N4520: van VFD naar LED

[Thomas]

Vijftien jaar geleden begon ik met een project dat nooit werd afgemaakt en in een hoek belandde. Onlangs heb ik het er weer bij gepakt en ik wil er graag mee verder. Het betreft een N4520 en één van de aanpassingen is het ombouwen van het VFD display naar 7-segment LED. Het display circuit van de N4520 wordt aangestuurd met een Mostek MK50398 counter-display driver. Best een leuk IC, het ding heeft al segment en strobe outputs dus heel lastig mag het op zich niet zijn. Dit is hoe Philips hem toepast in de N4520:

Display circuit N4520

Ik heb het VFD display eruit gehaald en pin 1 en 16 doorverbonden zodat de 12V van D471 intact blijft. Segment outputs rechtstreeks naar de led segmenten die allemaal op een stukje gaatjesboard. zitten. De strobes zijn even tricky want die zijn hoog actief en moeten laag actief worden, want, common cathode segmenten en dus circuit sluiten naar massa. Daarvoor in eerste instantie een tweetal HEF4093 gebruikt naar voorbeeld van dit circuit:

Teller met LED display op basis van MK50398

De segmenten lichten keurig op maar alle digits knipperen tegelijk alsof ze permanent strobe signaal krijgen. Hm, gek. Wellicht dat die 4093 onvoldoende kan "sinken" en dus die eruit en simpelweg met fets gaan schakelen. Zo gezegd, zo gedaan, maar exact hetzelfde resultaat. Alle digits geven hetzelfde weer, namelijk alle info van alle digits door elkaar heen.

Fragment datasheet MK50398

Kijk ik naar het strobe signaal dat uit het Mostek IC komt, dan zie ik op de scoop een "treintje" pulsen die los van elkaar veranderen als ik counter pulses aan het IC aanbied. Dus niet, wat je zou denken, alleen de puls die voor dat digit nodig is. Nu ben ik het spoor een beetje bijster. Als alle digits hetzelfde cijfer weergeven, ziet het er keurig uit Maar ja, nu moet het ook nog helemaal goed gaan werken...

Startpositie LED display N4520

Wellicht dat iemand ziet wat ik hier mis?

[Will]

Je hebt toch wel serieweerstanden naar de segmenten ("streepjes") opgenomen, hoop ik?
Want anders kan het zomaar zijn dat er genoeg reststroom loopt dat het lijkt of de strobe (eigenlijk de common-lijn van een digit) niet werkt en het digit lijkt mee te doen met een ander.

Ik zou op de scoop twee ingangen op twee digit lijnen aansluiten en twee ingangen op twee segmenten. Aan het patroon van de pulsen moet je dan kunnen zien of het werkelijk door elkaar loopt, of dat het alleen maar zo lijkt omdat de segmenten niet helemaal uit gaan.

[Regenpak]

Het is gewoon een simpel multiplexconcept. Common anode gaat hoog en segmentlijn gaat laag. Segment licht op. Als CA laag is licht dat digit niet op. De overige vijf dus. Of vier in jouw geval. Als je CC displays gebruikt werkt dat dus niet.

Edit: de displays moeten wèl CC zijn. Zoals je al schreef. De segmentlijnen moeten dus hoog zijn. Als de digitsturing niet eenduidig is dan is de MOSTEK stuk. Zal ook niet de eerste keer zijn... Datasheet is overigens erg vaag. Segment is ON met de lijn op VSS en digit is ON met lijn op VDD? Kan er geen touw aan vastknopen.

Tjerk

[gromsound]

mijn vraag is vooral: waarom ombouwen? dat lichtende groene display is nou net zo mooooiiiii....
of was ie stuk en zijn ze ooo..peee..OP?

[Thomas]

Je hebt toch wel serieweerstanden naar de segmenten ("streepjes") opgenomen, hoop ik?
Want anders kan het zomaar zijn dat er genoeg reststroom loopt dat het lijkt of de strobe (eigenlijk de common-lijn van een digit) niet werkt en het digit lijkt mee te doen met een ander.

Zeker, de standaard 1k per segment zitten erin, conform datasheet. Ik kan ze eens verder verhogen om te zien of dat iets uitmaakt, maar het display is nu al niet te fel dus verder verhogen maakt de zaak mogelijk alleen maar zwakker.

Ik zou op de scoop twee ingangen op twee digit lijnen aansluiten en twee ingangen op twee segmenten. Aan het patroon van de pulsen moet je dan kunnen zien of het werkelijk door elkaar loopt, of dat het alleen maar zo lijkt omdat de segmenten niet helemaal uit gaan.

Goeie tip! Ga ik eens naar kijken!

Het is gewoon een simpel multiplexconcept. Common anode gaat hoog en segmentlijn gaat laag. Segment licht op. Als CA laag is licht dat digit niet op. De overige vijf dus. Of vier in jouw geval. Als je CC displays gebruikt werkt dat dus niet.

Voor een VFD zal dat allemaal direct toepasbaar zijn, zie je ook in het schema van de Philips N4520. Dan trigger je alles met HIGH signaal. Voor de LED segmenten moet de strobe (of flash) worden geïnverteerd naar LOW zodat er stroom loopt. Mostek adviseert daarvoor de SN7492A voor, maar in het genoemde voorbeeld zie je dat een 4093 dit ook zou moeten kunnen doen.

Edit: de displays moeten wèl CC zijn. Zoals je al schreef. De segmentlijnen moeten dus hoog zijn. Als de digitsturing niet eenduidig is dan is de MOSTEK stuk. Zal ook niet de eerste keer zijn... Datasheet is overigens erg vaag. Segment is ON met de lijn op VSS en digit is ON met lijn op VDD? Kan er geen touw aan vastknopen.

