کار می‌کنه. برای مدل‌های 8 پین 16 در 2 که ارتباط سریال دارن، ترتیب پایه‌ها معمولا این‌طوریه: پایه VOUT برای خروجی مبدل DC/DC، پایه‌های VC و VCC برای اتصال خازن، VDD برای تغذیه لاجیک، VSS برای زمین، SDA برای دیتای سریال، SCL برای کلاک و RST برای ریست کردن ماژول.

مدل‌های 14 پین هم پایه‌های مشابهی با نمایشگرهای موازی استاندارد دارن که شامل تغذیه، کنتراست، پایه‌های کنترل (RS, R/W, E) و 8 تا پایه دیتا (DB0 تا DB7) میشه.

+2

نمایشگری که از پرینتر درآوردیم، از طریق یه سوکت فلت ارتباط موازی برقرار می‌کنه. پیدا کردن دیتاشیت این قطعات با مهندسی معکوس و بررسی شماره قطعات روی برد خیلی راحت‌تر میشه.

برای اینکه بتونیم این نمایشگر رو تو یه مدار دیگه استفاده کنیم، فقط جدا کردن خود LCD کافی نیست؛ ما به اون سوکت فلت روی برد هم نیاز داریم چون پیدا کردن لنگه‌ش تو بازار سخته. برای جدا کردنش یه ترفند ساده وجود داره: هویه بزرگت رو بذار پشت برد، دقیقا زیر قسمتی که سوکت قرار داره. وقتی قلع‌ها ذوب شدن، سوکت رو خیلی تمیز و سالم از روی برد بردار.

ماژول‌های LCD نوع TN، STN و FSTN شاید از نظر ظاهری با هم فرق داشته باشن، اما خوشبختانه اکثرشون یه استاندارد مشخص برای پایه‌ها دارن. فرقی نمی‌کنه یه نمایشگر 8 در 1 باشه یا 40 در 2؛ اگر 10، 12، 14 یا 16 تا پین داشته باشه، ترتیب پایه‌ها تقریبا یکسانه.

پایه 1 همیشه زمین (VSS) و پایه 2 تغذیه 5 ولت (VDD) هست. پایه 3 برای تنظیم کنتراست استفاده میشه و پایه‌های 4، 5 و 6 به ترتیب برای RS، R/W و Enable هستن. از پایه 7 تا 14 هم پین‌های دیتای DB0 تا DB7 قرار دارن. اگه نمایشگرت نور پس‌زمینه داشته باشه، پایه‌های 15 و 16 هم برای آند و کاتد بک‌لایت استفاده میشن.

برای اینکه مطمئن بشیم ماژول سالم مونده، از یه برد آردوینو استفاده می‌کنیم. کتابخونه LiquidCrystal تو آردوینو با تمام نمایشگرهایی که درایور HD44780 دارن به خوبی کار می‌کنه. کافیه پایه‌های دیتا و کنترل رو به آردوینو وصل کنی و مدار تنظیم کنتراست رو هم با یه پتانسیومتر ببندی.

وقتی بخوای مدل‌های 16 در 1 رو با آردوینو تست کنی، یه نکته جالب وجود داره. آیسی درایور، این نمایشگر رو به چشم یه نمایشگر 8 در 2 می‌بینه! یعنی اگه همون کد معمولی رو روش اجرا کنی، فقط 8 تا کاراکتر اول رو روی صفحه می‌بینی. برای حل این مشکل، باید کد رو کمی تغییر بدیم و به آردوینو بگیم که نیمه دوم متن رو تو خط دوم چاپ کنه.

همون‌طور که تو مرحله قبل گفتم، برای تست ماژول‌های 16 در 1 که 14 تا پایه دارن هم دقیقا از همون ترفند برنامه‌نویسی استفاده می‌کنیم. این ماژول‌ها نور پس‌زمینه ندارن، به همین خاطر پایه‌های 15 و 16 از روشون حذف شده.

تو بررسی ماژول‌های 10 پین 16 در 1 ممکنه چند تا تفاوت کوچیک ظاهری ببینی، اما وقتی پای راه‌اندازی نرم‌افزاری وسط میاد، دقیقا همون کدی که برای مدل‌های 14 پین استفاده کردیم اینجا هم جواب میده. این پایه‌های کمتر معمولا به این معنیه که بعضی از پین‌های دیتا (مثل حالت 4 بیتی) از قبل روی برد بهینه‌سازی شدن.

