posted by rerofumi

2012/7/15 日曜日 18:00:12

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秋月電子通商の新製品一覧を見ていたら「シャープ　モノクロＨＲ－ＴＦＴメモリ液晶モジュール　２．７インチ　ＷＱＶＧＡ [LS027B4DH01]」なるものが出ていた。
うおお、これは面白そうだ。何か作品を作るのでは無くて単に使ってみたい！
と思ったので買って表示させてみましたというのが今回の工作記事。

大きさ的には 6cm×4cm ほどのモノクログラフィック液晶モジュール。
赤い丸は保護シートの模様。
低消費電力が売りになっているのは、バックライトがない反射型液晶だというのと画素メモリがあってリフレッシュなしでも画像を保持できるため駆動間隔を妙に長く取れてその分電力を食わないということらしい。同じ絵を出し続けるならリフレッシュなしで2時間くらいはほっておけるらしい。
まあ普通のLCDモジュールでもドライバー内にバッファがあって勝手にリフレッシュしてくれているから、マイコン工作として制御する分の手間は大して変わらない感じ。メリット的には 400x240pixel という高精細なモノクロLCDが手に入るというあたりではないかと。

裏面から見た写真。
これガラス基板の上にドライバーが構築されているのか。
昔シャープが「ガラスの上にZ80を構築できました！」とアピールしていたが、その技術がこんな風に使われていたのね。この液晶モジュールのシリアル通信駆動速度は max 2MHz なんだそうだけれども、その速度もガラス基板回路と考えると順当かも。

取り敢えずのテストで絵を出すにも、まずは breakout ボードを作らないといけない。
秋月で買うと面実装のフレキコネクタが 1個だけ付いてくる。これが 10p 0.5mm ピッチなのでなんとかそれっぽい変換基板を使って利用する形になるだろう。
こんな時に頼もしいのが自作基板である :-)
というわけで私はCNCフライスを使っての自作基板でコネクタを取り付けられる様な brekeout 基板を作ってみた。

今回はなんでもいいから表示だけしてみようという実験なので、自作の PSoC3 テストボードを利用する。
ブレッドボード部分に挿して簡易テスト配線。
LCDモジュールの電源は 5V 単一、信号線は 5V でもいいけどできるだけ 3V 前後にしてくれと不思議な指示がある。今回は 3.3V のシグナルを利用。
コントロールに必要なのは
シリアルクロック・シリアルデータ・チップセレクト(シリアル送信中にHになる)、LCD表示コントロール
の 4本のみ。
シリアルクロックとシリアルデータは SPI の tx オンリーと見て良い。

PSoC Creater でのブロック設計はこんな感じで SPI 1個。
チップセレクトは SPI ブロックの SS 出力タイミングで良かったのだけれども、モジュールと H/L が逆なので NOT を追加している。PSoC 便利だねえ。
転送終了の割り込みを受け取れるかと ISR と追加したけれども、これは使っていない。

参考程度に PSoC Creater のプロジェクト
Download: hrtft-test.zip

反射型LCDなので暗いところでは見えないけれども、明るいところでは割と細かいのと黒が深いのとでかなり綺麗に見える。
特に黒い部分は格子が見えにくくてベタに見えるので文字表示とかは良さそう。

書き換えはライン単位で、横400pixel = 50byte にコントロール 4byte を一気に送る手法。部分矩形の更新とかは面倒なので全画面書き換えっぽくなるんじゃないかなあ。
そして全画面書き換えようとすると 2MHz シリアルではそんなに早くないという印象。
モノクロで細かい LCDモジュールなのはうれしいけれども、1画面分のバッファを持とうとすると 50×240 で 12000byte が必要になってしまうため、非力なマイコンだと辛いかもしれないです。

フレキコネクタの入手性が悪いのと、フレキコネクタ実装のための基板をどうするかという問題が案外ハードル高いのでそこをどうするかでしょうな。
実際に表示できるようになると、おーと思うぐらい視認性が高く面白いモジュールなり。