Mostek is goed. Tweede processor geeft zelfde resultaat. Terug VFD erin en het werkt prima. Dus ik doe iets verkeerd.

mijn vraag is vooral: waarom ombouwen? dat lichtende groene display is nou net zo mooooiiiii....
of was ie stuk en zijn ze ooo..peee..OP?

Mee eens, het is heel mooi. Maar deze N4520 is een project waar ik vijftien jaar geleden al mee begon te verbouwen. Destijds gekocht als donor voor een paar centen, bleek toch nog prima te werken. Fronten lelijk beschadigd dus destijds zwart laten maken. Project in de kast beland, paar keer verhuisd en enige maanden geleden besloot ik er weer eens mee aan de slag te gaan. Fronten opnieuw beletterd met de UV printers van De Bandjesfabriek en dat ziet er zó gaaf uit dat ik nog meer gemotiveerd ben om het project af te ronden. Rood display lijkt me enorm mooi bij het zwart, een beetje a la video2000 zegmaar, dat moet u zeker aanspreken... Wordt vervolgd!

[Will]

Mostek adviseert daarvoor de SN7492A voor, maar in het genoemde voorbeeld zie je dat een 4093 dit ook zou moeten kunnen doen.

Ha, wacht, een cmos ingang is wat anders dan een ttl ingang.
Als de Mostek uitgangen niet (voldoende kunnen) sourcen of sinken dan heb je een extra pull-up of pull-down weerstand nodig op de stuurlijnen van Mostec naar 4093.

[Will]

Nog even verder gezocht: de Mostek digit-strobe outputs zijn push-pull, dus dat zou voor een cmos ingang moeten werken zonder pull-up/down.
De 75492 led-driver heeft geen strobe/latch ingang, dus geeft het signaal gewoon door.
De 4093 is een quad-nand, dus als je de ingangen van elke poort parallel aanstuurt, of een pootje aan plus hangt is het een inverter en lijkt functioneel op de 75492. Maar de output current van elke poort is nogal mager om een display aan te sturen.

[Will]

Naschrift 2:
De displayschakeling heeft ook weer een heerlijke voeding. Ik zag dat "C" (de voeding van de display-print) 24V is en dat de MK maximaal 15V verdraagt tussen Vss en Vdd. (In het schema staat Wdd).
Dus hebben ze kunstmatig de Vdd omhoog getrokken met een zener van 12V.

De Vdd ("massa") van de Mostek zit dus op ca +12V tov de echte massa en is een heel zwakke massa als je die gaat gebruiken om LED te laten branden.

[gromsound]

Fronten opnieuw beletterd met de UV printers van De Bandjesfabriek

he dat is toevallig, er vroeg laatst weer iemand hier of er belettering van een geschonden apparaat hersteld kon worden via de webshop. hier zit weer en mooi niche-gaatje in de markt voor u!

mischien wil je het hier
viewtopic.php?t=17346
even toelichten wat met die techniek mogelijk is?

[Thomas]

Naschrift 2:
De displayschakeling heeft ook weer een heerlijke voeding. Ik zag dat "C" (de voeding van de display-print) 24V is en dat de MK maximaal 15V verdraagt tussen Vss en Vdd. (In het schema staat Wdd).
Dus hebben ze kunstmatig de Vdd omhoog getrokken met een zener van 12V.

De Vdd ("massa") van de Mostek zit dus op ca +12V tov de echte massa en is een heel zwakke massa als je die gaat gebruiken om LED te laten branden.

Ik denk dat je hier de belangrijkste reden aanhaalt waarom het niet wil werken zoals ik verwacht dat het zou moeten werken. Die kunstmatige massa zal het ‘m zijn. Zou het niet handig haalbaar zijn om de hele schakeling 12 volt te laten zakken? Dus om het IC op 12 volt te laten draaien en op echte massa aan te sluiten?

he dat is toevallig, er vroeg laatst weer iemand hier of er belettering van een geschonden apparaat hersteld kon worden via de webshop. hier zit weer en mooi niche-gaatje in de markt voor u!

mischien wil je het hier
viewtopic.php?t=17346
even toelichten wat met die techniek mogelijk is?

Ik zal daar zeker even op inhaken! Tevens zal ik een topic starten voor deze toch wel interessante ombouw, altijd leuk om mee te kijken voor de mede freaks.

[Regenpak]

Zou het niet handig haalbaar zijn om de hele schakeling 12 volt te laten zakken? Dus om het IC op 12 volt te laten draaien en op echte massa aan te sluiten?

Denk dat je beter die 12 V harder kan maken door D472 te vervangen door een 12 V zener. Bijvoorbeeld D471. En dan de anode aan massa te leggen ipv. aan R484. Dan hoef je ook niet de sturing van TS472/3 aan te passen. VDD ("WDD") is negatief omdat de Mostek is opgebouwd met P-MOS logica. Normaliter is VSS negatief.

Tjerk

[Will]

In de datasheet data en de voorbeelden is er geen sprake van een kunstmatige Gnd. Je kan volgens mij gewoon naar een 12V met Vss als Gnd.
Het IC kan max 15V aan.


Ik heb een licht vermoeden dat de MK “zweeft” om te voorkomen dat de VFD niet helemaal donker zou worden en je dus “spookcijfers” zou zien.

[Regenpak]

Ik heb een licht vermoeden dat de MK “zweeft” om te voorkomen dat de VFD niet helemaal donker zou worden en je dus “spookcijfers” zou zien.

Dat klopt. De segmentlijnen zijn open drain naar VSS (+24 V dus in dit geval) en kennelijk mogen ze die hoge spanning hebben.

Edit: VSS-26 V. Wel krap maar kennelijk komen ze ermee weg.

Tjerk