بعضی وقت‌ها شانس باهات یاره و یه نمایشگر گرافیکی پیدا می‌کنی که همه‌چیزش برای استفاده مجدد آماده‌ست. این مدل‌ها معمولا از بقیه قطعات جدا هستن و فقط با یه کابل فلت به برد اصلی وصل شدن. درایور این نمایشگرها دقیقا پشت خودشون روی مدار قرار گرفته.

پایه‌هاش هم کاملا مشخص و لیبل‌گذاری شده‌ست. فقط کافیه سوکت رو بکشی و تو پروژه‌ت ازش استفاده کنی. اما خب، همیشه هم کار به این راحتی نیست!

+2

این یکی رو از یه دستگاه پخش CD قدیمی درآوردم. برای شروع، اول باید مسیرهای روی برد رو دنبال کنی و ببینی آیسی درایور LCD چه مدلیه. اینجا ما یه آیسی PT6533 داریم که یه درایور عمومیه.

نکته خوب ماجرا اینه که به جز ال‌ای‌دی‌های پس‌زمینه، خود درایور و نمایشگر تو یه بخش جداگانه از دکمه‌های فشاری قرار گرفتن. با این بررسی اولیه متوجه میشیم که دقیقا کجای برد رو باید ببریم تا نمایشگر و درایورش رو صحیح و سالم جدا کنیم.

+3

حالا که می‌دونم کدوم قسمت برد رو نیاز دارم، باید قطعات اضافی رو از روش پاک کنم. هویه 35 واتی رو برمی‌دارم، پایه‌های قطعات مزاحم رو داغ می‌کنم و با یه ضربه کوچیک لبه برد به میز، قلع‌ها رو می‌تکونم تا قطعه آزاد بشه.

بعد از اون، مسیرهایی که روی برد به دردم می‌خورن رو با رنگ مشخص می‌کنم و بقیه مسیرهای اضافی رو با کاتر می‌تراشم تا اتصالی نداشته باشن. برای سیم‌کشی این رنگ‌بندی رو در نظر گرفتم: سفید برای دیتای ورودی، زرد برای کلاک، آبی برای فعال‌ساز (Clear Enable)، مشکی برای زمین (GND)، قرمز برای 5 ولت بک‌لایت و نارنجی برای 3.3 ولت تغذیه آیسی.

تو این مرحله باید خیلی مراقب باشی؛ حتما از عینک ایمنی و دستکش ضخیم استفاده کن چون کار با فرز مینیاتوری (درمل) روی فیبر مدار چاپی می‌تونه خطرناک باشه و تیغه یهو بپره.

بعد از اینکه مدارها و قطعات اضافی رو پاک‌سازی کردی، با استفاده از فرز مینیاتوری، برد رو به شکل دلخواهت برش بزن. یادت نره یه قسمت کوچیک رو به عنوان زبانه روی برد نگه داری تا بعدا بتونی نمایشگرت رو راحت روی پنل پروژه‌ت پیچ کنی.

یه دسته سیم 6 رشته‌ای انتخاب کن که رنگ‌هاش با همون رنگ‌بندی که تو ذهن داشتیم هماهنگ باشه (سفید برای دیتا، زرد برای کلاک، مشکی برای زمین و غیره).

نوک مسیرهای مسی روی برد رو که قبلا مشخص کرده بودی با کاتر کمی بتراش تا براق بشه و سیم‌ها رو یکی‌یکی بهشون لحیم کن تا هر شش رشته به درستی روی برد بشینن.

از اونجایی که این سیم‌ها فقط با لحیم به سطح برد وصل شدن، ممکنه با کوچیک‌ترین حرکتی کنده بشن. برای محکم‌کاری، روی محل اتصال رو پر از چسب مایع محکم کن و بذار 24 ساعت بمونه تا خشک بشه.

حالا می‌تونی این نمایشگر بازیافتی رو به برد آردوینو وصل کنی و بهش جون دوباره بدی. تو تست اولیه، نور پس‌زمینه به زیبایی روشن میشه و مدار تغذیه به درستی کار می‌کنه. با این روش جذاب تونستی یه قطعه که قرار بود تبدیل به زباله بشه رو تو یه پروژه جدید استفاده کنی.

حتما این روش رو روی دستگاه‌های خراب اطرافت امتحان کن و نتیجه‌ش رو توی اپلیکیشن آیسی‌مدار برامون بنویس و عکسش رو به اشتراک بذار. منتظر دیدن پروژه‌های خلاقانه‌ت هستیم!